电子皮带秤的计量准确性方法探究

王东方

摘 要：文章对于现有的散装物料计量方式以及计量问题进行介绍与初步分析，对影响电子皮带秤计量精准度的因素进行罗列分析。针对计量现状，提出更改电子皮带秤选型、优化改善物理结构等方式，以提高其计量精度。

关键词：电子皮带秤;散状物料;准确度;误差分析

就当前大宗散装物料（煤炭、矿石等）的运输方式而言，船舶运输是最经济且高效的选择，其中，大宗散装物料的装卸以及转运工作大多是通过皮带输送机进行的。大宗散装物料一直都存在一个世界性难题，即其称重计量问题。无论是国际还是国内市场，船舶运输货物的称重计量方式一般采用“水尺计重”，该方法至今为大多数进出口货物贸易、费用计算、关税缴纳以及索赔仲裁提供了主要凭证。但不可忽视的是，水尺法抗干扰性较低，受外界因素影响严重，因此，得到的结果存在较大的误差。

从发现问题开始，针对大宗货物的计量准确度方法研究一直在进行，结合当代新型科技的发展，电子皮带秤作为大宗散装货物的主要计量装置被广泛应用，其中，高精度阵列式电子皮带秤的准确性更为优良，相较于传统的皮带秤，其精准度得到了巨大的提高优化。但是，电子皮带秤主要用来计量皮带上处于运动状态的货物，对于动态计量，误差是不可避免的，对于如何减少动态误差这一问题，本文对其展开详细分析并提出相关改善方式。

1    皮带秤原理及产生误差原因

电子皮带秤的称重桥架安装在输送机机架上，当货物经过称重桥架时，计量托辊感应到皮带上的货物，其质量会通过杠杆作用于称重传感器上，传感器向外输送一个与货物质量成正比的电压信号。同时，皮带上也安装了测速传感器，其获得的皮带输送速度信号也会一同发送给称重仪器，通过内置的计算换算公式，称重仪器会给出货物的瞬时流量，再通过积分计算货物的总重量以及其他参数即可给出。基于以上电子皮带秤的称重原理，其产生误差的原因主要有以下几种。

（1）电子皮带秤自身的原因。影响电子皮带秤计量精准度的自身原因可能有温度、带速变化大小、负载变动、电子皮带秤的计量环境稳定性以及其他外界干扰等。

（2）由于皮带机内部的影响，例如皮带机托辊不稳定，皮带硬度、厚度、材料以及其前期安装质量不到位等，都会造成计量误差。

（3）外界环境的影响，电子皮带秤的运用场所本就多种多样，对其产生较大影响的主要有环境湿度、温度、磁场以及平稳度等。

（4）电子皮带秤前期的安装失误以及后期的维护检修工作不到位原因。安装环节的主要影响因素一般是操作人员专业素养不高，技术水平受限导致的安装不规范，安装后的调试不彻底，复查不合格;也可能是安装位置有所偏差，同时在校准时操作不规范。

2    提高皮带秤准确性的方法

（1）电子皮带秤的选型。当前，市面上电子皮带秤型号多种多样，对于其型号性能的选择也是决定其计量准确性的一个因素。就近几年的电子皮带秤发展情况而言，阵列式电子皮带秤有着极大的优势以及良好的发展趋势，就理论而言，其研究结果可以说是比较完善先进的。

主要有以下两种理论：第一，阵列式皮带秤内力理论，对于计量皮带上每一个独立称重单元来说，皮带张力对计量的影响和传统皮带张力原理没有较大区别，即在称重阵列中相邻单元的张力会互相抵消。整体来看，就是将整块称重皮带看成单元张力整合所成的“整体内力”，两两抵消后其对称重的影响理论上来说即为零。第二，阵列式皮带秤皮带效应理论，“皮带理论”指的是皮带自身的硬度等物理特点对称重计量产生的效应。在皮带计量时，槽形皮带呈现为半刚性状态，若支撑点的高度不统一在同一准直面上，沿着货物运动方向的皮带就会处于波浪状态，该状态对计量产生的效应即为“皮带效应”。影响“皮带效应”的主要因素大多是皮带自身的物理特性，例如硬度、材料、温度等，当然也受到外界湿度等影响。基于以上较为成熟的理论研究，若想在电子皮带秤的计量准确性上有所提高，可以选择阵列式电子皮带秤。

（2）提高电子皮带秤秤框周围的输送装置的刚度。皮带秤输送装置两侧装着间隔3 m的槽钢支架，以架托起皮带支架、托辊等。若该支架负载过大，其变形量可能会超过0.4 mm规定值。对于这类现象，解决的方法是在秤框前后的支架进行加固改造，在原有的支承点间再添加12个支承加固点，该改装操作对于秤框的平稳性以及输送装置的刚度都有着巨大的改善作用。

（3）减少皮带拉力影响。秤框上的托辊以及前后输送皮带支架上托辊的距离大小，也是影响电子皮带秤计量准确度的因素之一，其主要原因是托辊安装不规范以及安装位置不合理，若托辊安装不符合要求，则皮带经过秤框时稳定性较低，会产生震荡摇晃等动作，对计量精度的影响极大。改善方法是在秤框前后各托辊组间都添加一支托辊，并通过长绳进行固定，另外用不同厚度的垫片承托调节托辊支架，以保证中间和两侧的托辊与绳子接触。

3    结语

电子皮带秤的计量精度涉及货物的费用以及各类因素，是长期存在的精度难题之一。通过分析电子皮带秤误差的原因，具有针对性地提出电子皮带秤改善优化建议，例如改变其物理结构、增加加固辅助结构或采用新型皮带秤进行计量运输等，以提高当代电子皮带秤的计量精度，更好地为科学实验和工业生产服务。

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