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电子皮带秤的发展趋势
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一、前言

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计量设备,它可以在不中断物料流的情况下测量出皮带输送机上通过物料的瞬时流量和累积流量。

1908年,美国一个年轻人赫尔伯特·梅里克(Herbert·Merrick)发明了一种皮带输送机使用的称重设备,据称那是世界上第一台根据皮带速度和重量用机械方法进行计算的动态称重设备,这一发明完全改变了原有测量固体物料流量的方法。这种根据重力测量固体物料流量的设备后来被称为梅里克型机械式皮带秤。赫尔伯特·梅里克用这项发明成立了梅里克(Merrick)公司,开始生产皮带秤。我们在德国申克(SCHENCK)公司的历史回顾资料中,曾看到“1902年,皮带秤”这一段产品编年史,表明该公司1902年就有皮带秤产品,但未看到更详细的叙述。

国外从上世纪五十年代开始使用电子皮带秤”,国内则从1965年开始研制生产电子皮带秤。时至今日,虽然核子皮带秤、固体质量流量计、冲量式流量计、失重式秤、转子秤等多种固体物料连续计量设备也有一定规模的应用,但他们仍无法与电子皮带秤抗衡,也无法撼动电子皮带秤作为固体物料连续自动称重主流计量设备的地位。

本文将从以下几个方面介绍电子皮带秤的发展现状:传感器、秤架、二次仪表、安装、检定和试验。

二、传感器

电子皮带秤的传感器包括测量秤架上物料瞬时重量的称重传感器、测量皮带行程的位移传感器(又称测量皮带速度的测速传感器)、测量皮带倾角的倾角传感器及测量皮带相对位置的位置传感器等等。当皮带输送机倾角固定不变时,称重传感器及位移传感器两个信号的乘积就是物料的瞬时流量;当皮带输送机倾角可能改变时,称重传感器及位移传感器两个信号乘积所得的物料的瞬时流量要用倾角传感器的信号进行修正;位置传感器是用来确定皮带相对位置。

称重传感器的结构形式有电阻应变式、压磁式、差动变压器式、电容式、压电式、振弦式等等。电阻应变式称重传感器因制作简单、工艺成熟、精确度高(最高精确度目前可做到非线性、重复性、滞后指标优于0.01%),一直占据90%以上的称重传感器市场份额,国内市场几乎是电阻应变式称重传感器的一统天下。

测速传感器的结构形式有磁阻脉冲式、光电脉冲式、霍尔效应式、磁敏式等多种形式,测量精确度较高的可达到0.05%,分辨率可达到0.0001m/s。
公式计算表明:当皮带输送机水平安装时,秤架上安装的称重传感器所受的力与皮带输送机以倾角α安装时相比相差cosα值。

例如,α = 15°时,cosα = 0.966,两者相差3.4%,这样大的差值对于皮带秤来说是绝对不允许的。所以当皮带输送机倾角α改变时,皮带秤需要重新进行检定和试验。在某些应用里,皮带输送机的倾角是不固定的,比如原料场中使用的移动式皮带输送机,它可能随料堆的高度而变换角度,在这种情况下,随时重新进行检定和试验几乎是不现实的,所以必须在皮带秤的称重系统中增加倾角传感器以测量皮带输送机的倾角α,然后在二次仪表中计算出cosα值,最后用cosα值对称重传感器输出值进行补偿。
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