皮带秤技术的应用现状及发展趋势

　　1 前言

　　皮带秤作为对煤、矿石等散状物料在输送过程中进行连续累计称重的自动衡器, 随着散状物料需求量的增加以及现代计量管理的需要, 其应用愈来愈广泛。同时, 随着煤、矿石等散状物料自身价格的提高, 它的计量准确性、稳定性和可靠性也更加受到关注。

　　皮带秤主要由称重承载器 ( 秤架) 、位移传感器和称重仪表三部分组成。根据用途可分为两大类: 一类是工业生产过程中通过皮带秤对其输送物料流量进行控制, 使其满足工艺要求。此类皮带秤通常与皮带给料机一起完成流量控制, 又称称重给料机 ( Weigh Belt Feeder) 。另一类皮带秤安装在现场皮带输送机上, 在输送物料过程中皮带秤对其输送物料进行累计, 又称输送机皮带秤 ( Belt Conveyor Scale) 。国际法制计量组织OIML R50 《连续累计自动衡器 ( 电子皮带秤) 》( 1997 E) 国际建议的适用范围, 涵盖以上二类。本文将按照以上分类介绍皮带秤技术的应用现状以及发展趋势。

　　2 称重给料机

　　称重给料机是由皮带秤和皮带输送机构成,主要完成输送物料流量控制, 通常又称为定量给料机, 带速一般在 0.5m/s 以下, 工作原理如图 1所示:

　　图 1 为直压式给料方式, 工业生产过程中还有一些通过电振给料机、圆盘给料机和皮带给料机等多种上位给料形式。为了实现流量恒定输出, 通常调整称重给料机的皮带速度; 或者调整中位给料机的给料量; 或者同时调整上位给料机的给料量和称重给料机的皮带速度。选择何种调节方式主要取决输送物料的种类及控制精度等多种因素。

　　为了完成给料量的流量控制, 在称重仪表上进行流量设定, 给料的瞬时流量与设定流量进行比较, 通过 PID 调节改变皮带速度或上位给料机的给料量, 使其保证物料流量恒定输出。

　　称重给料机通常是由皮带秤生产厂将皮带给料机与皮带秤一起制造, 提供给用户。在给料机的设计制造中, 充分考虑到为保证皮带秤的重复性、线性、稳定性。皮带给料机应满足的设计要求, 比如: 机械结构刚性要足够大, 保证皮带运行平稳, 尽量减少皮带跑偏, 保证皮带恒定的张力, 减少秤架的表面积灰面积使零点漂移达到最小, 便于自动校准等等。

　　称重给料机在食品、烟草、化工、建材、发电、钢铁和矿山等工业生产过程控制中的应用非常广泛。由于所输送的物料不同, 皮带秤的结构形式差异较大, 按其输送能力分为轻载、中载、重载三种不同形式。

　　2.1 轻载称重给料机

　　轻载称重给料机的皮带载荷通常为每米 2 千克到每米 20 千克, 其流量范围从每小时 50 千克至每小时 10000 千克, 皮带宽度从 300 至 650 毫米, 控制精度从±0.25%至±1%。