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1問題的提出
某廠共有八臺鍋爐,通過四條皮帶輸送機上煤。為解決鍋爐用煤量的計量問題，在這四條皮帶機上安裝了電干皮帶秤。但原皮帶秤在運行過程中由于設(shè)備技術(shù)狀況、使用環(huán)境等因素的影響，致使計量結(jié)果失準，每次的復檢數(shù)據(jù)都嚴重超差。
2原因分析及對策論證
2.1電子皮帶秤的構(gòu)成及工作原理
電子皮帶秤一般由機械秤框、稱重傳感器、測速傳感器、顯示儀表等四部分構(gòu)成。如圖1所示。

當皮帶輸送物料時，稱量段上的物料重量通過皮帶稱量拖輟載臺作用于稱重傳感器，稱重傳感器將重量轉(zhuǎn)換成電信號（mV級），送入運算器，經(jīng)過放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換等變換成數(shù)字信號。裝在回程皮帶上的測速傳感器把皮帶運行的速度信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號，送入運算器。運算器將兩個信號進行乘積運算，從而得出物料的重量累計值及瞬時量并顯示。運算器的計算方法一般有積分法和累加法兩種數(shù)學模式。
2.2技術(shù)要求
根據(jù)公司內(nèi)部對輸煤量的核算要求，結(jié)合皮帶輸送機的實際條件，皮帶秤的準確度等級應該達到n級秤的要求，即對于任何等于或大于最小累計載荷的物料，其最大允許誤差如表1所示。

2.3誤差原因分析
由皮帶秤結(jié)構(gòu)原理及重量累計值的計算方法可知，它的計量準確度是由稱重傳感器與測速傳感器所檢測到的單位長度上的物料重量以及皮帶運行速度決定的。在實際稱量過程中，由于稱重拖輾非準直度、皮帶張力及皮帶運行阻力等“皮帶效應”的影響，使得皮帶秤具有由其組成結(jié)構(gòu)及工作方式?jīng)Q定的計量誤差。它的現(xiàn)場安裝與使用條件也是引起計量誤差的因素。因此,皮帶秤的計量誤差可分為以下幾個方面：
（1）稱重力誤差δ1
δ1是皮帶秤誤差分量中最重要的部分，它主要由稱重拖視的非準直度及皮帶張力變化引起。皮帶所輸送的物料重量?F可由式（1）得出：

而在非理想運行狀態(tài)下,由于物料的波動，計算皮帶所輸送物料重最應將皮帶張力的變化等“皮帶效應”考慮進去，由此可得出皮帶秤的稱重力誤差δ1為：

(2)皮帶速度誤差δ2
皮帶速度誤差主要由安裝位置、皮帶跑偏以及滾輪直徑發(fā)生變化引起
(3)信號處理誤差為δ3
信號處理誤差是顯示儀表對稱重傳感器與測速傳感器的輸出信號進行放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換等處理運算過程中產(chǎn)生的誤差。
(4)校準誤差δ4
校準誤差的產(chǎn)生原因:①校準方法與校準周期；②校準時皮帶秤與皮帶機系統(tǒng)的工作狀況與日常計量時的狀況之間,存在著諸如皮帶張力、皮帶轉(zhuǎn)圈數(shù)等方面的差異。
(5)環(huán)境影響誤差
環(huán)境影響因素主要由溫度、濕度、振動和電磁下擾等引起。
2.4對策
通過以上對皮帶秤計量誤差產(chǎn)生的原因的分析，靖合熱電輸煤現(xiàn)場的實際，應采取如下解決辦法。
2.4.1皮帶秤秤架
稱量輸送皮帶上物料重量，首先需要用稱重框架把物料重量傳遞給稱重傳感器，并且要求它僅傳遞物料對皮帶的垂直作用力，而不使任何水平分力傳給傳感器。因此，皮帶秤架的結(jié)構(gòu)與運行工況的變化，都會引起稱重力誤差。
根據(jù)皮帶秤稱重框架結(jié)構(gòu)，可分為單拖輾組式和多拖輾組式。多拖輻組式電子皮帶秤有效稱量段長、皮帶上不均勻荷重、皮帶跑偏等對稱量準確度及穩(wěn)定性的影響較小。
2.4.2稱重傳感器
稱重傳感器是皮帶秤力與電轉(zhuǎn)換的核心部件，它的形式和性能指標決定了測力的準確度，也是引起稱重力誤差的一個主要因素。
(1)稱重傳感器的數(shù)量。
以前使用的皮帶秤秤架中裝有一只傳感器，也行過程中因皮帶跑偏、物料在皮帶上堆積偏向一側(cè)引起偏心載荷，影響稱量準確度。根據(jù)現(xiàn)場輸送機運行的實際情況，應在秤架中選用兩只便于連接的S型拉伸式稱重傳感器，兩只傳感器采用并聯(lián)工作方式。保證稱量準確度。
(2)稱重傳感器的量程°
為保證皮帶秤稱量結(jié)果的準確度，克服傳感器在低量程段線性度差的缺點。傳感器的量程應根據(jù)皮帶秤的最大流量來選擇。在實際工作中，要求稱重傳感器的有效量程在20%-80%之間，線性好，精度高。
2.4.3測速傳感器
測速傳感器的作用是檢測皮帶的線速度，速度檢測的準確程度，直接影響到皮帶秤最后計量的準確度。
測速傳感器按檢測速度信號方式，分為非接觸式和接觸式。接觸式結(jié)構(gòu)簡單,安裝維修方便，應作為首選。
2.4.4校準方式
皮帶秤是對動態(tài)物料進行連續(xù)累計稱量，它的準確度的保持，依賴于頻繁的日常校準工作。
(1)校準方式優(yōu)缺點比校。
皮帶秤的校準方法有:掛碼校準、健碼校準、實物校準三種。
掛碼校準與鏈碼校準方法，不能充分地模擬皮帶秤實際工作狀況下的多種潛在的誤差源，尤其產(chǎn)生不了象實物運行中所具有的那樣大的皮帶張力。因此就產(chǎn)生了校準過程中無法消除的誤差。同時,掛碼與鏈碼校準方式，校準用的標準值是依據(jù)理論計算出的值,而不是量值傳遞的計量值。由皮帶秤的工作原理可知，實物校準的實質(zhì)是化動態(tài)為靜態(tài)的一種校準方法，是電子皮帶秤量值溯源最準確的方法,校準結(jié)果真實可靠。
(2)校準方式的確定。
實物校準的方法一般分為兩種：
•離線實物校準。用汽車衡、靜態(tài)軌道衡等做為標準秤，把通過皮帶秤的物料從輸送線取出進行靜態(tài)稱量，將稱量結(jié)果與皮帶秤累計值進行比較。由于需要動用大量機械設(shè)備，在實際操作中不易實現(xiàn)；
•在線實物校準。將用料斗秤架在皮帶輸送機的適當位置上，當物料通過料斗秤計量后,再導入皮帶稱重段進行動態(tài)計量，將兩者計量結(jié)果做比較、修正Q該檢測方法速度快，結(jié)果準確可靠。因此應該采用在線實物校準的方法對皮帶秤進行實物校準。
3方案確定
通過以上分析與論證，根據(jù)冃前我公司整個輸煤系統(tǒng)輸送量的要求，最終確定了I期兩臺，n期兩臺皮帶秤及各自配套的實物校驗設(shè)備。
4具體實施
由前面分析可知，系統(tǒng)的安裝與調(diào)試技術(shù)，也是確保皮帶秤計量的準確性，減小及克服計量誤差的重要條件。
4.1系統(tǒng)安裝
由輸送機的結(jié)構(gòu)原理可知，驅(qū)動輪是張力及其變化較大的地方，因此在稱重結(jié)果不受輸送機尾輪結(jié)構(gòu)影響的前提下，稱重框架應安裝在靠近尾輪的直線段上，并保證與落料門的距離不小于皮帶額定速度下1秒鐘移動距離的2-5倍。經(jīng)過計算，我們確定此距離為9m。
4.2調(diào)試
皮帶秤及實物校驗裝置系統(tǒng)安裝完后，首先用自動校驗裝置對料斗秤進行校驗，使準確度等級達到三級。
(1)零點校準。
根據(jù)規(guī)程要求，電子皮帶秤零點校椎時,皮帶空載運行整數(shù)圈后，指示器的果計示值應不大于這段時間,在最大流量下應累計負荷的0.05%。
其中180000和350000分別為I期、II期的最大流量。除以3600以后為每秒的最大流量。
(2)實物校準。
用實物校驗裝置對皮帶秤進行在線實物校準,當物料在實物校驗裝置中準確稱量以后，即可通過電動閘門控制物料按60%最大流量在皮帶秤上計量所得資料如表3所示(60%為日常運煤時的平均流量)。
5運行及效果分析
對電廠輸煤系統(tǒng)皮帶秤系統(tǒng)改造完畢投入使用以后，運行正常。

皮帶秤的工作流量比較穩(wěn)定。在日常輸煤過程中四臺皮帶秤均運行在有效稱量范圍(最大稱量的20%~100%)之冋，系統(tǒng)運行穩(wěn)定。

6結(jié)束語
影響電子皮帶秤計量準確度及運行穩(wěn)定性的因素是多方面的，本文只是起個拋磚引玉的作用，希望對大家有所啟發(fā)。
 

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