徐州远大测控技术有限公司  关于电子皮带秤实际应用的管理探讨

 
摘要：电子皮带秤是一种成熟的先进的自动测量设备，被广泛应用于电力、冶金、化工、水泥、粮食、药业等的原料输送、配加等工业领域，本文通过对电子皮带秤的结构性能、工作原理、选购、安装调试、日常维护保养、日常管理等方面进行比较全面、详细的阐述，旨在提高电子皮带秤使用、管理的水平，使其准确地、低成本运行，为各个领域创造更好的效益。
关键词：电子皮带秤     应用管理     探讨
The management of the application of electronic belt scale
 
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Abstract: The electronic belt scale is a mature and advanced automatic  measuring equipment, It is widely used in electric power, metallurgy, chemical, cement, food, pharmaceutical. this article Introduce of the structure and properties, working principles, purchase, installation, routine maintenance and management In detail，It is aimed at improving the electronic belt scale in use, upgrading management level, operation in low-cost, and each field used in e-belt scale  can create the larger interest.
Keywords: application management of electronic belt scale
1.概述
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测量设备，它可以连续地测量通过皮带输送机上物料的瞬时流量和累计流量。在冶金行业生产系统中进行分厂之间物料计量、生产过程中的配料控制大量用到电子皮带秤。本文从电子皮带秤的工作原理、对物料的流量计量、电子皮带秤的零点标定、实物标定三方面进行介绍。
2.电子皮带秤的结构、性能和工作原理
2.1电子皮带秤的基本组成、结构和性能特点
电子皮带秤主要由称重传感器、速度传感器、秤架、显示控制器四部分组成，秤架是将皮带上物料的重量按照特定的比例垂直地传递给称重传感器的荷重承载和传递装置，主要由电机、皮带头尾轮、皮带托辊、运输皮带、辅助刮料等组成，是物料称量过程中的第一个环节，虽然看上去结构简单，但它是电子皮带秤的重要基础部分，其设计强度和使用材料的合理性、加工精度，直接决定整台设备精度水平，并对于测量过程中的稳定性至关重要。例如秤架的刚度要求，在额定载荷下秤架的挠度小于设定值，并有一定裕量；托辊上所用轴承质量在额定载荷下长期稳定性也直接影响电子皮带秤可靠运行，显示控制器是保证电子皮带秤正常工作的核心部件，将采集到的重量信号和速度信号进行积分运算产生瞬时流量，并与设定流量值比较后根据差值调整PID输出，通过调节变频器的频率输出控制电机转速，达到调节流量的目的，相当于整个皮带秤的“大脑”部位，其电子元件的运算速度和精度、热稳定性、防电磁干扰、防尘防震性能
2.2电子皮带秤的工作原理
当皮带输送物料时，称量段上的物料重量通过皮带秤的专用框架作用于称重传感器，称重传感器将重量转换成电压（mV级）信号送入显示控制器，然后经过放大、滤波、A/D转换成数字信号。装在皮带秤上的测速传感器总成（始终保持与皮带良好的紧密接触以保证）把皮带运行的速度信号转换成脉冲信号，送入称重显示控制器（有些皮带秤的速度传感器装在尾轮上，这样如果皮带出现打滑，就会传出失真信号，这种方式不可取），经过一系列运算转换成数字信号。称重显示控制器根据输入的信号进行运算，从而计算出物料的瞬时流量和累计质量值，并将信号送至PLC控制系统中显示。同时，称重显示控制器接收PLC控制系统送来的设定流量信号，控制电机的速度实现物料流量的稳定控制。
3.物料的流量计算
根据电子皮带秤的工作原理可知，物料的瞬时流量计算公式：F=kvQ
其中，F为流量，kg/s；K称量系数；v为皮带速度，m/s；Q为称量段载荷，kg/m。k通过实物标定获得，v、Q可通过处理现场传送过来的信号得到。
皮带速度可通过使用测速传感器测得，也可以根据电子皮带秤的技术参数理论计算出。
称量段载荷计算公式：
    Q=2（M1-M0）/L
其中，M1是现场荷重传感器传送过来的实时荷重信号，M0是电子皮带秤的零点标定获得，L是电子皮带秤的有效称量段的长度。
综上所述，物料瞬时流量的计算公式：
F=2kv（M1-M0）/L
物料总的流量计算可通过对物料瞬时流量进行积分运算得到。
4.电子皮带秤的零点标定
电子皮带秤的称重传感器所测量的物质包括物料的重量和皮带的重量两部分，电子皮带秤的零点标定其实就是确定皮带自身的重量。在实际使用中，电子皮带秤的皮带的重量是不断变化的，我们使用的是求皮带重量的平均数。
零点标定时，要注意观察电子皮带秤的荷重信号的变化。一般情况下，我们要求皮重值稳定在某一个较小的范围内（大约10个码值）。如果超过这个范围，就要求相关人员去现场检查电子皮带秤是否运行正常。
第一次零点标定前，应给电子皮带秤足够的运行时间，让设备机械部分的各个部件充分磨合。在电子皮带秤运行稳定后，再进行零点标定。在确定皮重后，从理论上而言电子皮带空载运行，物料累计总量应该等于零；如果是相差较大，可继续修改皮重值，直至达到规范要求标准。确定皮重后，如果皮重值超过称重传感器量程的30%，就应该去现场检查电子皮带秤是否出现异常（比如：皮带是否会摩擦到秤架、皮带是否有严重的粘料、速度传感器总成是否和皮带始终良好接触、称重传感器的专用框架是否有异物阻卡、各类传感器是否完好等等）；如果无异常，我们就要考虑称重传感器的选型是否合适，可考虑选择更大量程范围的称重传感器。
5.电子皮带秤的实物标定
电子皮带秤的实物标定实质就是用已知质量的实物复现电子皮带秤实际工作的过程，过程复现的越真实，标定的效果就越准确，用在额定流量下10分钟的总质量的实物较好，实物标定优点是标定准确，但是费时费力。
电子皮带秤的零点标定完成后，我们会发现有时显示控制器计算出来的物料瞬时流量值、物料的累计总量，与实际值相差较大。此时我们可通过实物标定修改电子皮带秤的称重系数，从而减少这种误差。称重系数的计算公式：
K=（k0×M）/MO
其中，k表示新的称重系数；k0表示旧的称重系数；M0表示称重显示控制器计算出来的物料累计总量值；M表示实际的物料重量。
标定时，先将物料在静态称重装置进行称量，可获得实际的物料重量。电子皮带秤第一次标定称量系数时，可考虑首先使用砝码标定。砝码标定的称量系数具有一定的参考作用（可以避免无谓的工作，节省人力物力），但与实物标定最后所得的称量系数仍有较大的差距，而且每台秤的差距都不一样。因此，要使电子皮带秤的使用达到较好的效果，就一定要进行多次反复的实物标定。
电子皮带秤的第一次实物标定称量系数，一般需要五六次才能完成。待称重显示控制器称量的数据与实际数据值相符，也需要反复标定几次。电子皮带秤的标定工作并不是一劳永逸。在的生产中，我们会对秤体进行改造，或者更换新的皮带，或者遇到其它的一些非正常情况，遇到这些情况就要重新标定皮重和称量系数。如果经过多次实物标定，称重显示控制器计算出来的物料瞬时流量值、物料的累计总量，与实际值相差仍较大时，建议更换电子皮带秤。
6.电子皮带秤选型、安装、调试的注意事项
6.1要根据皮带秤的称量介质、工作环境（温度、湿度、粉尘浓度、环境有害因素）、皮带宽度、皮带速度、皮带槽形角及皮带倾角等工艺参数，选择和设计能够合适其工作环境和称重要求的的秤体；
6.2考虑满足生产工艺的精度要求、称量范围，同时还应该尽可能的考虑通讯功能等需求；
6.3安装调试要特别注意选择好电子皮带秤架安装位置，尽可能的选择在主皮带机比较平直的区段，最起码要在主皮带机运行平稳、物料流量相对比较稳定的区段；
6.4使用过程中需定期进行零点标定、实物标定，坚持每班有人认真做好维护保养等。正常的情况下，电子皮带秤使用一段时间后，需重新标定皮重和称量系数，最少一个月标定一次；
6.5、需要强调的是，对每台电子皮带秤从设备的采购、安装、调试、运行期间的日常维护、定期校验、检修更换的零配件等等，都要建立专门的档案进行管理。