阵列式皮带秤在倾角变化时的计量性能检测

　　若把皮带秤安装在移动式装卸机械的悬臂上，构成所谓移动式皮带秤，能使装卸与计量同时完成，可以大大提高作业效率。但由于移动式装卸机械的悬臂往往需要旋转或俯仰，要在高低不平的地面上行走，致使悬臂的位置姿态会时时发生变动，从而使料重在称重传感器受力作用线方向的分量发生变化，影响称重计量的结果。因此移动式皮带秤还必需要增加检测输送机架的倾侧程度，以实现对称重传感器输出值的实时跟踪补偿。曾经出现的移动式皮带秤均采用几何量检测方法[1] [2]，例如采用自整角机或倾角传感器等来测量皮带秤输送机机架纵梁的倾角 α，然后根据所测 α 的大小在称重仪表中计算出 cosα 值，用以对称重传感器的输出值进行补偿。然而由于角度检测不易做得很精确，而余弦函数又是非线性的，因此分辨力不均匀、误差也较大，性能尚无法满足实际使用的要求。

　　南京三埃工控股份有限公司 (以下简称“三埃公司”) 将其发明且已有成功应用实例的阵列式皮带秤[3][4]运用于移动式装卸机械，并摒弃了通过几何量检测来补偿角度的老办法，另辟蹊径研发了基于重量比率法原理的三维姿态跟踪装置[5][6]，造出了新颖的移动式皮带秤。

　　为了对新颖的移动式皮带秤的计量性能进行评价，三埃公司委托江苏省计量科学研究院在按皮带秤检定规程进行型式评价的基础上再增加部分检验项目，对安装在工作时倾角变动的输送机架上的阵列式皮带秤的动态计量性能进行了实测。

　　1 检测依据与方法

　　增加的检验项目、要求和方法依照专门编制的测试大纲 QJF/ NJ3A 721- 2012《可变倾角移动式皮带秤物料试验方法》，要求机架在小倾角(α<6°)、中倾角(α=6°~12°)、大倾角(α>12°)等不同位置仍能满足国家计量检定规程 JJG 195- 2002 相应条款的指标。

　　本次检测在位于南京市江宁滨江经济开发区的 QPS皮带秤全性能试验中心内的变倾角皮带秤试验装置上进行，在被检皮带秤输送机的头尾部由另外的皮带输送机接续试验物料，使物料能在控制衡器与皮带秤样机之间循环输送，全流程装有视频监控，整个试验可在中央控制室操纵自动完成。该装置的系统框图如图 1所示。

　　2 样机状况

　　样机为嵌装于一可变倾角皮带输送机上的SA/ICS- ZL 型阵列式皮带秤，其关键部件包含：

　　(1) 单点悬浮双托辊称重单元阵列(6 个单元);

　　(2) 皮带秤三维姿态跟踪装置;(3) SA- 600 称重显示控制器。嵌装皮带秤称重单元的输送机置于一悬臂上，悬臂的尾部与转轴连接，前部由电动葫芦通过龙门挂耳吊住，电动葫芦的吊钩升降时，悬臂的倾角会随之改变。整台样机安装于室外。样机的皮带宽度：B=1000mm，称量长度：