摘要：文章根據(jù)上峰水泥廠使用了直接承重式秤架結(jié)構(gòu)的高精度電子皮帶秤的應(yīng)用經(jīng)驗，介紹了西門子MMI型電子皮帶秤的測量原理和特點。 關(guān)鍵詞：電子皮帶秤 直接承重式秤架 精度 積算儀 重復(fù)性 一、前言 銅陵上峰水泥股份有限公司是安徽銅陵市的一家民營企業(yè)，地處長江邊，擁有一條日產(chǎn)5000噸的生產(chǎn)線，并擁有兩個的貨物運(yùn)輸碼頭。每個碼頭上各裝有一條輸送皮帶，分別裝有用于貿(mào)易結(jié)算的皮帶秤。一個用于計量原煤的進(jìn)貨數(shù)量（購入量），另一個用于計量水泥熟料的出貨數(shù)量（銷售量）， 是企業(yè)的重要貨物計量點，皮帶秤計量的準(zhǔn)確性和可靠性直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所以選用品質(zhì)優(yōu)良、性能穩(wěn)定和計量可靠的皮帶秤非常重要。 這兩條輸送皮帶長度很長（其中輸煤皮帶總長達(dá)1100米, 熟料皮帶總長600米），受江邊風(fēng)大，且風(fēng)向多變等多種的影響，用于這兩條皮帶的皮帶秤的測量一直存在著精度不夠、穩(wěn)定性差、維護(hù)量大的問題，這個問題長期困擾著我廠，尤其是輸煤皮帶秤問題比較嚴(yán)重，給我廠的正常生產(chǎn)帶來了很大麻煩。對此，公司領(lǐng)導(dǎo)高度重視，親臨現(xiàn)場視察，了解問題，聽取操作人員反映的問題和提出的合理化建議。此前我們曾使用了國內(nèi)外多家企業(yè)的皮帶秤產(chǎn)品, 包括多托輥，全懸浮，雙杠桿等各種不同類型的皮帶稱, 普遍存在性能不穩(wěn)定，計量數(shù)值波動大, 重復(fù)性差，每次標(biāo)定差異較大，不能滿足貿(mào)易計量要求。 二、解決方案 今年五六月份，我們在雜志上看到了介紹西門子皮帶秤的文章，懷著試試看的態(tài)度，聯(lián)系了西門子公司，邀請他們派員來現(xiàn)場查看情況，分析原因。 現(xiàn)場有兩條寬一米的皮帶, 我們希望他們能先解決輸煤皮帶問題，因為輸煤皮帶長（1100米）,中間有幾處接頭，速度為2M/S，正常流量為400T/H，希望最大流量能滿足700T/H的要求，精度滿足0.5%的要求。如果輸煤皮帶的問題能夠解決，熟料皮帶的問題也會迎刃而解。西門子公司的技術(shù)人員很快到現(xiàn)場，通過現(xiàn)場觀察，他們認(rèn)為皮帶輸送機(jī)的工作狀況可以滿足西門子皮帶稱工作要求.結(jié)合實際情況，最終確認(rèn)了西門子MMI雙托輥高精度秤架集成BW500型積算儀和MD256脈沖式速度傳感器的模塊化電子皮帶秤解決方案。 西門子的皮帶秤秤架部分的設(shè)計是很具有特色，與一般常用的杠桿式秤架涉及不同，它采用了被稱為“三無”的直接承重式秤架結(jié)構(gòu)，即：無杠桿、無支點、無平衡重（如圖1），也就是沒有稱重承載器。這種設(shè)計帶來的好處是顯而易見的： 在秤架上沒有杠桿支點，沒有可動部件，也不存在諸如支點磨損等問題。杠桿式秤架秤體大，水平面方向的表面積大，大面積積灰或散料堆積需經(jīng)常清掃，否則會引起零點變化，而直接承重式秤架尺寸短小，水平方向的表面積更小，積灰和散料堆積量很小，引起零點變化也小，可無需經(jīng)常清掃。 直承式秤架結(jié)構(gòu)保證了物料的重量通過稱量托輥組直接加在稱重傳感器上，皮重、料重一起稱，所以秤架結(jié)構(gòu)非常簡單，重量也非常輕。 秤架結(jié)構(gòu)不僅簡單，對不同寬度皮帶來說零部件的通用性也比較好，除了靜態(tài)梁、動態(tài)梁的寬度相應(yīng)變化外，其余部分幾乎是一樣的。同時，模塊化設(shè)計結(jié)構(gòu)大大減少了維修和更換備件的工作量和成本。 由于采用的是高精確度的三梁平行四邊形稱重傳感器，其重復(fù)性是0.01%，非線性和滯后均為0.02%。這樣的高精確度對于稱重給料機(jī)的名義精確度0.25%來說不僅足夠，而且還有余地。 MMI多托輥皮帶秤為高精度型，秤架采用兩個MSI單托輥秤架組成，因而配用4個稱重傳感器，在20%～100%量程范圍內(nèi)精確度指標(biāo)為0.25%。 BW500是為皮帶秤和稱重給料機(jī)設(shè)計的功能強(qiáng)大的積算儀，真正的雙PID功能可用于稱重給料機(jī)的流量控制，可控制恒定載荷或給料量。它具有以下主要特點： Ø 具有專利技術(shù)的雙稱重傳感器（最多四個傳感器）平衡功能，能排除不均勻側(cè)向負(fù)荷的影響，不需傳感器匹配機(jī)械平衡； Ø 具有在線標(biāo)定、批量處理、濕度補(bǔ)償、傾斜補(bǔ)償?shù)裙δ埽? Ø 雙路PID調(diào)節(jié)功能，可以根據(jù)不同的工藝需要設(shè)定PID的響應(yīng)時間和調(diào)節(jié)范圍； Ø 有效地解決傳感器的特性匹配問題, 相比于外接電位器, 可以顯著提高系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性。 西門子MMI皮帶秤秤架送到現(xiàn)場，MMI電子皮帶秤精致的外觀和緊湊的結(jié)構(gòu)給我們留下了很深的影響。安裝工作在西門子公司的技術(shù)人員的指導(dǎo)下完成，這種采用了直接承重式秤架結(jié)構(gòu)的電子皮帶秤的安裝非常簡單：原來安裝通常需要四至六人完成這項工作，這次只需要兩至三人就可以完成了（如圖2）。 我們電修班和機(jī)修班共同合作，完成西門子皮帶秤秤架和測速輥筒的安裝工作，后經(jīng)西門子公司技術(shù)人員到現(xiàn)場對我們的安裝進(jìn)行指導(dǎo)，又發(fā)現(xiàn)了存在以下幾點問題： 1） 六組托輥安裝不到位, 不在一直線上； 2） 測速輥的與皮帶不垂直； 3） 測速傳感器的防轉(zhuǎn)桿和彈簧的安裝位置不正確； 我們按照要求對以上幾個問題進(jìn)行了整改后，開始對皮帶稱進(jìn)行標(biāo)定，西門子電子皮帶稱的標(biāo)定程序與其它產(chǎn)品也有所不同，增設(shè)了稱重傳感器平衡的程序，保證四個稱重傳感器輸出的一致,提高了抗偏載能力。這一點對我們來說是非常重要的, 因為在實際工作中, 皮帶偏載是經(jīng)常出現(xiàn)的, 如果皮帶稱在偏載時不能準(zhǔn)確計量，肯定會影響到最終的計量結(jié)果。 在標(biāo)定的過程中，BW500積算儀每一步都有相應(yīng)的提示，只要按提示進(jìn)行操作就可以，雖然BW500積算儀顯示是英文界面的，第一次操作時比較難，使用多了就習(xí)慣了，以后如果BW500積算儀顯示界面能漢化，那操作更方便了。 第二步是做零點，我們一共做了三次，重復(fù)性都在0.05%之內(nèi)。 第三步是做量程，我們也做了三次，重復(fù)性0.14%之內(nèi)。 零點和量程的操作，面板上都有熱鍵，操作很方便。在做量程時，儀表還有自動糾錯功能，如果相關(guān)的操作沒做，就不能進(jìn)行下一步的操作。 通過標(biāo)定,我們感覺西門子皮帶稱的性能明顯好于我們以前使用過皮帶秤產(chǎn)品，尤其是它的重復(fù)性指標(biāo)特別突出。而且西門子對重復(fù)性要求非常嚴(yán)格，認(rèn)為沒有重復(fù)性就沒有精度這種概念，是別的稱重產(chǎn)品廠家沒有說明過的。 接下來的一段時間里，我們將水尺和皮帶稱的計量結(jié)果進(jìn)行了對比，西門子皮帶稱的計量結(jié)果始終比較穩(wěn)定。 在使用過程中，還發(fā)現(xiàn)公司遠(yuǎn)程累計量輸入與BW500積算儀顯示輸出數(shù)據(jù)不相同，我們在西門子公司的技術(shù)人員指導(dǎo)下對BW500積算儀參數(shù)設(shè)置進(jìn)行了調(diào)整，并更換了相關(guān)的電器元件，很快解決了問題。 三、使用效果 從西門子皮帶秤投入使用至今， 我們每天進(jìn)行去皮操作，零點變化≤0.05%；前后進(jìn)行了用65kg/m鏈碼標(biāo)定了三次，精度≤0.15%；充分表明，西門子電子皮帶秤在穩(wěn)定性、重復(fù)性與可靠性方面的突出表現(xiàn)。 我廠領(lǐng)導(dǎo)對西門子皮帶秤使用情況很滿意，解決了原煤計量不準(zhǔn)的問題。經(jīng)公司領(lǐng)導(dǎo)研究決定將實施對裝船水泥熟料皮帶秤進(jìn)行更新改造，擬在原煤倉內(nèi)增加一臺皮帶秤。 參考文獻(xiàn)： 1、方原柏．電子皮帶秤．北京：冶金工業(yè)出版社．2007；8 2、方原柏．直接承重式電子皮帶秤秤架．自動化信息．2004；12（第8冊）：P20～22 3、俞梅柏，徐富德．全懸浮式電子皮帶秤．全國第二屆測力與稱重技術(shù)學(xué)術(shù)討論會論文集，1993 ４、柴振民．影響電子皮帶秤計量準(zhǔn)確度的原因分析．工業(yè)計量，2006；增刊（2）：P59～61