1、概述
    在電子皮帶秤中，計(jì)量秤和貿(mào)易結(jié)算秤對(duì)計(jì)量精確度的要求最高，計(jì)量秤用于企業(yè)重要原材料計(jì)量或企業(yè)內(nèi)部的經(jīng)濟(jì)核算，對(duì)計(jì)量精確度的要求在0.25～0,5%；貿(mào)易結(jié)算秤用于企業(yè)之間往來(lái)物料的計(jì)量，對(duì)計(jì)量精確度的要求在0.1-0.25%。
    在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，涉及到固體物料輸送的種類(lèi)非常多，數(shù)量也特別巨大，如中國(guó)煤炭年產(chǎn)量近30億噸，鐵礦石年產(chǎn)量近7億噸，其中相當(dāng)一部分采用皮帶輸送機(jī)輸送并且對(duì)計(jì)量數(shù)據(jù)有作為企業(yè)內(nèi)部的經(jīng)濟(jì)核算的要求或作為企業(yè)之間的貿(mào)易結(jié)算的要求。在全球貿(mào)易中，像鐵礦石、鐵精礦、球團(tuán)礦、煤炭、糧食等固體物料數(shù)量都非常多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年一季度中國(guó)進(jìn)口糧食1200萬(wàn)噸，進(jìn)口鐵礦石13000萬(wàn)噸，出口的煤炭也達(dá)千萬(wàn)噸級(jí)。這些物料在裝船和卸船過(guò)程中大多數(shù)要用到皮帶輸送機(jī)，而目前采用電子皮帶秤作為貿(mào)易結(jié)算工具的極少。
    以上海寶鋼集團(tuán)一鋼公司為例，1998年投入運(yùn)行時(shí)，每年約500萬(wàn)噸礦石從水路進(jìn)入廠區(qū)。長(zhǎng)期以來(lái)，由于一直缺少對(duì)每船物料準(zhǔn)確計(jì)量的手段，物料量只能根據(jù)裝載船的吃水線(xiàn)深度（通常稱(chēng)為水測(cè)）來(lái)計(jì)算，這給企業(yè)準(zhǔn)確計(jì)算成本和貿(mào)易結(jié)算帶來(lái)了很大的不利。2002年，他們自行設(shè)計(jì)、制作、安裝、調(diào)試了電子皮帶秤，并通過(guò)了上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院的檢定，準(zhǔn)確度等級(jí)為Ⅲ級(jí)（在檢定時(shí)為0.5%，在使用中的抽查為1.0%），初步達(dá)到使用要求，但他們對(duì)此并不滿(mǎn)足，希望在該廠條件下能應(yīng)用更高計(jì)量精確度的電子皮帶秤。
2、計(jì)量皮帶秤和貿(mào)易結(jié)算皮帶秤的現(xiàn)狀
    1977年美國(guó)薩爾( Thayer)公司為美國(guó)鋼鐵公司備煤場(chǎng)火車(chē)卸載后的皮帶輸送機(jī)安裝一臺(tái)皮帶秤，要求該秤精度指標(biāo)為0,25%。薩爾公司采用有6組稱(chēng)重托輥的6RF型帶平衡重的雙桿桿式秤架。
    稱(chēng)量系統(tǒng)主要數(shù)據(jù)如下：
    設(shè)計(jì)最大輸送量：3640t／h；
    輸送機(jī)長(zhǎng)度：79.86 m;
    輸送機(jī)傾角：固定傾角18°；
    皮帶寬度：1828 mm;
    皮帶速度：2.794 m/s；
    托輥槽形角：35。：
    拉緊裝置形式：垂直式拉緊裝置；
    秤架位置：離尾部滾筒中心11.58m。
    1977年9月進(jìn)行了物料試驗(yàn)，3次物料試驗(yàn)的誤差分別是+0.020、+0.031、+0.038。在此之后又進(jìn)行了多次檢定，證明這臺(tái)秤真正能達(dá)到+0.125%級(jí)的精確度。
    1984年位于挪威北部的挪威納爾維克海港進(jìn)行了高精確度計(jì)量系統(tǒng)的改造，改造的主要內(nèi)容：為使安裝了皮帶秤的輸送機(jī)上物料流量穩(wěn)定，在每臺(tái)計(jì)量皮帶秤前另安裝了一臺(tái)單托輥皮帶秤進(jìn)行定量調(diào)節(jié)；一個(gè)裝船碼頭同時(shí)裝有兩臺(tái)8組稱(chēng)重托輥的計(jì)量皮帶秤，在兩臺(tái)秤之間還有一臺(tái)差分計(jì)數(shù)器，可對(duì)兩臺(tái)計(jì)量皮帶秤的稱(chēng)重結(jié)果隨時(shí)進(jìn)行比較，要求偏差在±0.25%以?xún)?nèi)；在兩臺(tái)計(jì)量皮帶秤的結(jié)合部位裝有一臺(tái)最大秤量為500t的標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)料斗秤，可隨時(shí)對(duì)這兩臺(tái)計(jì)量皮帶秤進(jìn)行實(shí)物試驗(yàn)；在空皮帶循環(huán)整數(shù)圈的情況下，每天要對(duì)計(jì)量皮帶秤的零點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，累計(jì)器等也要借助模擬檢測(cè)裝置進(jìn)行校準(zhǔn)；正常使用情況下每?jī)芍芤�進(jìn)行一次實(shí)物試驗(yàn)，如果每臺(tái)計(jì)量皮帶秤與標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)料斗秤的計(jì)量結(jié)果相差大于±0.25%，就必須進(jìn)行調(diào)整，然后重新進(jìn)行實(shí)物試驗(yàn)，通常要求每臺(tái)計(jì)量皮帶秤與標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)料斗秤的計(jì)量結(jié)果相差小于±0.1%；對(duì)標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)料斗秤要用大砝碼定期進(jìn)行檢定。所安裝的皮帶電子秤的額定輸送量是11000t／h，皮帶寬度2000mm，長(zhǎng)度60m。
    1997年，美國(guó)Thermo Fisher Scientific（賽默飛世爾科技）集團(tuán)加拿大公司為魁北克鐵鈦(QIT)公司的輪船卸貨碼頭提供了高精度皮帶秤系統(tǒng)。
    系統(tǒng)主要數(shù)據(jù)如下：
    設(shè)計(jì)最大流量：2000t／h；
    輸送機(jī)長(zhǎng)度：45.72 m；
    輸送機(jī)傾角：0°；
    皮帶寬度：1372 mm;
    皮帶速度：2.09 m/s；
    稱(chēng)重托輥：6組，托輥間距為1.219 m。
    安裝后的3次物料試驗(yàn)的誤差分別為0.05%、0.07%\ 0.04%。按加拿大工業(yè)稱(chēng)重和測(cè)量局的要求：首次檢定誤差0.075%，后續(xù)檢定誤差0.1%。這套測(cè)量系統(tǒng)實(shí)物試驗(yàn)結(jié)果達(dá)到要求，所以加拿大工業(yè)稱(chēng)重和測(cè)量局批準(zhǔn)其作為0.1%精確度的稱(chēng)量裝置使用。
    1981年初，上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所研制的GGP-50電子皮帶秤（雙杠桿4托輥秤架）在上海港煤炭裝卸公司（原上港七區(qū)）進(jìn)行運(yùn)行考驗(yàn)，后經(jīng)上海市標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量局鑒定，并經(jīng)船方、港方、貨方公認(rèn)，1983年3月起，準(zhǔn)予以0.5%的精確度作為商業(yè)性計(jì)量收費(fèi)秤使用。以后，上海港采用自行研制的"1200t/h煤炭裝船泊位大傾角電子皮帶秤”，該產(chǎn)品經(jīng)上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院多次檢定合格，通過(guò)了國(guó)家鑒定，獲上海市新產(chǎn)品獎(jiǎng)，廣泛應(yīng)用于煤炭的商業(yè)計(jì)量。
3、三愛(ài)思公司高精度的電子皮帶秤計(jì)量校驗(yàn)集成系統(tǒng)
    國(guó)內(nèi)以銅陵三愛(ài)思電子有限公司為代表的一批公司也在努力研制高精度的計(jì)量皮帶秤，本文以三愛(ài)思公司為例介紹該產(chǎn)品的一些特點(diǎn)和性能。
    高精度電子皮帶秤貿(mào)易計(jì)量及校驗(yàn)集成系統(tǒng)是由三愛(ài)思公司開(kāi)發(fā)的，該系統(tǒng)采用“雙秤架”、“成組專(zhuān)用托輥”的設(shè)計(jì)方案及形成了。對(duì)皮帶輸送機(jī)的最低設(shè)計(jì)要求”、“系統(tǒng)安裝的技術(shù)規(guī)范5等技術(shù)文件，此外在該系統(tǒng)中采用“物料棒碼疊加法”，提供可以達(dá)到0.25%校準(zhǔn)精度的在線(xiàn)校準(zhǔn)方法。
3.1雙秤架
    三愛(ài)思公司在一套稱(chēng)量系統(tǒng)中選用了兩臺(tái)3托輥全懸浮式秤架（見(jiàn)圖1），有了兩臺(tái)秤架就可以隨時(shí)比對(duì)兩臺(tái)秤架之間的計(jì)量數(shù)據(jù)差值，一旦計(jì)量數(shù)據(jù)差值超過(guò)預(yù)先規(guī)定的值并得到確認(rèn)的話(huà)，就需要馬上停止計(jì)量并對(duì)秤架系統(tǒng)進(jìn)行檢查。
    圖l所示為一條專(zhuān)為精確計(jì)量所提供的皮帶輸送機(jī)示意圖，皮帶輸送機(jī)頭尾輪中心距為25.8m，物料從料倉(cāng)卸出后，先經(jīng)過(guò)3節(jié)過(guò)渡托輥到秤架l，再經(jīng)過(guò)5組托輥到秤架2，然后又經(jīng)過(guò)3組過(guò)渡托輥進(jìn)入頭部滾筒。
3.2成組專(zhuān)用托輥
    皮帶輸送機(jī)上原有的托輥架和托輥都是按輸送物料要求設(shè)計(jì)與制造的，制作也較為粗糙，通常是不能滿(mǎn)足稱(chēng)量要求的。
    三愛(ài)思公司在一套稱(chēng)量系統(tǒng)中除了為兩臺(tái)3托輥懸浮式秤架提供6組由該廠為稱(chēng)量專(zhuān)門(mén)定制的托輥組外，還將圖l中前后各3節(jié)過(guò)渡托輥組、中間的5節(jié)過(guò)渡托輥組全部更換為該廠專(zhuān)門(mén)定制的稱(chēng)量用托輥組，使為稱(chēng)量專(zhuān)門(mén)定制的托輥組總數(shù)達(dá)到17組。這些托輥組要求軸向竄動(dòng)和徑向跳動(dòng)分別不超過(guò)0.5mm、0,2mm，從而為秤架準(zhǔn)直性校準(zhǔn)創(chuàng)造條件。
3.3對(duì)皮帶輸送機(jī)的最低設(shè)計(jì)要求
    三愛(ài)思公司對(duì)安裝電子皮帶秤的皮帶輸送機(jī)提出了一系列完整的最低設(shè)計(jì)要求，這其中包括：
    輸送面平直（不得有凹凸）；
    有皮帶自動(dòng)張緊裝置；
    輸送距離在30-90m范圍內(nèi)；
    皮帶不允許有破損且接頭應(yīng)采用45。膠結(jié)；
    前級(jí)給料設(shè)備應(yīng)有。穩(wěn)流”措施；
    在計(jì)量區(qū)域應(yīng)有不少于30m的防風(fēng)設(shè)施；
    在計(jì)量區(qū)域需盡量排除、避開(kāi)秤架結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生共振的幾個(gè)關(guān)鍵頻率。
    按照以上最低設(shè)計(jì)要求，通常要對(duì)皮帶輸送機(jī)要進(jìn)行改造。如果有可能的話(huà)，按此要求新增一條皮帶輸送機(jī)是最理想的，三愛(ài)思公司已經(jīng)為一部分用戶(hù)提供了達(dá)到上述要求的稱(chēng)量專(zhuān)用皮帶輸送機(jī)，圖l所示的皮帶輸送機(jī)就是為安裝高精度電子皮帶秤貿(mào)易計(jì)量及校驗(yàn)集成系統(tǒng)所新增加的。
3.4系統(tǒng)安裝的技術(shù)規(guī)范
    三愛(ài)思公司制定了“系統(tǒng)安裝的技術(shù)規(guī)范”，統(tǒng)一了安裝技術(shù)要求和具體做法。比如：按要求在皮帶輸送機(jī)上設(shè)置17組專(zhuān)門(mén)定制的托輥組；17組專(zhuān)門(mén)定制的托輥組要嚴(yán)格進(jìn)行準(zhǔn)直性校準(zhǔn)，誤差應(yīng)小于1mm，具體校準(zhǔn)方法是采用激光準(zhǔn)直儀校準(zhǔn)及專(zhuān)用安裝墊片；17組專(zhuān)門(mén)定制的托輥組的托輥間距應(yīng)按1000 mm進(jìn)行間距尺寸校準(zhǔn)，誤差應(yīng)小于1mm。
3.5物料棒碼疊加法
    物料試驗(yàn)是評(píng)價(jià)皮帶秤計(jì)量性能最主要的試驗(yàn)，但是在大多數(shù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不具備物料試驗(yàn)的條件，也就不可能為皮帶秤校準(zhǔn)提供可靠的依據(jù)。
    三愛(ài)思公司經(jīng)過(guò)試驗(yàn)推出“物料棒碼疊加法”校驗(yàn)的工作原理是這樣的：首先進(jìn)行調(diào)零，然后將2臺(tái)秤架的誤差值和誤差方向調(diào)整在基本要求的范圍內(nèi)（誤差值小于0.1%）；在進(jìn)行“物料棒碼疊加法4試驗(yàn)時(shí)，正常輸送物料，并在其中1臺(tái)秤架（例如秤架2）上人工加棒狀砝碼（目前正在研制遠(yuǎn)程自動(dòng)加掛砝碼裝置）；此時(shí)2臺(tái)秤架的累計(jì)器同步累計(jì)并獲得皮帶運(yùn)行整數(shù)圈時(shí)累計(jì)量的差值△P；按加掛砝碼有關(guān)公式計(jì)算出調(diào)整系數(shù)K，該系數(shù)為秤架2的調(diào)整系數(shù)（由
于2臺(tái)秤架此時(shí)的誤差相同，因此該系數(shù)也等于秤架l的調(diào)整系數(shù)），試驗(yàn)過(guò)程結(jié)束。
    現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，以該調(diào)整系數(shù)為依據(jù)，可以在現(xiàn)場(chǎng)隨后進(jìn)行的物料試驗(yàn)中使皮帶秤達(dá)到0.25%的精度，從而初步證實(shí)物料棒碼疊加法可以在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)取代物料試驗(yàn)。當(dāng)然，取得這種效果的前提是本文第3部分提到的前4點(diǎn)要求：雙秤架、成組專(zhuān)用托輥、對(duì)皮帶輸送機(jī)的最低設(shè)計(jì)要求、系統(tǒng)安裝的技術(shù)規(guī)范。
    三愛(ài)思公司研制的高精度電子皮帶秤貿(mào)易計(jì)量及校驗(yàn)集成系統(tǒng)自2006年1月起先后在山東棗莊礦業(yè)集團(tuán)港務(wù)管理部、鞍本鋼鐵集團(tuán)本鋼焦化廠、淮南礦業(yè)集團(tuán)張北礦選煤廠、銅陵華興化工公司港口、九江鋼鐵公司港口等現(xiàn)場(chǎng)使用，如在銅陵華興化工公司港口進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，兩秤架相對(duì)誤差調(diào)整試驗(yàn)要求不大于0.1%，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為0.03%。經(jīng)過(guò)“物料棒碼疊加法”試驗(yàn)找出修正系數(shù)后，3次物料試驗(yàn)結(jié)果秤架l的誤差分別為0.17%、0.13%、0.12%，秤架2的誤差分別為0.14%、0.11%、0.10%。


相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、皮帶輸送機(jī)
2、刮板輸送機(jī)
3、斗式提升機(jī)