电子皮带秤的发展趋势.pdf

电子皮 带 秤的 发展 趋 势 明有色冶金设计研究院 方原柏 【摘 要】 电子皮带秤是皮带输送机输送固体散状物料过程中对物料进行连续自动称重的一种计 量设备，近年来发展很快，已成为固体物料连续自动称重主流计量设备，本文从以下方面概述了 子皮带秤的发展趋势：传感器、秤架、二次仪表、安装、检定和试验。 【关键词】 子皮带秤 传感器 秤架 二次仪表 安装 检定和试验 一、前言 电子皮带秤是皮带输送机输送固体散状物料过程中对物料进行连续自动称重的一种计量设备， 它可以在不中断物料流的情况下测量出皮带输送机上通过物料的瞬时流量和累积流量。 1908 年，美国一个年轻人赫尔伯特梅里克（Herbert ·Merrick ）发明了一种皮带输送机使用的 称重设备，据称那是世界上第一台根据皮带速度和重量用机械方法进行计算的动态称重设备，这一 发明完全改变了原 测量固体物料流量的方法。这种根据重力测量固体物料流量的设备后来被称为 梅里克型机械式皮带秤。赫尔伯特梅里克用这项发明成立了梅里克（Merrick ）公司，开始生产皮 带秤[1]。我们在德国申克（SCHENCK ）公司的历史回顾资料中，曾看到“ 1902 年，皮带秤”这一段 产品编年史，表明该公司1902 年就 皮带秤产品，但未看到更详细的叙述。 国外从上世纪五十年代开始使用电子皮带秤，国内则从 1965 年开始研制生产电子皮带秤。时 至今日，虽然核子皮带秤、固体质量流量计、冲量式流量计、失重式秤、转子秤等多种固体物料连 续计量设备也 一定规模的应用，但他们仍无法与电子皮带秤抗衡，也无法撼动 子皮带秤作为固 体物料连续自动称重主流计量设备的地位。 本文将从以下几个方面介绍 子皮带秤的发展现状：传感器、秤架、二次仪表、安装、检定和 试验。 二、传感器 电子皮带秤的传感器包括测量秤架上物料瞬时重量的称重传感器、测量皮带行程的位移传感器 （又称测量皮带速度的测速传感器）、测量皮带倾角的倾角传感器及测量皮带相对位置的位置传感 器等等。当皮带输送机倾角固定不变时，称重传感器及位移传感器两个信号的乘积就是物料的瞬时 流量；当皮带输送机倾角可能改变时，称重传感器及位移传感器两个信号乘积所得的物料的瞬时流 量要用倾角传感器的信号进行修正；位置传感器是用来确定皮带相对位置。 称重传感器的结构形式 阻应变式、压磁式、差动变压器式、 容式、压 式、振弦式等等。 阻应变式称重传感器因制作简单、工艺成熟、精确度高（最高精确度目前可做到非线性、重复性、 滞后指标优于 0.01% ），一直占据 90% 以上的称重传感器市场份额，国内市场几乎是 阻应变式称 重传感器的一统天下。 测速传感器的结构形式 磁阻脉冲式、光 脉冲式、霍尔效应式、磁敏式等多种形式，测量精 确度较高的可达到0.05%，分辨率可达到0.0001m/s 。 公式计算表明：当皮带输送机水平安装时，秤架上安装的称重传感器所受的力与皮带输送机以 倾角α安装时相比相差cos α值。 例如，α= 15°时，cos α= 0.966，两者相差3.4%，这样大的差值对于皮带秤来说是绝对不允 许的。所以当皮带输送机倾角α 改变时，皮带秤需要重新进行检定和试验。在某些应用里，皮带 输送机的倾角是不固定的，比如原料场中使用的移动式皮带输送机，它可能随料堆的高度而变换角 度，在这种情况下，随时重新进行检定和试验几乎是不现实的，所以必须在皮带秤的称重系统中增 加倾角传感器以测量皮带输送机的倾角α，然后在二次仪表中计算出cos α值，最后用cos α值对 称重传感器输出值进行补偿。 据System Equipment 公司介绍，该公司的倾角传感器的补偿范围是0°～30°，补偿的效果是可以将 补偿前造成的误差减少到1/50，典型的数值是可将因皮带输送机倾角变化所造成的误差减少到0.15%。 倾角传感器类型 磁阻力型、重力加速度型等等。 位置传感器用来确定运行中皮带在纵向 （沿长度方向）和横向 （沿宽度方向）的相对位置，多 采用磁敏传感器或接近开关。 磁敏传感器是对磁性敏感的传感器，在电子皮带秤的应用中可将小磁铁嵌入皮带表面，磁敏传 感器则固定装在距离皮带上表面约10mm 的相应位置上，小磁铁和磁敏传感器一起组成皮带位置传 感器。当嵌 小磁铁的皮带运行到磁敏传感器下方时，磁敏传感器发出脉冲信号。 德国申克公司在配料皮带秤上的环形无缝皮带内嵌入三角形金属