电子皮带秤的秤架原理与误差分析

　　皮带运输机是一种高效能的运输机械，电子皮带秤作为皮带运输机的计量装置，应用非常广泛，特别是微电子技术的发展，对皮带称重应用技术有很大的贡献。皮带秤计量是极其复杂的动态计量，影响其准确度的因素很多，如：皮带的速度、跑偏，皮带的弹力模量随温度和时间变化，称量段前后过渡托辊的运行状况，秤架的结构及安装调试工艺，以及皮带秤的校验方法、管理维护等等。通过对电子皮带秤的实际应用及研制实践，我认为影响电子皮带秤准确度的主要原因，一是皮带称量架的结构及制造工艺，二是安装调试工艺及校验方法。

　　1皮带称量架原理

　　目前秤架结构大体分为：单支点单托辊，双支点多托辊，全悬浮式多托辊，其中双支点多托辊型式为目前的主流，应用较多，我公司使用的电子皮带秤多属此型式。

　　1.1单支点单托辊秤架原理

　　如图1，求传感器所受的力W支点力矩平衡式：

　　求R值：

　　1.2双支点多托辊秤架原理

　　如图2，同理可得：

　　1.3全悬浮式多托辊秤架原理

　　如图3，同理可得

　　2误差原因分析及比较

　　由以上可以得出：皮带秤秤架的误差来自称量架的附加力。

　　2.1单支点单托辊秤架

　　(1)水平分力Fh与皮带的速度、跑偏及物料的堆积厚度有关;

　　(2)托辊的磨擦转矩Mg与托辊的槽角、托辊的制造质量以及托辊的使用时间长短有关;

　　(3)支点磨擦转矩Mz，有支点的结构均存在磨擦转矩;

　　(4)计量托辊的位移d与传感器有荷载时的位移及杠杆的挠度有关。传感器在额定载荷时最大位移较小，其值主要来自杠杆的挠度。杠杆挠度大小与秤架机械结构及选材有关。

　　以上附加力与传感器受力无法建立函数关系。

　　2.2双支点多托辊秤架

　　(1)由于结构的对称性，其优点是所有托辊的磨擦转矩、水平分力均被抵消，但对于安装工艺要求十分严格，否则达不到设计效果;

　　(2)由于是双支点，因此支点磨擦转矩Mz，是单支点的2倍;

　　(3)由于此结构杠杆较长，因此d将增大，导致R增大;

　　(4)有效称量段的增加能够测量较多的负荷，可以减少皮带运输物料瞬间波动的影响，从而可以提高电子皮带秤的稳定性。

　　2.3全悬浮式多托辊秤架

　　(1)具有双支点多托辊秤架的全部优点;

　　(2)由于无支点，因此支点磨擦转矩不存在;

　　(3)皮带张力引起的附加力R与单支点单托辊架相同;