1 概述

1.1陣列式皮帶秤工作原理 陣列式皮帶秤由 N 個稱重單元組成。 煤料通過稱 重單元時， 稱重傳感器將質量信號轉換成可測量的電 信號並傳送給現場信號采集單元。 現場信號采集單元 將采集的模擬信號轉換成數字信號， 再發送給終端處 理器。終端處理器通過一係列複雜的運算後，得到煤料 的質量。

1.2陣列式皮帶秤組成 陣列式皮帶秤由以下幾個部分組成：稱重單元、稱 重顯示器（含信號采集單元和終端處理器）、測速傳感 器、現場接線盒。 稱重單元采用特殊的稱體結構， 由一個稱重傳感 器單點支撐，具有承載與力傳遞的功能。秤體與安裝在 稱台上的兩組稱重托輥組成一個獨立的稱重單元。 稱 重顯示器具備人機交互功能， 采用嵌入式工業控製機 以提高可靠性。

 2 皮帶秤自身對計量精度的影響

2.1 皮帶秤自身準確度 皮帶秤自身的準確度會影響對煤炭的計量精度。 皮帶秤準確度是由皮帶秤製造廠商決定的， 一般分為 三個等級， 即：0.5 級， 動態累計誤差不大於總質量的 0.5%；1 級， 動態累計誤差不大於總質量的 1%；2 級， 動態累計誤差不大於總重量的 2%。 其中，最高等級為0.5 級。

每個級別分別規定了該等級對應的各項指標，如 零點誤差、累計誤差、短期穩定性、長期穩定性、重複性 等，這些指標必須全部在標準範圍內，才能稱之為是對 應等級的皮帶秤。

需要特別指出的是，市麵上所謂的 0.25 級皮帶秤 準確度為 0.25%， 其實僅僅是指皮帶秤的累計誤差在 0.25%之內，其它各項指標則沒有保障，基本上是不符 合標準的。 再者，現有的皮帶稱國家標準中，所規定的 最高等級為 0.5 級，根本就沒有 0.25 級的皮帶秤。事實 上， 國家規定的初次檢定和後續檢定時的累計誤差應 不大於該等級指標的一半， 即 0.5 級皮帶秤檢定時的 累計誤差不大於 0.25%，1 級皮帶秤不大於 0.5%，2 級 皮帶秤不大於 1%。

可見，在選擇皮帶秤時，不能單純追求高準確度， 而是要在保證一定準確度的基礎上，選擇穩定性高、質 量可靠的皮帶秤。

2.2 皮帶秤自身誤差 皮帶秤的自身誤差也會影響計量精度。 日常工作 中，皮帶秤的自身誤差主要表現為皮帶負荷測量誤差、 皮帶速度測量誤差、 儀表數模轉換與計算誤差這三個 方麵［1］ 。

 （1） 皮帶負荷測量誤差。 皮帶負荷測量誤差主要 有稱量機構誤差、傳感器精度等級、荷重信號的放大與 傳輸誤差等。 稱量機構誤差主要由生產商采用的機構 樣式、物理材質、加工水平等決定，這一誤差對皮帶秤 計量精度的影響較大。

（2） 皮帶速度測量誤差。 皮帶速度測量誤差主要 是測速脈衝在觸發計數器和測速脈衝傳輸時產生的誤差。 市麵上的皮帶秤測速裝置一般采用速度傳感器來 測速， 速度傳感器通過讀取被測軸每轉一周時光電變 換器輸出的脈衝信號數量來計算被測軸轉速。 這一誤 差 通 過 硬 、 軟件 處 理 ， 可 實 現 脈 衝 計 數 誤 差 小 於 0．05％。 另外一種測速方法是通過測速編碼器測速，測 速編碼器在可動軸旋轉時會輸出脈衝， 可編程序控製 器或計數器收到脈衝後， 會根據單位時間內收到的脈 衝總量計算可動軸的轉速。 測速編碼器的誤差通常小 於 0.1%。 無論采用哪種方式來測速，皮帶速度的測量 誤差一般不會大於 0.1%。 即使皮帶機在低速運轉時， 誤差也會維持在 0.3%以下。

（3） 儀表數模轉換與計算誤差。 儀表數模轉換與 計算誤差包括數字信號與模擬信號之間轉換的誤差、 儀表計量測算時出現的誤差， 現行儀表的數模轉換與 計算誤差一般小於 0.01%。

3 其它因素對精度的影響

除了皮帶秤自身因素對皮帶秤計量精度會產生影 響外，皮帶秤安裝質量、皮帶張力、煤料不穩定、維護保 養、標定等也都會對計量精度產生影響［2］ 。

 3.1 皮帶秤安裝質量 皮帶秤的安裝基礎必須牢固， 安裝地點應盡量遠 離振動較大的區域，因為皮帶秤是對振動相當敏感的設 備，必須與產生振動的設備隔離，以減小振動對計量精度 的影響［3］ ，提高穩定性。皮帶秤的安裝應盡量水平，皮帶 機傾角不能大於 15°［4］ 。 皮帶秤的安裝地點還應盡可能考慮計量過程的流 暢，減少物料轉換、位移等過程，以避免中間環節所產 生的計量誤差。 當在皮帶秤附近施工時， 要注意保護皮帶秤的傳 感器。當皮帶秤安裝在戶外時，最好給皮帶秤加裝防護 罩，以減小雨、雪、大風等外部惡劣環境因素對皮帶秤 的影響。

3.2 皮帶張力 皮帶秤在運行計量時， 煤料的重力會間接地傳到 稱量單元上［5］ 。 雖然皮帶張力在正常狀態下是水平力， 但是當皮帶上有煤料時就會產生豎直的作用力， 該豎 直力會影響煤料傳到皮帶上的重力。此外，皮帶張力還 會隨著皮帶與煤料的運動而變化。 理論上張力可以給 予校準和補償，但張力的補償難度大、效果差。 在煤炭 裝船作業過程中， 通常通過調節皮帶張緊開關使皮帶 張力保持穩定平衡，並經常更換皮帶，定期檢修，盡量 減小該因素對計量精度的影響。

3.3 煤料不穩定 煤料離開給料點後，處於不穩定狀態，需要經過一 段時間的緩衝才能穩定下來［6］ 。 由於煤料的不穩定，會導致煤料的計量質量不準， 因此需要在煤料離開給料 點之後預留出一段皮帶，從而使煤料停止不穩定狀態， 並進一步穩定下來。 煤炭輸送皮帶的設計帶速一般為 4.7 m/s 左右，因為皮帶速度越快，煤料越不穩定，所以 緩衝帶的皮帶長度要盡可能長， 這樣才能減小煤料不 穩定對計量精度的影響［7-8］ 。

 3.4 維修保養

皮帶秤後期的維修保養至關重要， 要保持煤炭皮 帶秤計量精度的長期準確， 必須要做好後期的維修保 養工作［9］ 。 一要注意滾筒和托輥的潤滑，以保持皮帶運 行軌跡長期穩定，防止皮帶跑偏。二要做好煤料防漏工 作， 漏鬥襯板可以在防漏的同時均勻煤料在皮帶上的 分布。三要防止皮帶意外劃傷或撕裂，以保證皮帶張力 的穩定。 四要做好稱架的清潔工作， 保證煤料荷重正 常，而不是連同黏結在稱架上的煤料一起稱重。五要及 時清除黏結在皮帶上的煤料， 皮帶內外側應設有刮料 清掃裝置。六要定期更換皮帶，皮帶長期運行會導致其 張力發生變化。七要在皮帶附近作業時，注意保護皮帶 秤傳感器，以免破壞皮帶秤傳感器。八要定期調節皮帶 秤零點，定期對皮帶秤掛碼標定。

3.5 標定

皮帶秤的標定質量對其計量精度有重要影響，常 用的皮帶秤標定方式有四種：掛碼標定、鏈碼標定、實 物標定和電子標定。 所有標定方式都是為了確保皮帶 秤的計量精度，保證煤料稱重的準確性。 其中，掛碼標 定、 鏈碼標定是煤料皮帶秤標定的兩種較常用的標定 方式［10］ 。實物標定雖然精確度相對較高，但標定投入成 本太大，涉及到實物處置問題，除非特殊要求，一般不 使用實物標定。 掛碼標定時，皮帶機空載運行一段時間，然後進行 調零工作。 調零結束後，再使皮帶機停止運行，將砝碼 放置在專用的砝碼盤上進行標定。 鏈碼標定裝置包含 靜態鏈碼標定和動態鏈碼標定兩種。 在皮帶秤標定過程中，有幾點需要注意的事項。

 （1） 為保證皮帶秤精度， 必須采用精度比較高的 靜態秤來稱量煤料。

 （2） 為保證皮帶秤穩定性， 必須在標定前先使皮 帶運行一段時間。

 （3） 為避免水汽蒸發影響皮帶秤計量精度， 物料 必須要保持較幹燥。

 （4） 為排除皮帶質量不均勻所引起的偏差， 必須 在皮帶運行整數圈的情況下取皮帶質量的平均值。 以上所述事項在標定時都會對皮帶秤的計量精度 產生影響，因此使用皮帶秤時，需要根據實際情況，選 擇合適的標定方式。

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