一、概述
隨著市場經(jīng)濟和電子技術的迅速發(fā)展,作為對輸送過程中散狀物料進行連續(xù)計量的電子皮帶秤,愈來
愈多地應用于企業(yè)內(nèi)部成本核算及商業(yè)貿(mào)易結(jié)算等的計量檢測。但是,人們對電子皮帶秤技術的了解還比
較淺薄,遠不如象對電子汽車衡、電子計價秤等靜態(tài)衡器的了解。用戶在購買前不能很好的選型,在使用
中不能很好地進行安裝和維護維修。其實際情況是,電子皮帶秤在動態(tài)稱重的過程中,要獲得高準確度和
高穩(wěn)定性計量的結(jié)果,是電子皮帶秤生產(chǎn)廠家、用戶和計量檢測部門聯(lián)合創(chuàng)造的技術成果。因此,有專家
稱:“電子皮帶秤現(xiàn)場使用中的計量準確度,用戶有 80%的責任和作用”。這雖則夸張了一點,但確實說
明了電子皮帶秤現(xiàn)場維護、校準的重要性。
二、電子皮帶秤的誤差源
(一)電子皮帶秤稱重原理
電子皮帶秤,一般由七大部件組成,如圖 1。
圖 1 電子皮帶秤構(gòu)成圖
圖中標注號為:1、皮帶機,2、秤架,3、稱重傳感器,4、測速傳感器,5、現(xiàn)場放大器,6、接線盒,
7、主控計算機,8、打印或顯示。
電子皮帶秤的稱重,是物料在輸送狀態(tài)下利用稱重傳感器和測速傳感器將皮帶上通過的物料重量與
皮帶運轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)換成電信號,現(xiàn)場放大器對兩組信號進行適當處理,輸出給主控計算機進行積算、調(diào)節(jié)、
控制。
電子皮帶秤與人們熟悉的非自動衡器比較,前者是物料在輸送過程中完成,自動完成稱重任務,后者
是物料在靜止狀態(tài)下斷續(xù)地進行稱重。連續(xù)、自動稱重是電子皮帶秤的主要特征。
(二)電子皮帶秤的誤差
電子皮帶秤本身具有投資少,占用空間小,動態(tài)計量速度快等許多優(yōu)點,但引入的誤差因素很多,影
響其計量的準確度。
電子皮帶秤是在皮帶輸送機上利用重力對物料的作用、自動連續(xù)地累計稱量散狀物料的計量器具,因
此它是一種“*的計量裝置”,也稱“測量鏈”。電子皮帶秤測量信號流程,如圖 2。
圖 2:電子皮帶秤的信號流程圖
由流程圖可看出,重量信號 SQ,和速度信號 SV 都是經(jīng)過若干傳遞環(huán)節(jié)后,才分別由單位長度皮帶
上的物料量 Q(X)和皮帶速度 V(t)轉(zhuǎn)換所得。SQ 和 SV 進入控制器后還要經(jīng)過若干信號處理與轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),
才成為我們所需要的累計量信號 W 和流量信號 Q(t)。
根據(jù)電子皮帶秤測量鏈的信號流程,按信號流程分段,電子皮帶秤的稱重誤差由以下幾項合成:
A、稱重力誤差,
B、皮帶速度誤差,
C、信號處理誤差,
D、校準誤差,
E、環(huán)境影響誤差。
造成以上誤差的原因極為復雜,但zui主要的影響是所謂的“皮帶效應”。“皮帶效應”就是諸如皮帶
張力及變化,皮帶運行阻力,皮帶自重變化,皮帶運行速度,皮帶剛度,稱重托輥的非準直度,皮帶輸送
機的結(jié)構(gòu)性能等方面。“皮帶效應”是電子皮帶秤的工作原理所決定的,不可避免地會產(chǎn)生。
“皮帶效應”誤差源樹干圖,如圖 3。 3
圖 3:“皮帶效應”誤差源的樹干圖
根據(jù)電子皮帶秤的結(jié)構(gòu)原理及上述的五大誤差影響因素,電子皮帶秤誤差源的結(jié)構(gòu)樹,如圖 4。
圖 4:電子皮帶秤準確度誤差源結(jié)構(gòu)樹
三、電子皮帶秤的使用維護
一臺電子皮帶秤的使用性能好壞,不僅取決于生產(chǎn)廠家的設計制造質(zhì)量,而且還取決于現(xiàn)場的安裝
工藝要求及設備的維護情況。現(xiàn)場的維護,是確保電子皮帶秤使用準確度非常重要的一環(huán)。由于現(xiàn)場的不
停歇使用與工作量大,而往往是被現(xiàn)場的維護人員忽視了這一重要環(huán)節(jié),由于經(jīng)常不能到現(xiàn)場觀看與維護,
直接導致這一環(huán)節(jié)的缺失,使電子皮帶秤在使用中的準確度得不到保障。
(一)皮帶輸送機及稱量區(qū)環(huán)境的維護 4
皮帶輸送機和皮帶秤的稱量區(qū)應置于室內(nèi)或遮雨棚內(nèi)。雨水不僅使物料增加重量,而且滲入皮帶,使
皮帶自重增加,增大皮帶秤的“零點”,造成較大的稱量誤差。有試驗表明,皮帶被雨水淋濕的 15min 內(nèi),
其自重迅速增加,對稱重結(jié)果的影響相當大。
(二)皮帶秤的稱量段是維護的重點
1、清潔
保持皮帶表面的清潔,定期清除積塵,尤其是稱重橋架,秤區(qū)托輥和測速傳感器上的臟物料塊。皮帶
表面的清掃很重要,一般以5-7天為一周期,用清水、掃把或皮帶清掃器清掃,當然清掃完成后要使皮帶
空轉(zhuǎn)*的干燥,避免下次使用時的黏料。
在冶金企業(yè)或鋼鐵廠,其皮帶的清掃次數(shù)都會比較少,尤其是當只運輸一種物料時,清掃次數(shù)就會更
少,這樣會使皮帶表面不同程度的黏料,黏料之后,再加上堆積在秤架上面的粉料,會使運輸物料計量時,
重復累加進總重量,如果一次性時間較短,皮帶短點,其誤差就會相應的小些,但一旦時間長,而且皮帶
也稍微有點長,其影響的精度就會更加大了。皮帶越長,由于皮帶的不均勻度嗎,其對精度的影響就會越
大。而黏料之后,還會使下托輥上面黏很多的料,導致皮帶運轉(zhuǎn)時跳動比較大,且速度波動變化也較大,
影響整體精度。而測速傳感器上面如果粉料太多,會引起測速的性能,速度不準,精度影響自然就大了。
2、潤滑
稱重托輥應每年潤滑1-2 次,但潤滑后,可能改變皮重及秤的校準部分,因此要重新校準零點。
潤滑的作用就在于使托輥的轉(zhuǎn)動靈活,不會卡住,一旦卡住或者轉(zhuǎn)動不靈,就會增加與皮帶的摩擦力,
而摩擦力大小會因為物料的多少而改變,而且時間一長,還會使皮帶發(fā)熱,改變皮帶的性能,且發(fā)熱程度
也是不確定的,這2個不確定的值,很明顯影響到了傳感器的受力情況,無法測量,直接影響皮帶秤
的使用準確度。
3、皮帶調(diào)整
在空載及負載運行的情況下,保持皮帶沿輸送機的中心線運行,如有跑偏,要利用防跑偏托輥進行調(diào)
偏,尤其應在秤區(qū)范圍兩端一定距離設置防跑偏托輥,保證秤區(qū)間的皮帶正常運行。
皮帶跑偏會使物料偏載,而且皮帶也會因為跑偏而使其張力受到影響,不管是物料偏載還是皮帶張力
的變化,都會引起皮帶秤的準確度影響。
4、皮帶的張力
皮帶的張力始終保持恒定是很重要的,因此在所有安裝皮帶秤系統(tǒng)的輸送機上使用重錘式或拉緊式張
緊裝置。沒有張緊裝置的,當皮帶張力變化需調(diào)整時,要重新校準。
皮帶張力影響可以說是目前對皮帶秤影響zui大的一個因素,沒有拉緊裝置或者拉緊裝置張緊力達不到
要求的,會使皮帶的張力不斷的無規(guī)則變化,而且還可能出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。
5、皮帶荷載
皮帶荷載應調(diào)整在儀表量程內(nèi),瞬間荷載不應超出量程的125%,建議皮帶秤荷載約為量程的50%-80%, 5
過高過低的流量都會影響皮帶秤的計量。
由于皮帶秤所選用的傳感器量程是根據(jù)皮帶秤量程所選的,一般會超出zui大量程的10%-20%,太大會
影響低量程的測量準確度,而太小又會使傳感器超載。傳感器的量程確定之后,當皮帶秤載荷過低時,會
使傳感器的采集受到影響,因為一般的儀表都會有死區(qū)范圍,即在死區(qū)范圍內(nèi),其重量以零處理。皮帶的
重量分布不均勻,萬一剛好碰到低載荷在很輕的一段皮帶區(qū)內(nèi),將不計量其數(shù)值。當載荷過高時,會使傳
感器過載,長期處于過載狀態(tài),會使傳感器受損,直接使皮帶秤無法使用。
6.皮帶秤的調(diào)零與校準
經(jīng)常使用儀表的調(diào)零功能,一般以一到兩天為一次,校準以15天左右一次。不管是調(diào)零還是校準,
先清掃一下秤架上面和附近的灰塵。當然,校準之前肯定要先調(diào)零,而調(diào)零之前要使皮帶機充分運轉(zhuǎn),
使皮帶的張力*張開。
皮帶秤在運輸物料過程中,會有很多的物料粉塵揚起,落在皮帶秤架上面,增加秤架的自重,會使
這部分重量也計算在總物料里面,而粉塵的多少與時間相關,且不固定,這就需要經(jīng)常的調(diào)零,以使皮帶
秤在稱重時,去除這部分物料重量。當然校準時,要先清掃秤架上的粉塵物料,不然多次的累加,會使秤
架重量增加太多,引起傳感器的超量程使用。
(三)現(xiàn)場“放大器”的維護
現(xiàn)場放大器(積算儀)一般都有密封防塵措施,主要是檢查接線是否完好,有無短路斷路。如接線
松散,接觸不良會引起測量數(shù)據(jù)不穩(wěn)。
要定期清理機內(nèi)積塵,以防靜電干擾。
(四)保護好稱重傳感器及信號電纜,電纜的保護套要完好,防止水氣進入線芯。信號總電纜不
要有接頭,若因連接距離遠,電纜線太長,必修接頭時,要求把線芯和屏蔽線都分別焊好,外面用防
水膠帶嚴整包扎,并套上防護膠套管;有條件時可把接頭吊高,減少接頭處的積水。
要保持供橋電源箱內(nèi)干燥清潔,一旦箱內(nèi)有潮濕空氣和水進入,可用吹風機吹干,傳感器和電纜
盡量避水。
四、維護與校準
電子皮帶秤現(xiàn)場維護還需配置選擇校驗裝置。因此用戶在產(chǎn)品選型時,應依據(jù)設備用于何種場合而
選擇設備的準確度等級。若用于商業(yè)貿(mào)易結(jié)算,應選擇準確度較高的設備,如 (0.25)級, (0.5)
級,若用于企業(yè)內(nèi)部核算,可選擇 (0.5)級, (1.0)級或 (2.0)級電子皮帶秤,不要盲目
選用高準確度電子皮帶秤,因為電子皮帶秤的校驗裝置是需由用戶自備的, 如建立一套實物校驗裝置,其
投資也較大。
校準裝置,有標準鏈碼模擬校準和實物校準兩類。 6
電子皮帶秤應按檢定規(guī)程要求進行周期檢定。由于電子皮帶秤在動態(tài)下進行稱重計量,在檢定周期
內(nèi)還要求用戶定期校準,才能確保其使用準確度。
電子皮帶秤動態(tài)模擬校準的常用方法有掛碼法,鍵碼法,小車法,電信號校準法等。用戶定期校準
維護時,“零點”檢測應每天一次,“模擬量校準”應每月進行一次,“實物校驗”應每三個月進行一次。
“
五、電子皮帶秤常見故障及簡要處理方法
序號 故障現(xiàn)象 檢查內(nèi)容 故障分析 處理
1
皮帶正常運轉(zhuǎn),
物 料 通 過 電 子
秤,儀表瞬時量
為零或瞬時量顯
示較大負數(shù)
皮帶運行標志
顯示停機狀態(tài)
(速度采樣值
為零)
1-測速傳感器信號線
斷路或線路短路
排除斷路或短路
2-測速傳感器損
壞
更換速度傳感器或傳
感器光耦
3-儀表重量速度接口
板損壞
更換重量速度接口板
皮帶運行
標志顯示
運行狀態(tài)
零點漂移或死區(qū)設
置太大
進行單圈調(diào)零,儀表自
動重新測算死區(qū)
重量采樣值為
零
1-稱重傳感器線斷
路或短路
排除斷路或短路
2-稱重傳感器損
壞
更換稱重傳感器
3-儀表重量速度接口
板損壞
更換重量速度接口板
重量采樣值小
于零
1-零點漂移 重新調(diào)零
2-稱重傳感器損
壞
更換稱重傳感器
3-秤體被物料卡住
或傳力機構(gòu)螺絲
松動
檢查秤體
2
儀表提示
“重量故障”
重量速度接口板損壞 更換重量速度接口板
3
儀表提示
“重量超
限”
1)稱重傳感器線路斷路或短路 排除斷路或短路
1-稱重傳感器損
壞
更換稱重傳感器
3-儀表重量速度
接口板損壞
更換重量速度接口板
4
儀表上電
無顯示
儀表電源線是
否接好,保險
管是否完好
無電源
重插電源線
更換保險管
六、結(jié)語
電子皮帶秤的維護工作,對于皮帶秤的使用準確度的影響是巨大的,而上述的誤差源因素又是相互
影響的,因此,在安裝調(diào)試之后,用戶一定要重視現(xiàn)場維護工作,這是保證電子皮帶秤運行中長期準確穩(wěn)
定的重要保證環(huán)節(jié)。俗話說:三分技術,七分管理。電子皮帶秤的使用效果,確實就是“三分技術,七分
管理”。 7
根據(jù)本公司在電子皮帶秤的設計、安裝、調(diào)試方面的實踐及用戶使用現(xiàn)場的實際情況,總結(jié)分析認
為:電子皮帶秤現(xiàn)場維護技術,雖則不是深不可測,但也確有一定的復雜性,而且不同的用戶有不同的條件
方法,需要設計制造者與用戶使用者共同探討和實踐。
技術技巧應用,重在實踐探索,實踐出真知。
此乃一孔之見, 認識膚淺,拋磚引玉。
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