阵列式皮带秤在企业管理中的应用

　　江苏申特钢铁有限公司创建于 2002 年，是一家集原料、焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢、制氧为一体的钢铁联合企业。每年 350 ～400 万 t 原、燃料均依靠连通长江的内河水运进厂，公司建有年吞吐能力达 400万 t 的厂区码头，码头配备有抓斗吊机13 台、皮带机5条，进厂的原燃料由3 台堆取料机取送至料场。

　　1 进厂物料无计量的问题所在

　　由于缺乏理想的散状物料计量器具，申特公司水运进厂的原、燃料一律以对方提供的数据或通过 “水尺法”计重。多年以来，为了企业的经济效益，我们一直在寻找一种准确性高、耐久性好的散料计量器具。

　　国内几家皮带秤企业曾先后来厂作过努力，始终难以达到理想的指标，通过观察可发现: 物料流量不均匀、波动过大是皮带秤使用精度低的关键所在。由于申特厂码头是通江内河小码头，船只载运量最大不过千吨，卸船采用5t 的小抓斗吊。卸船时作业吊机的数量视船只数量、所停泊位而变化，故物料流量极不恒定，物料在输料皮带上分布不均匀。据笔者在后来的一次皮带秤实物检定时观察: 在一台吊机作业情况下，输料皮带上物料占空比为1∶4，空带时间约80s、有料时间约 20s，流量极不均匀。

　　2 传统皮带秤存在的问题

　　众所周知: 皮带秤具有在输送物料的同时进行计量的优点，在冶金、矿山、电力、港口等行业大量运用。但由于其特定的称重原理及使用环境，存在着以下问题:

　　( 1) 准确度偏低

　　国际法制计量组织 ( OIML) 第 50 号国际建议( R50) 中，皮带秤的准确度分为三级，最高准确度为 0. 5 级。国家标准 GB/T 7721—2008 最高准确度也为 0. 5 级。这个准确度等级显然与贸易结算所需要的准确度有一定的距离。

　　( 2) 耐久性 ( 长期稳定性) 差

　　最为致命的是，由于皮带秤动态称重的特定属性以及现场使用环境的因素，使皮带秤难以长期稳定保持标称准确度。

　　3 传统皮带秤的误差分析

　　皮带张力是皮带秤误差的主要来源。它存在于力传递系统，又因环境因素变化而改变。现在大家公认的皮带秤的称重误差理论是: 皮带秤秤体上表面的不共面性导致皮带张力 Fp产生了一个影响测量精度的分力，其典型分析如图 1。

　　图中 FP为皮带张力; FW是需要测量的力; FC为传感器受的力; α 是称重托辊受力下沉后张力与水平方向形成的夹角; 2FP·sinα 为皮带张力产生的分力。根据受力分析可得到如下结论:

　　FC= FW- 2FP·sinα

　　为了测量物料的真实重量，我们希望上式中2FP·sinα 项为零或者为一个常量。