1、概述
在电子皮带秤中，计量秤和贸易结算秤对计量精确度的要求最高，计量秤用于企业重要原材料计量或企业内部的经济核算，对计量精确度的要求在0.25～0,5%；贸易结算秤用于企业之间往来物料的计量，对计量精确度的要求在0.1-0.25%。
在国民经济发展过程中，涉及到固体物料输送的种类非常多，数量也特别巨大，如中国煤炭年产量近30亿吨，铁矿石年产量近7亿吨，其中相当一部分采用
皮带输送机输送并且对计量数据有作为企业内部的经济核算的要求或作为企业之间的贸易结算的要求。在全球贸易中，像铁矿石、铁精矿、球团矿、煤炭、粮食等固体物料数量都非常多。据统计，2009年一季度中国进口粮食1200万吨，进口铁矿石13000万吨，出口的煤炭也达千万吨级。这些物料在装船和卸船过程中大多数要用到皮带输送机，而目前采用电子皮带秤作为贸易结算工具的极少。
以上海宝钢集团一钢公司为例，1998年投入运行时，每年约500万吨矿石从水路进入厂区。长期以来，由于一直缺少对每船物料准确计量的手段，物料量只能根据装载船的吃水线深度（通常称为水测）来计算，这给企业准确计算成本和贸易结算带来了很大的不利。2002年，他们自行设计、制作、安装、调试了电子皮带秤，并通过了上海市计量测试技术研究院的检定，准确度等级为Ⅲ级（在检定时为0.5%，在使用中的抽查为1.0%），初步达到使用要求，但他们对此并不满足，希望在该厂条件下能应用更高计量精确度的电子皮带秤。
2、计量皮带秤和贸易结算皮带秤的现状
1977年美国萨尔( Thayer)公司为美国钢铁公司备煤场火车卸载后的皮带输送机安装一台皮带秤，要求该秤精度指标为0,25%。萨尔公司采用有6组称重托辊的6RF型带平衡重的双杆杆式秤架。
称量系统主要数据如下：
设计最大输送量：3640t／h；
输送机长度：79.86 m;
输送机倾角：固定倾角18°；
皮带宽度：1828 mm;
皮带速度：2.794 m/s；
托辊槽形角：35。：
拉紧装置形式：垂直式拉紧装置；
秤架位置：离尾部滚筒中心11.58m。
1977年9月进行了物料试验，3次物料试验的误差分别是+0.020、+0.031、+0.038。在此之后又进行了多次检定，证明这台秤真正能达到+0.125%级的精确度。
1984年位于挪威北部的挪威纳尔维克海港进行了高精确度计量系统的改造，改造的主要内容：为使安装了皮带秤的输送机上物料流量稳定，在每台计量皮带秤前另安装了一台单托辊皮带秤进行定量调节；一个装船码头同时装有两台8组称重托辊的计量皮带秤，在两台秤之间还有一台差分计数器，可对两台计量皮带秤的称重结果随时进行比较，要求偏差在±0.25%以内；在两台计量皮带秤的结合部位装有一台最大秤量为500t的标准静态料斗秤，可随时对这两台计量皮带秤进行实物试验；在空皮带循环整数圈的情况下，每天要对计量皮带秤的零点进行校准，累计器等也要借助模拟检测装置进行校准；正常使用情况下每两周要进行一次实物试验，如果每台计量皮带秤与标准静态料斗秤的计量结果相差大于±0.25%，就必须进行调整，然后重新进行实物试验，通常要求每台计量皮带秤与标准静态料斗秤的计量结果相差小于±0.1%；对标准静态料斗秤要用大砝码定期进行检定。所安装的皮带电子秤的额定输送量是11000t／h，皮带宽度2000mm，长度60m。
1997年，美国Thermo Fisher Scientific（赛默飞世尔科技）集团加拿大公司为魁北克铁钛(QIT)公司的轮船卸货码头提供了高精度皮带秤系统。
系统主要数据如下：
设计最大流量：2000t／h；
输送机长度：45.72 m；
输送机倾角：0°；
皮带宽度：1372 mm;
皮带速度：2.09 m/s；
称重托辊：6组，托辊间距为1.219 m。
安装后的3次物料试验的误差分别为0.05%、0.07%\ 0.04%。按加拿大工业称重和测量局的要求：首次检定误差0.075%，后续检定误差0.1%。这套测量系统实物试验结果达到要求，所以加拿大工业称重和测量局批准其作为0.1%精确度的称量装置使用。
1981年初，上海工业自动化仪表研究所研制的GGP-50电子皮带秤（双杠杆4托辊秤架）在上海港煤炭装卸公司（原上港七区）进行运行考验，后经上海市标准计量局鉴定，并经船方、港方、货方公认，1983年3月起，准予以0.5%的精确度作为商业性计量收费秤使用。以后，上海港采用自行研制的"1200t/h煤炭装船泊位大倾角电子皮带秤”，该产品经上海市计量测试技术研究院多次检定合格，通过了国家鉴定，获上海市新产品奖，广泛应用于煤炭的商业计量。
3、三爱思公司高精度的电子皮带秤计量校验集成系统
国内以铜陵三爱思电子有限公司为代表的一批公司也在努力研制高精度的计量皮带秤，本文以三爱思公司为例介绍该产品的一些特点和性能。
高精度电子皮带秤贸易计量及校验集成系统是由三爱思公司开发的，该系统采用“双秤架”、“成组专用托辊”的设计方案及形成了。对皮带输送机的最低设计要求”、“系统安装的技术规范5等技术文件，此外在该系统中采用“物料棒码叠加法”，提供可以达到0.25%校准精度的在线校准方法。
3.1双秤架
三爱思公司在一套称量系统中选用了两台3托辊全悬浮式秤架（见图1），有了两台秤架就可以随时比对两台秤架之间的计量数据差值，一旦计量数据差值超过预先规定的值并得到确认的话，就需要马上停止计量并对秤架系统进行检查。
图l所示为一条专为精确计量所提供的皮带输送机示意图，皮带输送机头尾轮中心距为25.8m，物料从料仓卸出后，先经过3节过渡托辊到秤架l，再经过5组托辊到秤架2，然后又经过3组过渡托辊进入头部滚筒。
3.2成组专用托辊
皮带输送机上原有的托辊架和托辊都是按输送物料要求设计与制造的，制作也较为粗糙，通常是不能满足称量要求的。
三爱思公司在一套称量系统中除了为两台3托辊悬浮式秤架提供6组由该厂为称量专门定制的托辊组外，还将图l中前后各3节过渡托辊组、中间的5节过渡托辊组全部更换为该厂专门定制的称量用托辊组，使为称量专门定制的托辊组总数达到17组。这些托辊组要求轴向窜动和径向跳动分别不超过0.5mm、0,2mm，从而为秤架准直性校准创造条件。
3.3对皮带输送机的最低设计要求
三爱思公司对安装电子皮带秤的皮带输送机提出了一系列完整的最低设计要求，这其中包括：
输送面平直（不得有凹凸）；
有皮带自动张紧装置；
输送距离在30-90m范围内；
皮带不允许有破损且接头应采用45。胶结；
前级给料设备应有。稳流”措施；
在计量区域应有不少于30m的防风设施；
在计量区域需尽量排除、避开秤架结构会发生共振的几个关键频率。
按照以上最低设计要求，通常要对皮带输送机要进行改造。如果有可能的话，按此要求新增一条皮带输送机是最理想的，三爱思公司已经为一部分用户提供了达到上述要求的称量专用皮带输送机，图l所示的皮带输送机就是为安装高精度电子皮带秤贸易计量及校验集成系统所新增加的。
3.4系统安装的技术规范
三爱思公司制定了“系统安装的技术规范”，统一了安装技术要求和具体做法。比如：按要求在皮带输送机上设置17组专门定制的托辊组；17组专门定制的托辊组要严格进行准直性校准，误差应小于1mm，具体校准方法是采用激光准直仪校准及专用安装垫片；17组专门定制的托辊组的托辊间距应按1000 mm进行间距尺寸校准，误差应小于1mm。
3.5物料棒码叠加法
物料试验是评价皮带秤计量性能最主要的试验，但是在大多数生产现场不具备物料试验的条件，也就不可能为皮带秤校准提供可靠的依据。
三爱思公司经过试验推出“物料棒码叠加法”校验的工作原理是这样的：首先进行调零，然后将2台秤架的误差值和误差方向调整在基本要求的范围内（误差值小于0.1%）；在进行“物料棒码叠加法4试验时，正常输送物料，并在其中1台秤架（例如秤架2）上人工加棒状砝码（目前正在研制远程自动加挂砝码装置）；此时2台秤架的累计器同步累计并获得皮带运行整数圈时累计量的差值△P；按加挂砝码有关公式计算出调整系数K，该系数为秤架2的调整系数（由
于2台秤架此时的误差相同，因此该系数也等于秤架l的调整系数），试验过程结束。
现场运行数据表明，以该调整系数为依据，可以在现场随后进行的物料试验中使皮带秤达到0.25%的精度，从而初步证实物料棒码叠加法可以在生产现场取代物料试验。当然，取得这种效果的前提是本文第3部分提到的前4点要求：双秤架、成组专用托辊、对皮带输送机的最低设计要求、系统安装的技术规范。
三爱思公司研制的高精度电子皮带秤贸易计量及校验集成系统自2006年1月起先后在山东枣庄矿业集团港务管理部、鞍本钢铁集团本钢焦化厂、淮南矿业集团张北矿选煤厂、铜陵华兴化工公司港口、九江钢铁公司港口等现场使用，如在铜陵华兴化工公司港口进行的现场测试，两秤架相对误差调整试验要求不大于0.1%，实测数据为0.03%。经过“物料棒码叠加法”试验找出修正系数后，3次物料试验结果秤架l的误差分别为0.17%、0.13%、0.12%，秤架2的误差分别为0.14%、0.11%、0.10%。
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