概述 電子皮帶秤是皮帶輸送機(jī)輸送固體散狀物料過(guò)程中對(duì)物料進(jìn)行連續(xù)稱(chēng)重的一種計(jì)量設(shè)備,早期的電子皮帶秤使用了稱(chēng)重傳感器、測(cè)速傳感器兩類(lèi)傳感器,而傾角傳感器只是在需要測(cè)量皮帶傾角的特殊情況下才使用的。如果皮帶輸送機(jī)輸送物料過(guò)程中的傾角有較大范圍的變化(特別是在皮帶輸送機(jī)本身傾角就比較大的情況傾角再有變化),對(duì)皮帶秤的使用準(zhǔn)確度就會(huì)產(chǎn)生很大的影響。 專(zhuān)業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售:測(cè)漏機(jī),檢漏機(jī),試漏機(jī),測(cè)漏儀,塑料瓶裝袋機(jī),墊片沖裁入蓋機(jī),客服熱線(xiàn):13929416960. 傾角變化對(duì)皮帶秤的使用準(zhǔn)確度的影響 當(dāng)皮帶輸送機(jī)水平安裝時(shí),承載器上安裝的稱(chēng)重傳感器所受的力如為F2,那么當(dāng)皮帶輸送機(jī)安裝有一定傾角α時(shí)(見(jiàn)圖1),承載器上安裝的稱(chēng)重傳感器所受的力則為F1。 F 1=F 2×cosα (1) COSα值的大小決定了對(duì)秤的使用準(zhǔn)確度的影響程度,可見(jiàn)表1。 分析一下表1,可以得到這樣幾個(gè)結(jié)論: 1)因?yàn)閏osα值始終小于1,所以皮帶輸送機(jī)傾角變化的影響使得皮帶秤秤架的受力減少,例如,α=15°時(shí),cosα =0.9659,如果F2=100kg,則F 1=F 2×cosα =100×0.9659=96.59(kg)如果皮帶輸送機(jī)在使用過(guò)程中傾角由0°變化到15°,則由此產(chǎn)生的誤差為3.41%,這樣大的誤差值是絕對(duì)不允許的。 2)當(dāng)皮帶輸送機(jī)在0°傾角(即平皮帶輸送機(jī))或低傾角運(yùn)行時(shí),傾角度數(shù)的稍許變化對(duì)稱(chēng)量準(zhǔn)確度影響不大。例如當(dāng)傾角度數(shù)變化發(fā)生在0°到3°之間時(shí),cosα值僅從1.0000減少到0.9986,即由角度變化引起的最大誤差還不到0.12%;當(dāng)傾角度數(shù)變化發(fā)生在0°到8°之間時(shí),cosα值僅從1.0000減少到0.9903,即由角度變化引起的最大誤差還不到1%;所以在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)允許誤差范圍內(nèi),在皮帶輸送機(jī)低傾角運(yùn)行時(shí)某些小范圍的角度變化也可以忽略不計(jì)。 3)當(dāng)皮帶輸送機(jī)在大傾角運(yùn)行時(shí),傾角度數(shù)的變化對(duì)稱(chēng)量準(zhǔn)確度影響較大。例如當(dāng)皮帶輸送機(jī)固有位置在18°傾角運(yùn)行時(shí),如果傾角減小到17°,則由角度變化引起的誤差達(dá)到:(0.95630.9511)/0.9511=+0.55(%)如果傾角增加到19°,則由角度變化引起的誤差達(dá)到:(0.9455-0.9511)/0.9511=-0.59(%)對(duì)于某些高準(zhǔn)確度的計(jì)量皮帶秤來(lái)說(shuō),在這種情況下皮帶輸送機(jī)傾角度數(shù)的1°變化將導(dǎo)致近0.6%的誤差,這是很難被認(rèn)可的。 由此可見(jiàn),以下任何一種情況出現(xiàn)時(shí)需要設(shè)置傾角傳感器對(duì)皮帶輸送機(jī)的傾角變化進(jìn)行補(bǔ)償;皮帶輸送機(jī)傾角變化范圍大;皮帶輸送機(jī)固有位置的傾角較大且皮帶輸送機(jī)傾角有一定范圍的變化;皮帶輸送機(jī)對(duì)計(jì)量準(zhǔn)確度要求較高且皮帶輸送機(jī)傾角有可能發(fā)生變化。 對(duì)具體的應(yīng)用場(chǎng)合,需了解皮帶輸送機(jī)固有位置的傾角和傾角可能的變化范圍,然后采用上述計(jì)算方法計(jì)算出由角度變化引起的最大誤差。作者建議,如果計(jì)算所得誤差值小于計(jì)量準(zhǔn)確度要求值的1/3,則可以不設(shè)置傾角傳感器對(duì)皮帶輸送機(jī)的傾角變化進(jìn)行補(bǔ)償。如果大于計(jì)量準(zhǔn)確度要求值的1/3或傾角可能的變化范圍難以確定,則一定要設(shè)置傾角傳感器對(duì)皮帶輸送機(jī)的傾角變化進(jìn)行補(bǔ)償。 傾角傳感器工作原理 傾角傳感器有多種結(jié)構(gòu)形式,其工作原理也各不相同,如采用“液體擺”、重力加速度、磁阻尼等原理的電子傾角傳感器。下面以采用“液體擺”的電子傾角傳感器來(lái)介紹其工作原理(見(jiàn)圖2)。 如圖所示,在玻璃殼體內(nèi)裝有導(dǎo)電液,并有A、B、C三根鉑電極和外部相連接,三根電極相互平行且間距相等。當(dāng)玻璃殼體處于水平位置時(shí)(見(jiàn)圖2左),三根電極插入導(dǎo)電液的深度相同。如果在兩根電極之間加上幅值相等的交流電壓時(shí),電極之間會(huì)形成離子電流,兩根電極之間的液體相當(dāng)于兩個(gè)電阻RI和RIII。若液體擺水平時(shí),則RI=RIII。當(dāng)玻璃殼體處于傾斜位置時(shí)(見(jiàn)圖2右),電極間的導(dǎo)電液不相等,三根電極浸入液體的深度也發(fā)生變化,但中間電極B浸入深度基本保持不變,而左邊電極C浸入深度小,則導(dǎo)電液減少,導(dǎo)電的離子數(shù)減少,電阻RI增大,右邊電極A浸入深度大,則導(dǎo)電液增加,導(dǎo)電的離子數(shù)增加,電阻RIII減少,即RI>RIII。反之,若傾斜方向相反,則RI<RIII。這樣,通過(guò)電橋電路可將電阻值的變化量轉(zhuǎn)換為mV電信號(hào)量,由此可得到相應(yīng)傾角的變化值。還可根據(jù)液體位置變化引起應(yīng)變片的變化,從而引起輸出電信號(hào)變化而感知傾角的變化。 傾角傳感器的安裝 圖3是一臺(tái)安裝在皮帶輸送機(jī)縱梁上的傾角傳感器,由于皮帶輸送機(jī)的縱梁最為堅(jiān)固,其位置變化最能反映皮帶輸送機(jī)傾角的變化,所以通常就安裝在這個(gè)位置上。安裝時(shí),僅僅只需要用螺栓將傾角傳感器固定在縱梁上即可。 傾角傳感器的應(yīng)用 據(jù)系統(tǒng)設(shè)備(System Equipment)公司介紹,該公司的傾角傳感器的補(bǔ)償范圍是0~30°,補(bǔ)償?shù)男Ч强梢詫⒀a(bǔ)償前造成的誤差減少到1/50,典型的數(shù)值是可將皮帶輸送機(jī)傾角變化所造成的誤差減少到0.15%。 美國(guó)賽默飛歇爾• 拉姆齊公司的MT2000、MT3000系列累計(jì)器可接入10-44-3型傾角傳感器(該公司稱(chēng)為傾斜補(bǔ)償器),傳感器為磁阻尼原理,傾角傳感器安裝在一個(gè)機(jī)殼內(nèi),機(jī)殼的頂面與輸送機(jī)縱梁平行固定安裝,通常機(jī)殼安裝在皮帶秤承載器附近1.5m范圍內(nèi)。 當(dāng)輸送機(jī)傾角改變時(shí),傾角傳感器安裝的機(jī)殼也同步改變傾角,其輸出信號(hào)也隨之改變。10-44-3型傾角傳感器的電源電壓為直流8.6V~20.0V,測(cè)量范圍為±18°,輸出信號(hào)為0~8VDC。目前傾角傳感器在皮帶秤上的應(yīng)用主要集中在原料場(chǎng)斗輪堆取料機(jī)(見(jiàn)圖4)及移動(dòng)式皮帶輸送機(jī)上。 山東濟(jì)寧三號(hào)煤礦煤碼頭擔(dān)負(fù)著煤炭外運(yùn)任務(wù),由于客戶(hù)對(duì)煤炭種類(lèi)需求繁多,這就需要進(jìn)行配煤,因此需要在斗輪堆取料機(jī)安裝電子皮帶秤,以提高配煤準(zhǔn)確度。皮帶秤安裝在斗輪堆取料機(jī)大臂的皮帶機(jī)上,堆取料機(jī)的大臂會(huì)根據(jù)堆取高度的不同而俯仰作業(yè),皮帶秤的負(fù)載在垂直方向的力是一直變化的,通常這種角度的變化在-16°~+16°度之間。因此,為了修正由于斗輪堆取料機(jī)大臂角度變化帶來(lái)的影響,應(yīng)用于斗輪堆取料機(jī)的濟(jì)南金鐘ICS-L-XF4型皮帶秤上配置了傾角補(bǔ)償器,從而使計(jì)量準(zhǔn)確度度達(dá)到0.5%。 在上海寶鋼原料場(chǎng)斗輪堆取料機(jī)上,由于斗輪機(jī)的皮帶輸送機(jī)部分需根據(jù)堆取料的要求調(diào)整傾斜角度,所以在選用的徐州衡器廠(chǎng)ICS-XE皮帶秤系統(tǒng)里配備了AE290傾角傳感器,由它提供一個(gè)皮帶傾角的補(bǔ)償信號(hào),從而有效地保證了稱(chēng)量準(zhǔn)確度。 移動(dòng)式皮帶輸送機(jī)操作要求皮帶機(jī)整機(jī)移動(dòng)、機(jī)架俯仰、左右旋轉(zhuǎn),因此皮帶輸送機(jī)的傾角在使用過(guò)程中頻繁變化,江蘇南京三埃公司為此研制成功“高精度移動(dòng)式皮帶秤”,該秤可以在上述操作條件下同時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確稱(chēng)重,使用中免維護(hù),稱(chēng)重準(zhǔn)確度可長(zhǎng)期保持在≤0.5%。(end) |