电子皮带秤准确性的影响因素及控制措施

王进锐

（天津天铁炼焦化工有限公司，天津 300301）

电子皮带秤准确性的影响因素及控制措施

王进锐

（天津天铁炼焦化工有限公司，天津 300301）

介绍了皮带秤在贸易计量中的应用，通过对焦炭计量数据的实时分析，分析出影响皮带秤测量精度因素包括皮带跑偏、托辊的磨损及环境影响等。通过在电桥上增加可调电位器，提高了皮带秤的测量精度，实物校验达到了预期效果，运行稳定、计量准确，值得在贸易计量中推广应用。

皮带秤 贸易 精度 控制 措施

1 引言

2004年初建成的天焦天钢焦炭贸易结算计量电子皮带秤，经验定合格后7月份投入试用，正常运行至今已有近八年的时间。在这八年的运行时间里，其运行稳定、计量准确，为双方实现公平公正贸易和及时准确地计量及管理做出了贡献，为双方公司均节约了大量的人力资源和物力资源，受到双方公司计量人员的一致好评，现对该系统进行介绍。

2 系统构成及工作原理

2.1 系统组成

皮带秤由4部分组成:称重桥架、称重传感器、测速装置、数字转换器及积算仪。

2.2 工作原理

称重桥架上安装的称重传感器检测到皮带上物料重量，送入数字转换器，转换器将传感器模拟量转换为数字量送入积算仪；测速传感器同时将皮带输送机的速度信号也送入积算仪,积算仪将接收到的速度信号及重量信号进行处理，得到物料的累计量及瞬时流量。

2.3 技术规格及特点

本计量系统采用的是江苏赛摩拉姆齐技术公司生产的电子皮带秤，计量时皮带的运行速度为1.75 m/s，物料最大流量为500 t/h，常用流量250 t/h，实际运行时的精度为0.5%，检定精度为0.25%。实物校验周期在正常运行以后确定为14天。经过近八年时间的运行，证明这些数据在保障系统稳定可靠运行方面是比较适宜的。

3 计量系统的影响因素及控制措施

电子皮带秤是最容易受周围环境、实时工况影响的计量器具，保证其计量精度和稳定性是计量系统工作的重中之重，天焦和天钢投资建成了专门用于对这套皮带秤进行校验标定的校核系统，以及专门用于对秤体和皮带机进行监控的工业电视系统。同时还制定了严格的操作、运行以及校验等各个环节的规程。

3.1 影响因素

3.1.1 皮带跑偏

这是影响计量精度的最主要的因素。经观察发现，安装皮带秤的J1B皮带的跑偏程度对皮带秤的影响非常大，直接影响了皮带秤的运行精度。作为传输物料的皮带机，在实际运行中由于每条皮带的宽度及长度都不一样,皮带跑偏比较正常，而且皮带跑偏时有一定周期性，并不影响物料的传输，但却影响到皮带秤的运行稳定性。造成皮带跑偏主要有如下原因：上游皮带跑偏造成下料点偏移，致使J1B皮带跑偏；由于季节变换时昼夜温差加大导致皮带张力产生变化造成皮带跑偏；冬季由于生产节奏比较快，焦炭冷却不彻底，焦炭传输到皮带上温度较高，而环境温度较低产生了温差，造成皮带张力产生变化，致使皮带跑偏。皮带跑偏使得秤体上各个托辊和传感器的受力情况不均衡，皮带与速度传感器之间的力度产生了变化，影响了传感器的检测。

3.1.2 托辊的磨损

这也将直接导致皮带张力的变化，影响载荷、速度的检测。有时托辊的磨损情况严重致使其脱落，导致测速为0的情况也时有发生。皮带机一般都是连续生产，正常情况下很少间歇或停运，托辊最容易磨损，维护人员要经常检查称重及区域内的托辊，一旦损坏，要及时更换或修复。

3.1.3 环境影响

环境温度使得皮带机皮带的张力度发生变化，从而导致重量传感器和速度传感器的受力发生变化，影响计量数据的准确性。在气温变化很大时，由于热敏效应，传感器变送器中的电气元件会产生温漂，皮带张力也会因热胀冷缩而发生变化，这些因素会引起空带零值偏差和斜率偏差。在我焦化企业中，电磁场环境可以说无处不在，周围的电磁场由于电磁效应会对电子皮带秤的仪表产生严重的干扰，仪表一般无法从自身消除干扰。

粉尘和颗粒物不仅影响动态皮带秤，而且也影响静态的标准料斗秤。主要表现为：积落到秤的传感部件下的粉尘和颗粒物使传感部件受力不均衡，从而减小了其对实际承载量的反应值；积落到承载部件上的粉尘和颗粒物使其的承载量比实际承载量增加了。

由于天焦和天钢的皮带秤安装在钢制的高架皮带通廊上，加上季节性气候影响，因此对风力的影响不容忽视。风力可以造成皮带秤所处通廊的抖动，使得重力传感器、速度传感器不能真实地检测载荷和速度，从而影响计量精度和运行的稳定性。

3.2 控制措施

3.2.1 改进方法及效果

借鉴汽车衡传感器输出信号的调整方法，即在皮带秤的每个传感器的供电桥路上串入一个可调电位器，通过调整电位器使每个传感器的输出信号基本一致，达到平衡，如图1所示。

图1 改进方法图

调整时用砝码分别对2台皮带秤的每个传感器进行加载测试，测试数据如图2所示。

由图2可以看出，调整后每台秤相对的两个传感器的输出信号基本相等，这就保证了在皮带左右跑偏比较大的情况下，两个传感器输出信号之差始终保持在一个相对稳定的范围内，这个相对稳定的信号差值确保了在皮带跑偏的情况下皮带秤的运行精度始终保持在0.5%内。

3.2.2 实物校验结果

调整后利用实物校验装置对皮带秤进行实物校验，在皮带跑偏情况下的校验数据如表1～表3所示。

通过如上实物校验数据可以看出，在皮带调偏托辊分别处在两个方向的极限位置时，皮带秤的检定精度仍保持在0.25%范围内，达到了预期的效果。

图2 调整前后数据对比图

表1 调偏托辊处于向左方向的极限位置时的校验数据

序号实物量/t1﹟秤显示/t2﹟秤显示/t误差/% 118.95518.99518.9550.21 219.22519.27519.2300.24

表3 调偏托辊处于正中位置时的校验数据

通过对皮带秤数字转换器内部线路的调整，使之静态调试进一步完善，保证了皮带秤整个秤体的平衡，减小了因皮带跑偏带来的误差，确保了皮带秤的检定精度在0.25%以内，实际运行精度在0.5﹪以内，达到了皮带秤在贸易计量应用中的领先水平。

3.2.3 其他控制措施

针对以上分析，解决的方法就是尽量远离电机、变频器等电器设备，做好屏蔽电缆可靠接地，单独穿管铺设信号电缆，避免电缆线断裂，仪表的全部电气连接应紧固，做到防水，接头部分要避免进水和尘埃。应尽量改善皮带运行条件，给皮带增加清扫器，因此在季节交替时一定要及时对皮带秤进行零点校准及实物校准，同时安装好皮带重力调整装置，保证输送机状态稳定，防止跑偏。加固计量皮带机段的通廊、增加适宜的通风口进行降温或保温并根据天气的变化调整皮带机的张力器，以拉紧或放松胶带，皮带工每天对现场的粉尘和颗粒物进行清扫等改进措施，就更加能够保证皮带秤的稳定运行。

4 结束语

实践证明，动态电子皮带秤在天焦和天钢公司焦炭贸易计量方面的应用及其改进和控制措施是成功的，是贸易计量上的一项创新，值得推广。

[1]徐厚胜.电子皮带秤在贸易计量中的应用[J].中国计量，2011（3）：77-79.

[2]朱思维.皮带秤的安装和维护[J].衡器，2011（3）：39-45.

[3]常永和.电子皮带秤在高速公路稳定层自动配料系统中的应用[J].衡器，2011（5）：11-14.

Influential Factors and Control Measure of Electronic Belt Scale Accuracy

WANG Jin-rui
Tianjin Tiantie Coking Company Limited,Tianjin 300301, China

The author introduces the application of belt scale in trade measurement,analyzes coke measurement data on a real-time base and finds that factors influencing scale measurement precision are belt off-track,roll wear and environment.Adjustable potentiometers were added on the bridge to improve the measurement precision of belt scale and improve physical calibration to expected effect.Running stably and accurate in measurement,the belt scale is worth promoting in trade measurement.

belt scale;trade;precision;control;measure

王进锐（1979—），女，河北石家庄人，工程师，主要从事自动化仪器仪表设备在焦化行业中的应用和维护工作。

（收稿 2012-06-20 编辑 崔建华）