电子皮带秤皮带张力变化的实时检测与补偿

　　电子皮带秤作为一种动态计量器具,具有简便、直观等优点,但也存在称量精度稳定性差,标定难等缺点。往往是标定时精度很高的皮带秤,投入使用一段时间后,精度便大大下降了,要想准只得再做一次“劳民伤财”的实物标定。所以至今为止大多只能用于工艺流程及内部考核上,用于贸易结算的极少,且企业投入的维护量也较大。

　　电子皮带秤的称量精度之所以不能长期稳定,国内外一致认为主要在于称量段皮带张力的随机性。秤架所感受到的力F是物料重力P与称量皮带张力之差:

　　皮带张力f(t)与皮带的固有特性(厚度、材质、制造商等)、环境条件(温度、湿度等)、使用状况(安装张紧度、使用年限、磨损度、物料状态等)有关,总之是时间的随机函数。上式中的Po(t)为称量段的皮带重量即零点皮重。

　　这样,在确定P(t)条件下,由于f(t)的不确定性(随机性),F(t)也就成了一个无法确定的量,造成皮带秤的精度无法稳定。

　　迄今为止,一切提高皮带秤精度及其稳定性的努力可分成三个部分:

　　一是提高二次仪表的精度及其稳定性。这在目前已不成问题,国产仪表毫不逊于进口表。

        二是提高一次部件(秤架及传感器)的力-电传递、转换精度及其动态和不同堆积条件下的重复性。为此,秤架应采用“无”形变(实际为微形变)无磨损的支点,切向传力和双传感器结构。传感器则应选用高精度优质产品并采用六线供电。这些措施大部分厂家都已采用,所以也　　已基本上不成问题了。附带提一下,十字簧片秤架长期使用效果要优于橡胶轴承秤架。因为无论形变还是磨损前者均优于后者。

　　三是减少称量段皮带张力并尽量限制其变化的影响。主要措施有:加长称量段L、选用形变量δ尽量小的传感器(因为称量段皮带张力与δ/L成正比),使称量段托辊与前后各3～5组托辊在同一平面上等。但这些都只能减小称量段的皮带张力,而无法阻止张力的变化,当然,如果能把张力减小到可以忽略不计,问题自然就解决了。

　　实际上,所谓的张力f(t)是与物料重有关的f(t)=P(t)·K(t),K(t)则取决于前述的种种因素,是一个时间的随机函数,K(t)实际上就是皮带的弹性系数,皮带(橡胶带)既不是理想刚体,又不是理想塑体,其弹性系数随温度、湿度、含水量、张紧度、磨损度等等因素变化。当然它也影响皮带的零点,但在较好的安装条件下,它对零点的影响甚微,而且零点可以通过校零(去皮)来修正,所以K(t)的存在,主要是影响了对P(t)的检测,即K(t)是皮带秤称量精度不稳定的关键。