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一、模塊式皮帶秤模塊式

皮帶秤，實(shí)際是一個(gè)單輥式皮帶稱重器，由于單點(diǎn)式傳感器的運(yùn)用，以成為稱重顯示器精度的提高，使得可以將托輥直接加載在稱重傳感器上，而且現(xiàn)在優(yōu)良顯示器的精度可達(dá)到 0.1μV/d,一般 0.4μV/d 的顯示器已成為很普通的技術(shù)指標(biāo)了。這樣就可以省去以往單輥式皮帶稱重器為了平衡稱重支架的平衡機(jī)構(gòu)。由于現(xiàn)在的模塊式皮帶秤明顯減輕了承載器的重量，有效的提高了傳感器的使用范圍，并且使用單點(diǎn)式傳感器，提高了抗偏載能力。多只模塊串聯(lián)運(yùn)用，可大大提高精度

二、皮帶秤在線量程校準(zhǔn)的新方法
受到“多點(diǎn)信號(hào)平均器”測(cè)量方法的啟示，現(xiàn)提出一種對(duì)皮帶秤在線量程校準(zhǔn)的方法。能否保證皮帶秤正常工作，是每一個(gè)用戶非常關(guān)心的實(shí)際問(wèn)題。通常為了判斷皮帶秤是否正常工作，均推薦用戶在每次或每天使用皮帶秤前，按照檢定規(guī)程的要求，測(cè)量并記錄皮帶秤的零點(diǎn)，根據(jù)零點(diǎn)的變化判斷皮帶秤的皮帶張力、托輥、支架的運(yùn)行情況，確認(rèn)皮帶稱重器和皮帶輸送機(jī)是否正常工作。對(duì)于皮帶秤量程的變化則是通過(guò)掛碼、鏈碼和實(shí)物校驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。眾所周知，用實(shí)物校驗(yàn)雖然是最可靠的評(píng)定皮帶秤準(zhǔn) 確 性 的 唯 一 方 法 ， 但 是 費(fèi) 時(shí) 費(fèi) 力 ，特別是對(duì)大量程的皮帶秤。而掛碼、鏈碼的校驗(yàn)雖然方便，但存在一些問(wèn)題，如鏈碼校驗(yàn)時(shí)，皮帶秤上無(wú)物料，掛碼雖然可在有物料運(yùn)行時(shí)校驗(yàn)，但由于受物料不均勻性的影響，量程校驗(yàn)的精度將受到顯著的影響。我提出方法在有物料運(yùn)行狀態(tài)下，使用掛碼可使物料不均勻性的影響減至最小，以提高在線校準(zhǔn)量程的精度。筆者提出的在線校驗(yàn)方法很簡(jiǎn)單。在皮帶秤運(yùn)輸物料稱重時(shí)，為了校驗(yàn)量程，等時(shí)等周期的將一掛碼加在皮帶秤的承載器上，經(jīng)過(guò)多次重復(fù)測(cè)量加有掛碼和不加掛碼的信號(hào)，將兩個(gè)信號(hào)平均相減，就可求出加有掛碼的凈重結(jié)果，因掛碼的質(zhì)量是已知的，因此可以校驗(yàn)皮帶秤的量程是否準(zhǔn)確。

校驗(yàn)原理如下：m 為皮帶秤物料的質(zhì)量，M為掛碼的質(zhì)量，校驗(yàn)的總時(shí)間為 NT。即在每一個(gè)周期內(nèi)，加有掛碼的測(cè)量和不加掛碼的測(cè)量各占半個(gè)周期 T/2。在 T/2 周期內(nèi)取樣 n 次。在此期間內(nèi)，兩種狀態(tài)的累積信號(hào)分別為：

e1=nΣi=1M+m)( T2n ·i) e2=nΣj=1m( T2n ·j)

總的校驗(yàn)時(shí)間為 NT，即共累積了 N 個(gè)周期的信號(hào)。即E1=nΣe1=NΣ nΣi=1(M+mi)( T2n ·i)E2=nΣe2=NΣ nΣj=1mj( T2n ·j)

將兩個(gè)信號(hào)相減，由于在校驗(yàn)時(shí)，皮帶秤上的物料基本保持恒定。因此：NΣ nΣi=1mi( T2n ·i)=NΣ nΣj=1mj( T2n ·j)

所以相減后的結(jié)果，求平均值即為掛碼的質(zhì)量值。
1N·n (E1-E2)=M這種方法不僅可以在線校驗(yàn)皮帶秤的量程。由于是在較長(zhǎng)時(shí)間段取樣校驗(yàn)，所以可以不受皮帶效應(yīng)的影響。還可以根據(jù)兩個(gè)信號(hào)的測(cè)量值，求它們之間的互相關(guān)函數(shù)，來(lái)核對(duì)校驗(yàn)的置信度。

三、0.2 級(jí)皮帶秤的實(shí)物校驗(yàn)裝置

眾所周知，實(shí)物校驗(yàn)是國(guó)際上認(rèn)可的校驗(yàn)皮帶秤的唯一方法。因此在考慮將 0.2 級(jí)精度寫入新的皮帶秤標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)對(duì) 0.2 級(jí)皮帶秤的實(shí)物校驗(yàn)裝置的精度有一基本的數(shù)量概念。對(duì)于 0.2 級(jí)皮帶秤而言，初次校驗(yàn)的精度為0.1%，即千分之一。根據(jù)誤差分配原理，用來(lái)校驗(yàn)皮帶秤實(shí)物物料的精度應(yīng)高三倍，即為萬(wàn)分之（0.03%）。以此類推，實(shí)物校驗(yàn)裝置的精度應(yīng)為萬(wàn)分之一 （0.01%）。以 30t 為最大量程的實(shí)物校驗(yàn)為例，用來(lái)校驗(yàn)物料的精度要控制在9kg 以內(nèi)。按 OIML R76 號(hào)非自動(dòng)衡器的計(jì)量要求。該校驗(yàn)秤或其他校驗(yàn)秤的分度數(shù) n＝6000 以上。這樣對(duì)秤所用的顯示器和傳感器都有更為嚴(yán)格的要求。在校驗(yàn)的實(shí)際操作過(guò)程中，對(duì)物料的泄漏也要有嚴(yán)格的控制，特別是對(duì)大量程皮帶秤的校驗(yàn)，多使用汽車衡或軌道衡作為實(shí)物稱重的“標(biāo)準(zhǔn)衡器”。由此對(duì)物料精度的控制直接影響校驗(yàn)的結(jié)果。另一方面大量程皮帶秤進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)校驗(yàn)是非常費(fèi)時(shí)和費(fèi)錢的工作。在國(guó)外一般要好幾年才會(huì)考慮進(jìn)行一次實(shí)物校驗(yàn)。日常是通過(guò)對(duì)皮帶秤零點(diǎn)和用掛碼校驗(yàn)，來(lái)判斷皮帶秤的工作是否正常。順便說(shuō)一下，對(duì)于大量程的皮帶秤欲使用鏈碼的檢驗(yàn)，并不是值得推薦的方法。
 

四、傳輸皮帶秤的“耐久性”

“耐久性”與“可靠性”應(yīng)當(dāng)是屬于同一概念，即對(duì)使用的裝置給出在正常使用條件下仍能保證規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)和要求的一個(gè)期限。對(duì)于非自動(dòng)衡器。OIML R76 號(hào)國(guó)際建議是通過(guò)對(duì)衡器的連續(xù)加載實(shí)驗(yàn)來(lái)確定的。但是這樣的規(guī)定對(duì)于大型衡器、大量程衡器和自動(dòng)衡器以及動(dòng)態(tài)稱重衡器在實(shí)際操作時(shí)，會(huì)造成很大的困難，以至無(wú)法用這樣直觀的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)估計(jì)裝置的“耐久性”。例如動(dòng)態(tài)軌道衡和動(dòng)態(tài)汽車衡，由于它們的測(cè)量結(jié)果直接與動(dòng)態(tài)軌道衡或動(dòng)態(tài)汽車衡的引軌或引道有直接聯(lián)系，在長(zhǎng)期使用后衡器本身的變動(dòng)或引軌和路面的改變，都有可能造成計(jì)量的不準(zhǔn)確。這表明對(duì)這一類衡器的“耐久性”或“可靠性”，不僅與衡器本身的因素有關(guān)，還與它的測(cè)量條件有關(guān)。為此對(duì)軌道衡的檢定，規(guī)定在初次檢定后三個(gè)月或半年內(nèi)，在對(duì)軌道衡 （包括零點(diǎn)、量程調(diào)整的條件下） 檢定結(jié)果不得超過(guò)軌道衡使用中的誤差。就皮帶秤而言，皮帶輸送裝置對(duì)皮帶秤測(cè)量結(jié)果的影響，比軌道衡更為顯著。一些皮帶秤生產(chǎn)廠家不僅對(duì)皮帶輸送裝置的調(diào)直有具體的要求規(guī)定，而且還要求在皮帶稱重器兩端的至少兩個(gè)托輥要改為由廠家制造的托輥。另外不少國(guó)外皮秤廠家都會(huì)向用戶保證，它提供的皮帶秤，在/5700Ω＝0.5088%與原始值的 0.5714%已經(jīng)接近，對(duì)傳感器輸出的影響就更大了。

五、調(diào)整量與影響量的關(guān)系
并聯(lián)式接線盒調(diào)整任一角電位器都會(huì)影響其他角傳感器輸出阻抗同方向的變動(dòng)，也就是各傳感器間相互影響造成示值的變動(dòng)。衡器顯示器顯示的差值＝調(diào)整量 + 影響總量＝[1+k（n-1）/ n]·調(diào)整量，其中影響總量＝[k（n-1）/ n]·調(diào)整量，平均影響量＝[k/ （n-1）]×調(diào)整量 （式中 n 為傳感器只數(shù)，k 為輸出電路的品質(zhì)因數(shù) k≤1）。在實(shí)際組秤偏載調(diào)試過(guò)程中，影響量并不是按平均分配的，主要是秤臺(tái)的分力作用形成近處影響大，遠(yuǎn)處影響小。往往所壓砝碼重心位置不同，端頭四只傳感器與中部傳感器實(shí)際所得力值相當(dāng)不同。受此影響數(shù)字式電子秤在傳感器受力不均時(shí)，數(shù)字角差修正的精度并不理想。以上對(duì)并聯(lián)式接線盒的改進(jìn)建議僅僅是在原電路基礎(chǔ)上的小改進(jìn)，唯有電路上的創(chuàng)新才能從根本上解決問(wèn)題。能替代的數(shù)字式接線盒加上數(shù)字儀表固然可行，但存在成本高又太嬌氣的缺點(diǎn)，不便普及。
 

六、新產(chǎn)品介紹

經(jīng)大量實(shí)踐驗(yàn)證的“多用途模擬式接線盒”專利產(chǎn)品，最突出的特點(diǎn)是調(diào)整任一角不影響其他角，基本上是調(diào)試一遍再?gòu)?fù)查一遍即可快速調(diào)平衡器偏載誤差；檢測(cè)元件不僅用于傳感器的調(diào)平還能方便檢測(cè)各傳感器的輸出值，有了具體數(shù)值就可以指導(dǎo)安裝和檢修；克服了傳統(tǒng)模擬式電子秤信號(hào)不可辨別以及各傳感器間相互影響，造成的不易調(diào)試、故障難查等弊端，使模擬式電子秤技術(shù)走向成熟。其維修版可適應(yīng)傳感器靈敏度超差±20%的角差調(diào)試，調(diào)任一角對(duì)其他角的影響量甚微。新型接線盒具有調(diào)試快捷、指導(dǎo)安裝、方便檢修又能穩(wěn)定稱量精度等特點(diǎn)，其成本僅增加幾十元。采用專利新型接線盒的模擬式汽車衡可與數(shù)字式汽車衡相媲美，也是對(duì)某些廠家通過(guò)改變傳感器靈敏度壟斷市場(chǎng)份額的終結(jié)。專利簡(jiǎn)易型接線盒是利用部分專利技術(shù)采取最簡(jiǎn)設(shè)計(jì)制造的。主要特點(diǎn)是解決了調(diào)整回路對(duì)輸出零點(diǎn)的影響，調(diào)整是線性的效果均勻，可直接測(cè)出其值，調(diào)整量為 6%。相比傳統(tǒng)并聯(lián)式接線盒其穩(wěn)定性提升了 2 倍～3 倍；對(duì)溫度、濕度的敏感程度小了一個(gè)數(shù)量級(jí)；調(diào)整任一角影響其他角的總量降低約 1.8 倍；制造成本對(duì)等，是專利新型接線盒互補(bǔ)的過(guò)渡產(chǎn)品。相信在較短的時(shí)間內(nèi)，專利 （簡(jiǎn)） 新型接線盒將以優(yōu)良的品質(zhì)、極高的性價(jià)比，迅速取代現(xiàn)有并 （串） 聯(lián)式接線盒，有著非常好的應(yīng)用前景。初檢后半年或一年內(nèi)，在不再對(duì)零點(diǎn)、量程等調(diào)整的條件下，再次檢定的誤差不超過(guò)皮帶秤使用中的規(guī)定誤差。我想這也是對(duì)皮帶秤“耐久性”或“可靠性”的具體和可操作的要求。 

七、皮帶秤的調(diào)直與偏載
皮帶秤在安裝時(shí)，對(duì)皮帶輸送裝置的調(diào)直、是皮帶秤廠家必做的工作，因?yàn)楸娝谄н\(yùn)行時(shí)的過(guò)份跳動(dòng)和偏斜都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)明顯的影響。但據(jù)筆者觀察，不少皮帶秤廠家很少關(guān)注皮帶秤的承載裝置，在安裝后是否有過(guò)大的偏載誤差，且對(duì)皮帶秤的橫向限位的注意也不夠。其實(shí)這兩方面都會(huì)對(duì)皮帶秤的測(cè)量精度造成很大的影響。

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