孫秉禮 李童玉
(1.合肥匯龍計(jì)量設(shè)備有限公司,合肥市 230051; 2 合肥水泥研究設(shè)計(jì)院,合肥市 230051)
調(diào)速定量給料秤(即定量給料機(jī)或稱重給料機(jī)等,以下簡(jiǎn)稱配料秤)是集給料輸送、稱重計(jì)量和定量配料控制功能為一體,機(jī)電一體化的連續(xù)給料計(jì)量控制設(shè)備。是工業(yè)生產(chǎn)過程工藝質(zhì)量控制和過程自動(dòng)化的基礎(chǔ)設(shè)備。又是企業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)管理的手段和基礎(chǔ)。廣泛地應(yīng)用于建材、冶金、礦山、電力、化工和輕工等工業(yè)生產(chǎn)部門。
作為工業(yè)生產(chǎn)過程物料計(jì)量和配料控制設(shè)備,保持足夠的穩(wěn)定的計(jì)量精度是生產(chǎn)使用的基本要求。配料秤在研究實(shí)驗(yàn)、型式評(píng)價(jià)(即定型實(shí)驗(yàn))、產(chǎn)品出廠檢定、安裝檢修后和在生產(chǎn)使用過程中,都必須進(jìn)行標(biāo)定、校驗(yàn)和調(diào)整。尤其在生產(chǎn)使用過程中,隨著時(shí)間、物料和環(huán)境變化,設(shè)備系統(tǒng)狀態(tài)變化,計(jì)量和控制精度隨之變化。因此,在生產(chǎn)使用中的配料秤,必須經(jīng)常的、定期的進(jìn)行標(biāo)定和校驗(yàn),從而保證足夠的計(jì)量精度和良好運(yùn)行工作狀態(tài)??梢姡瑯?biāo)定測(cè)試是伴隨計(jì)量設(shè)備使用終身不可缺少的工作。
配料秤的計(jì)量誤差,包括線性誤差、重復(fù)性誤差和回差三項(xiàng)的綜合誤差。配料秤標(biāo)定測(cè)試時(shí),即可以在量程范圍選定多點(diǎn)測(cè)定線性誤差,也可以選定一點(diǎn)(一般選在實(shí)際使用量程點(diǎn)或左右)標(biāo)定重復(fù)性誤差。但是,在生產(chǎn)使用時(shí),多為定流量運(yùn)行,而且配料秤均經(jīng)過檢定合格后出廠,標(biāo)定測(cè)試也比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。所以,多在量程中選定一點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定,也有選兩點(diǎn)或三點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定,只有在研究實(shí)驗(yàn)時(shí)選多點(diǎn)標(biāo)定。
配料秤是帶速可調(diào)的多速秤,原則上既可以采用恒定皮帶秤速度,通過調(diào)節(jié)皮帶負(fù)荷改變瞬時(shí)流量進(jìn)行標(biāo)定,也可以恒定皮帶負(fù)荷,調(diào)節(jié)皮帶速度來改變瞬時(shí)流量進(jìn)行標(biāo)定。但長(zhǎng)期實(shí)踐證明:負(fù)荷測(cè)量影響因素較多。往往對(duì)測(cè)量精度影響較大,帶速測(cè)量較為簡(jiǎn)單,脈沖信號(hào)抗干擾較強(qiáng),影響因素少,測(cè)量精度較高,而且模擬標(biāo)定時(shí)改變負(fù)荷也較方便。所以,模擬標(biāo)定時(shí)一般均采用恒定皮帶速度(選定在實(shí)際生產(chǎn)使用時(shí)帶速),調(diào)節(jié)改變皮帶負(fù)荷的方法進(jìn)行標(biāo)定。但在實(shí)際生產(chǎn)使用中,絕大多數(shù)情況不調(diào)節(jié)皮帶物料負(fù)荷,通過調(diào)節(jié)皮帶速度改變瞬時(shí)流量,這種方式也更簡(jiǎn)單方便,有利于達(dá)到更好計(jì)量精度。所以,物料標(biāo)定時(shí),多采用物料負(fù)荷基本不變(選定在實(shí)際生產(chǎn)工作負(fù)荷),通過調(diào)節(jié)皮帶速度改變瞬時(shí)流量進(jìn)行標(biāo)定,這樣更貼近實(shí)際生產(chǎn)使用情況,更能反映實(shí)際運(yùn)行計(jì)量精度。
配料秤的標(biāo)定方式總體可分兩大類,即:模擬標(biāo)定和物料標(biāo)定。用戶需根據(jù)其具體生產(chǎn)工藝條件和使用要求科學(xué)合理的選擇標(biāo)定方式方法,即達(dá)到標(biāo)定的目的要求,且盡量簡(jiǎn)便易行,省時(shí)省力、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,并符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程和安全要求,因此,全面深入的了解和掌握配料秤的各種標(biāo)定方式方法和特點(diǎn)十分重要。本文作較全面的介紹,以供參考。
配料秤的標(biāo)定試驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理必須符合電子皮帶秤國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程,符合生產(chǎn)安全規(guī)程、符合生產(chǎn)工藝條件和使用要求。保證標(biāo)定操作和數(shù)據(jù)處理規(guī)范、可信和實(shí)用。以下以常用的1級(jí)精度配料秤為例說明。(其它等級(jí)精度的標(biāo)準(zhǔn)可見國(guó)家標(biāo)準(zhǔn))。即配料秤的首次和后續(xù)檢定誤差不大于0.5%,生產(chǎn)使用中的檢定誤差不大于1.0%。標(biāo)定試驗(yàn)需符合以下條件要求:
(1)確認(rèn)配料秤系統(tǒng)的設(shè)備制造、安裝、調(diào)整質(zhì)量正常合格,系統(tǒng)運(yùn)行正常穩(wěn)定。在標(biāo)定試驗(yàn)時(shí),電氣系統(tǒng)首先通電預(yù)熱運(yùn)行不少于30min,允許進(jìn)行狀態(tài)參數(shù)和零點(diǎn)調(diào)整。如果物料標(biāo)定試驗(yàn),應(yīng)帶負(fù)荷運(yùn)行,并確認(rèn)系統(tǒng)運(yùn)行正常穩(wěn)定。
(2)環(huán)境條件:環(huán)境溫度在-10℃~40℃,溫度變化率不大于5℃/h,相對(duì)濕度不大于90%,供電電源:電壓V-15+10%,頻率H±2%,無外界強(qiáng)電磁干擾。
(3)測(cè)試范圍:在配料秤標(biāo)稱量程的20%~100%范圍,取一點(diǎn)或多點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)。多點(diǎn)標(biāo)定一般在滿量程的20%(30%)、40%(50%)、60%、80%和100%范圍任意選取。單點(diǎn)標(biāo)定最好選取在實(shí)際使用量程點(diǎn)或左右。
稱重傳感器的負(fù)荷必須在其額定負(fù)荷的20%~100%范圍,并最好工作在實(shí)際使用負(fù)荷,或在傳感器額定負(fù)荷的75%左右。
國(guó)外有的計(jì)量設(shè)備公司尚規(guī)定皮帶的最小負(fù)荷,國(guó)內(nèi)一般沒有明確規(guī)定,但以較大的皮帶負(fù)荷較低的皮帶速度更理想。
(4)標(biāo)定試驗(yàn)的最小累計(jì)量不得低于以下三項(xiàng)中的最大值:
(a)不小于配料秤在最大小時(shí)流量的2%的流量。
(b)不小于配料秤在最大小時(shí)流量下皮帶運(yùn)行1~3整圈的累計(jì)流量(皮帶圈數(shù)根據(jù)秤體長(zhǎng)短確定)。
(c)不小于顯示儀表400d所代表的累計(jì)流量。
一般測(cè)量的累計(jì)流量越大,標(biāo)定試驗(yàn)的結(jié)果越接近實(shí)際使用平均狀況,測(cè)定的精度數(shù)據(jù)越高。但是,配料秤絕大多數(shù)是用于瞬時(shí)控制系統(tǒng),要求有良好的瞬時(shí)控制調(diào)節(jié)功能。即良好的穩(wěn)定流量功能。所以,筆者認(rèn)為標(biāo)定測(cè)定的累計(jì)流量不應(yīng)大于該配料秤的30min的累計(jì)流量。
(5)標(biāo)定試驗(yàn)采用的標(biāo)準(zhǔn)衡器(即控制衡器)允差須不大于被標(biāo)衡器標(biāo)稱允差的1/3。對(duì)于一級(jí)精度的配料秤,首次檢定采用的標(biāo)準(zhǔn)秤的最大允差為0.16%,在生產(chǎn)使用中的檢定,采用標(biāo)準(zhǔn)秤的最大允差為0.33%,實(shí)際標(biāo)定采用的標(biāo)準(zhǔn)秤,一般多用臺(tái)秤、料倉秤和汽車衡等靜態(tài)秤,允差多為0.1%~0.3%左右。
(6)標(biāo)定試驗(yàn)采用的模擬負(fù)荷,如:標(biāo)準(zhǔn)砝碼、鏈碼、小車碼、特制棒碼、沙袋碼等,對(duì)于一級(jí)精度配料秤,其重量最大允差為0.12%,實(shí)際多為0.05%左右。在物料標(biāo)定時(shí),如果稱量后的物料立即通過配料秤進(jìn)行標(biāo)定測(cè)量,物料稱重允差不大于被標(biāo)定配料秤名義允差的1/3即可。
但是,在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中,由于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝條件限制和使用要求的不同,有時(shí)難以完全滿足上述條件要求,對(duì)于用于生產(chǎn)過程計(jì)量和控制的工業(yè)秤,只要滿足使用要求,設(shè)備使用和供應(yīng)雙方認(rèn)可,可以不受上述某些規(guī)定限制。標(biāo)定結(jié)果雙方認(rèn)可即可。但對(duì)于具有法規(guī)性標(biāo)定,必須滿足規(guī)程規(guī)定條件。
采用通用標(biāo)準(zhǔn)砝碼、特制碼(如標(biāo)定棒、砣、沙袋等)、鏈碼或電信號(hào)等替代物料載荷,對(duì)計(jì)量設(shè)備精度等狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定測(cè)試,叫模擬標(biāo)定。模擬標(biāo)定避免了截取、稱重、搬運(yùn),處理物料等麻煩操作,幾乎不受現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝條件的限制,整個(gè)標(biāo)定操作過程相對(duì)簡(jiǎn)單方便、省時(shí)省力。尤其在有些生產(chǎn)工藝條件進(jìn)行物料標(biāo)定很困難,甚至難以進(jìn)行時(shí),更是替代物料標(biāo)定的主要方法。
模擬標(biāo)定的種類較多,常見的主要有:掛(棒)碼標(biāo)定、跑碼標(biāo)定、鏈碼標(biāo)定,和電信號(hào)模擬標(biāo)定等。
掛碼標(biāo)定系指秤在空載狀態(tài)下,以通用標(biāo)準(zhǔn)砝碼或特制砝碼為載荷,在秤的標(biāo)定架或承載器的相應(yīng)承載位置,按著設(shè)定的負(fù)荷和程序加載和卸載操作,測(cè)試配料秤的精度和狀態(tài)參數(shù)。國(guó)內(nèi)常把掛碼標(biāo)定又分為靜態(tài)掛碼標(biāo)定和動(dòng)態(tài)掛碼標(biāo)定兩種。所謂靜態(tài)掛碼標(biāo)定,系指秤(皮帶)在停運(yùn)靜止的狀態(tài)下,在標(biāo)定架上或相應(yīng)位置進(jìn)行加載和卸載試驗(yàn),根據(jù)秤顯示儀表的數(shù)值和加卸載砝碼的重量測(cè)試秤的精度。所以,靜態(tài)掛碼標(biāo)定精度,主要反映稱重傳感器、信號(hào)測(cè)量處理電氣儀表和承載器支點(diǎn)的綜合精度,實(shí)際價(jià)值相對(duì)有限。動(dòng)態(tài)掛碼標(biāo)定則是秤(皮帶)在空載運(yùn)行狀態(tài),在標(biāo)定架或相關(guān)位置,以砝碼為載荷,進(jìn)行加載和卸載試驗(yàn),再根據(jù)秤儀表顯示值和砝碼重量確定標(biāo)定精度??梢?,動(dòng)態(tài)掛碼標(biāo)定精度,除了包括稱重傳感器、信號(hào)處理電氣儀表和承載器支點(diǎn)的綜合精度外,還包括皮帶質(zhì)量不均,傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)干擾等因素對(duì)精度影響。所以,比靜態(tài)掛碼更接近實(shí)際,更具實(shí)用價(jià)值。值得注意:由于動(dòng)態(tài)掛碼標(biāo)定試驗(yàn)時(shí),作為負(fù)荷的砝碼始終處于靜止不動(dòng)狀態(tài)。所以,國(guó)外有些公司把這種標(biāo)定方法仍稱為“靜態(tài)掛碼標(biāo)定”或簡(jiǎn)稱掛碼標(biāo)定。看資料時(shí)應(yīng)注意,不要誤會(huì)。
從掛碼標(biāo)定試驗(yàn)過程可見,砝碼是一種恒定的靜態(tài)集中載荷,并且負(fù)荷重力不經(jīng)過皮帶直接作用在承載器上。而且載荷越大,稱重托輥(承載器的受力部分)與皮帶離開的趨勢(shì)越大,皮帶運(yùn)行狀態(tài)對(duì)計(jì)量精度影響越小。而生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行時(shí),物料是一種自由松散非均勻的均布載荷,物料載荷是通過皮帶,把重力作用到承載器和稱重傳感器上。皮帶的質(zhì)量不均,剛度大小,張力大小及變化,物料不均勻分布及運(yùn)行狀態(tài)變化等影響因素在掛碼標(biāo)定時(shí)都不存在,正是由于排除了這些在實(shí)際應(yīng)用中必然存在的重要影響因素,造成掛碼標(biāo)定精度與實(shí)際物料標(biāo)定精度往往差異較大,即誤差較大,這是掛碼標(biāo)定的最主要缺點(diǎn)。但是,掛碼標(biāo)定非常簡(jiǎn)單方便,省時(shí)省力,經(jīng)濟(jì)易行,基本不受現(xiàn)場(chǎng)工藝條件限制。可以輕松快捷的檢測(cè)稱重傳感器、信號(hào)輸送處理單元,承載器及支撐結(jié)構(gòu),皮帶質(zhì)量不均勻和運(yùn)行振動(dòng)等因素影響下系統(tǒng)的綜合測(cè)量精度和技術(shù)質(zhì)量,是配料秤常用的重要檢測(cè)方法,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)作為配料秤基本檢定和初步調(diào)整手段。配料秤安裝好以后,通過掛碼標(biāo)定檢測(cè)其精度和狀態(tài)參數(shù)。如果存在系統(tǒng)誤差,可通過修改稱重系數(shù)和狀態(tài)參數(shù)來改善和提高計(jì)量精度,并為物料標(biāo)定和系統(tǒng)調(diào)整提供良好基礎(chǔ),采用掛碼標(biāo)定可以很簡(jiǎn)單方便的測(cè)量配料秤系統(tǒng)的線性誤差、重復(fù)性誤差和回差。從測(cè)定結(jié)果異常中可判定根源和找出解決問題方向,評(píng)定設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平和質(zhì)量。比如國(guó)內(nèi)配料秤的設(shè)計(jì)和制造時(shí),往往對(duì)承載器(包括無秤架結(jié)構(gòu))支點(diǎn)結(jié)構(gòu)形式比較重視,而對(duì)于其中的關(guān)鍵構(gòu)件(如簧片等)技術(shù)性能和質(zhì)量卻不重視,甚至不清楚。從而導(dǎo)致配料秤計(jì)量精度低和不穩(wěn)定。這類問題通過掛碼標(biāo)定比較容易判斷問題的原因和解決問題的方向。這對(duì)于配料秤的研究和改進(jìn)設(shè)計(jì)無疑十分重要。
(2)作為配料秤的復(fù)檢手段。在配料秤經(jīng)過標(biāo)定調(diào)整完全達(dá)標(biāo)后,再進(jìn)行一次掛碼標(biāo)定,并記錄操作過程和顯示的狀態(tài)參數(shù)。經(jīng)過一段生產(chǎn)運(yùn)行后,再按同樣的條件和方法進(jìn)行掛碼標(biāo)定,如果測(cè)量顯示的狀態(tài)參數(shù)沒變,說明配料秤系統(tǒng)仍保持在原測(cè)定的精度和工作狀態(tài),不需要再進(jìn)行復(fù)雜麻煩的物料標(biāo)定和調(diào)整。如果發(fā)生變化可根據(jù)原標(biāo)定記錄的狀態(tài)參數(shù)調(diào)整過來,使其回歸到正常良好狀態(tài)。采用這種比對(duì)方法可以適當(dāng)?shù)臏p少勞動(dòng)強(qiáng)度大、操作麻煩、環(huán)境惡劣的物料標(biāo)定次數(shù)。
值得注意:掛碼標(biāo)定對(duì)電子皮帶秤不太適用,實(shí)際采用的也不多。
掛碼標(biāo)定操作方法步驟
(1)準(zhǔn)確測(cè)量配料秤皮帶實(shí)際環(huán)長(zhǎng)S(m).雖然可以根據(jù)配料秤規(guī)格計(jì)算出皮帶環(huán)長(zhǎng),但往往不夠精確,一般應(yīng)以實(shí)測(cè)為準(zhǔn)。從皮帶的中心線處測(cè)量往往較為困難,一般可從兩邊分別測(cè)量出皮帶環(huán)長(zhǎng),再取其平均值,即做為皮帶的實(shí)際環(huán)長(zhǎng)。
(2)測(cè)量皮帶運(yùn)行一整周的時(shí)間t(s),在皮帶邊和機(jī)架上對(duì)應(yīng)不動(dòng)的位置各取一點(diǎn)做上記號(hào),啟動(dòng)配料秤皮帶在設(shè)定的速度恒速運(yùn)行(最好取在實(shí)際使用速度范圍),按著所做記號(hào)用秒表準(zhǔn)確測(cè)量皮帶運(yùn)行一整圈的時(shí)間。為了減少操作誤差,一般連續(xù)測(cè)定不少于三次再取其平均值,作為試驗(yàn)速度時(shí)皮帶運(yùn)行一圈的時(shí)間,從而得出皮帶試驗(yàn)標(biāo)定時(shí)的速度:
(3)啟動(dòng)配料秤系統(tǒng)預(yù)熱運(yùn)行不少于30min,允許對(duì)狀態(tài)參數(shù)和零點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整,并確認(rèn)系統(tǒng)運(yùn)行正常穩(wěn)定。
(4)啟動(dòng)配料秤在手動(dòng)控制狀態(tài),皮帶按等于或接近實(shí)際使用速度恒速運(yùn)行。按設(shè)定的程序和加載砝碼的重量,在標(biāo)定架上平穩(wěn)加載或卸載操作。每次加載重量須在稱重傳感器額定負(fù)荷的20%~100%范圍內(nèi),最好等于或接近實(shí)際使用負(fù)荷,或者是稱重傳感器額定負(fù)荷的70%~80%范圍。可選擇一點(diǎn)或多點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定。
(5)標(biāo)定時(shí)可以采用配料秤的流量稱重顯示器,為了更精確也可以接入高分辨率的累計(jì)記數(shù)器。
(6)啟動(dòng)配料秤按上述設(shè)定狀態(tài)正常運(yùn)行,在標(biāo)定架上加上設(shè)定重量的砝碼。待皮帶上標(biāo)記點(diǎn)與秤架標(biāo)記點(diǎn)對(duì)齊時(shí)刻,開始記錄稱重顯示器或特定累計(jì)記數(shù)器的顯示值和起始時(shí)間,待皮帶運(yùn)行到設(shè)定圈數(shù)時(shí)(應(yīng)為三圈或三整圈以上)讀取記錄稱重顯示器或累計(jì)記數(shù)器的顯示值和終止時(shí)間。也可以把上述標(biāo)定操作過程編寫入控制器。由控制系統(tǒng)自動(dòng)完成標(biāo)定操作。
(7)誤差計(jì)算。計(jì)量設(shè)備的計(jì)量誤差,分為絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。絕對(duì)誤差系指:測(cè)量結(jié)果(示值)與測(cè)量的真值之差。但所謂真值是無法求得的,在實(shí)際應(yīng)用中是以滿足規(guī)定準(zhǔn)確度的量值代替”真值”。即所謂的“約定真值”又稱實(shí)際值或理論值。
式中 :Δ——絕對(duì)誤差;
Gt——計(jì)量?jī)x表的顯示值;
G0——測(cè)量點(diǎn)的約定真值(即實(shí)際值)。
絕對(duì)誤差只能表征在同一量程測(cè)點(diǎn)和測(cè)量同等數(shù)量的結(jié)果,對(duì)于不同量程和不同測(cè)定數(shù)量之間的結(jié)果不能比較,即沒有可比性和通用性。所以,在實(shí)際工程中一般都采用相對(duì)誤差表示。所謂相對(duì)誤差:即是測(cè)量的絕對(duì)誤差與被測(cè)量的約定真值(即實(shí)際值)之比。并多以百分誤差形式表示。
相對(duì)誤差又分為滿量程誤差、區(qū)間滿量程誤差和測(cè)點(diǎn)當(dāng)量誤差三種。滿量程誤差也稱滿值誤差和引用誤差,其系指測(cè)量點(diǎn)的絕對(duì)誤差值與該計(jì)量設(shè)備的滿量程約定真值(即測(cè)量上限實(shí)際值)之比的百分誤差,即:
式中;δm——滿量程百分誤差;
Gm——計(jì)量設(shè)備滿量程的約定真值(即實(shí)際值)。
早期的電子皮帶秤,尤其是日本一些公司和固體流量計(jì)等計(jì)量設(shè)備多用滿量程誤差表示計(jì)量精度,上世紀(jì)八十年代我國(guó)制定的“電子皮帶秤(專業(yè))標(biāo)準(zhǔn)”也按滿量程或區(qū)間滿量程誤差表示。所謂區(qū)間滿量程誤差系指把整個(gè)量程范圍分成兩個(gè)或三個(gè)區(qū)間,在每個(gè)區(qū)間內(nèi)按滿量程誤差計(jì)算方法計(jì)算誤差,這些方法現(xiàn)已很少采用了?,F(xiàn)在的國(guó)家檢定規(guī)程和絕大多數(shù)配料秤和電子皮帶秤均按當(dāng)量誤差表示計(jì)量精度。
當(dāng)量誤差又稱測(cè)點(diǎn)相對(duì)誤差,即為測(cè)量點(diǎn)的絕對(duì)誤差值與該測(cè)點(diǎn)的約定真值(即實(shí)際值)之比的百分誤差,如下式表示:
當(dāng)量誤差對(duì)精度表征直觀明確,計(jì)算簡(jiǎn)便,方便實(shí)用,容易被用戶接受。當(dāng)前配料秤,電子皮帶秤等國(guó)家檢定規(guī)程均規(guī)定采用當(dāng)量誤差表示和計(jì)算計(jì)量精度。
按累計(jì)流量計(jì)算當(dāng)量誤差可按下式:
式中:Qt——計(jì)量?jī)x表累計(jì)流量顯示值t;
Q0— —測(cè)量點(diǎn)累計(jì)流量約定真值t;
式中:ν ——標(biāo)定試驗(yàn)時(shí)皮帶運(yùn)行速度,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定可得,m/s;
t——標(biāo)定試驗(yàn)時(shí)皮帶運(yùn)行時(shí)間,標(biāo)定測(cè)試可得,h;
q ——標(biāo)定試驗(yàn)時(shí)皮帶的線負(fù)載,kg/m。
對(duì)于本人設(shè)計(jì)的TDG(SK/SF)型和申克公司的DEL/M型以及稱重托輥垂直直接作用在稱重傳感器上的配料秤,其線負(fù)荷為q=G/Lw(kg/m),其中G為掛碼的總重量(kg),Lw為配料秤有效稱量段的實(shí)際長(zhǎng)度(m)。
值得注意,采用上述掛碼標(biāo)定首次對(duì)配料秤標(biāo)定的誤差,不一定是掛碼標(biāo)定的最終誤差,其誤差中可能包括粗大誤差(也稱寄生誤差)、系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。粗大誤差系指超出規(guī)定條件產(chǎn)生的偶然誤差,如:由于操作失誤、讀數(shù)記錄錯(cuò)誤、偶然干擾誤差和設(shè)備狀態(tài)不正常造成明顯大于預(yù)期的誤差,這類誤差可以剔除不算。系統(tǒng)誤差系指在偏離測(cè)試規(guī)定條件或由于引入某種特定因素造成數(shù)值和符號(hào)有一定規(guī)律的誤差。系統(tǒng)誤差可以通過對(duì)稱重系數(shù)和狀態(tài)參數(shù)再調(diào)整校正消除。隨機(jī)誤差是在實(shí)際使用正常條件下,多次測(cè)量同一量值其誤差的絕對(duì)值和符號(hào)以不可預(yù)知的方式變化的誤差。這種隨機(jī)誤差是不能消除和剔出的,是配料秤掛碼標(biāo)定的最終誤差。
再有,掛碼標(biāo)定是研究設(shè)計(jì)配料秤中測(cè)試評(píng)定設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量的重要手段。配料秤系統(tǒng)的基本計(jì)量誤差主要源于重力負(fù)荷測(cè)量誤差,皮帶位移(即速度)測(cè)量誤差、信號(hào)傳輸處理誤差,環(huán)境影響誤差和標(biāo)定測(cè)試的操作誤差。其中影響最大最復(fù)雜的是負(fù)荷測(cè)量誤差。而對(duì)負(fù)荷測(cè)量影響較大的除了料流狀態(tài)、皮帶張力及其變化外,秤架結(jié)構(gòu)形式特別是支點(diǎn)性能是絕對(duì)不能忽視的。采用掛碼標(biāo)定檢測(cè)秤架和支點(diǎn)性能質(zhì)量及誤差是最簡(jiǎn)單、快捷、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的方法。具體操作方法如下:
(1)確認(rèn)配料秤系統(tǒng)安裝、調(diào)整、運(yùn)行正常合格,啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行預(yù)熱不少于30min,允許對(duì)狀態(tài)參數(shù)和零點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。
(2)在稱重傳感器額定負(fù)荷的20%~100%范圍內(nèi),取一點(diǎn)或按相等間隔取數(shù)點(diǎn),以通用標(biāo)準(zhǔn)或特制砝碼為載荷,在標(biāo)定架上按設(shè)定負(fù)荷進(jìn)行加載和卸載操作,記錄加載重量和顯示儀表的顯示值。加卸載操作須注意平穩(wěn)輕拿輕放,負(fù)荷加載盡量居中對(duì)稱。
(3)以滿量程輸出顯示值為標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)砝碼實(shí)際重量和各點(diǎn)加卸載時(shí)儀表顯示值,計(jì)算出系統(tǒng)的線性誤差重復(fù)性誤差、回差的綜合誤差,這些誤差包括了稱重傳感器的誤差、信號(hào)輸出處理誤差和秤架(包括支點(diǎn))承載器的測(cè)力誤差。其中前面兩項(xiàng)誤差可以簡(jiǎn)便的測(cè)量,并且很小。所以,從線性重復(fù)性和回差三項(xiàng)數(shù)值中??梢悦鞔_的分析判定秤架支點(diǎn)誤差和測(cè)量水平。
跑碼標(biāo)定也稱“拋碼標(biāo)定”。即是采用通用標(biāo)準(zhǔn)砝碼或精心制作質(zhì)量嚴(yán)格相等的沙袋(或填充其它干粉粒狀材料袋)或經(jīng)過準(zhǔn)確稱量重量相等長(zhǎng)度一致的鏈條等為負(fù)載碼,在配料秤以設(shè)定的速度恒速正常穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),從秤的進(jìn)料端按著設(shè)定負(fù)荷量或時(shí)間,輕輕平穩(wěn)的按著大致相等間距,連續(xù)把砝碼拋放在皮帶中部位置,隨著皮帶運(yùn)行,標(biāo)碼通過皮帶工作面由出料端卸出并被接收,直至把預(yù)定的負(fù)載碼拋完或達(dá)到設(shè)定的標(biāo)定時(shí)間為止。記錄拋出標(biāo)碼總重量、標(biāo)碼進(jìn)入到移出稱重區(qū)的時(shí)間和累計(jì)流量顯示值。從而根據(jù)實(shí)測(cè)皮帶的工作長(zhǎng)度、稱量段長(zhǎng)度、皮帶實(shí)際速度、標(biāo)碼總重量(即累計(jì)流量約定真值)和秤儀表累計(jì)流量的顯示值(即測(cè)量值)參照掛碼標(biāo)定的誤差計(jì)算方法和公式(4)便可算出跑碼標(biāo)定計(jì)量誤差。
由于配料秤秤體較短、平皮帶低速運(yùn)行,平穩(wěn)性較高,瞬時(shí)給料量一般不很大(小時(shí)流量為幾噸到幾百噸),有利于連續(xù)平穩(wěn)加載卸載,有利于平穩(wěn)安全操作,為跑碼標(biāo)定提供了良好條件。
跑碼標(biāo)定基本不受現(xiàn)場(chǎng)工藝條件限制,操作簡(jiǎn)單方便,不需要增加輔助設(shè)備設(shè)施,經(jīng)濟(jì)易行,不污染環(huán)境。載荷標(biāo)碼直接連續(xù)鋪壓在運(yùn)行的皮帶上,比較接近實(shí)際散裝物料負(fù)荷工作狀態(tài),明顯優(yōu)于掛碼標(biāo)定的負(fù)荷狀態(tài),是替代物料標(biāo)定的較好方式,尤其對(duì)有些生產(chǎn)工藝環(huán)境難以進(jìn)行物料標(biāo)定的情況下,采用跑碼標(biāo)定是一種較好的選擇,也適用于配料秤初始稱重系數(shù)和狀態(tài)參數(shù)調(diào)整的標(biāo)定,是值得重視和推廣應(yīng)用的標(biāo)定方式。
在各種負(fù)載碼中,砂袋碼更為簡(jiǎn)便多用,每個(gè)砂袋按特定的重量制作,如:5kg、10kg、20 kg、30 kg、50 kg等,具體應(yīng)按稱重傳感器的量程和操作方便確定。一般標(biāo)定時(shí)使稱重傳感器所受負(fù)荷為其實(shí)際使用負(fù)荷或?yàn)槠漕~定負(fù)荷的75%左右。每個(gè)砂袋須精確稱量,并且每次標(biāo)定所用的砂袋須稱出總重量。其重量誤差應(yīng)優(yōu)于配料秤名義精度的1/3。砂袋一般做成扁長(zhǎng)形較好,有利于在皮帶上布置較密集均齊、連續(xù)和拋放方便??傊按螤詈头植荚浇咏鼘?shí)際散裝物料負(fù)荷狀態(tài)越好。如果采用鏈條碼,同樣需要精確稱量和分組,盡量接近散料負(fù)荷狀態(tài),盡量減少操作誤差。但是,跑碼標(biāo)定仍屬不均勻準(zhǔn)集中負(fù)荷,與實(shí)際散裝物料負(fù)荷有明顯差異,尤其在負(fù)載開始進(jìn)入和移開階段影響更大,標(biāo)定的總載荷往往又不便很大。所以,跑碼標(biāo)定仍不能完全取代物料標(biāo)定,一般僅做為配料秤初步調(diào)整和減少實(shí)際物料標(biāo)定次數(shù)的輔助標(biāo)定方法。另外,跑碼標(biāo)定也適用于恒速定量給料秤、鏈板秤等,但由于電子皮帶秤的機(jī)體長(zhǎng)、皮帶速度高、輸送量一般很大、多為槽形皮帶結(jié)構(gòu)、運(yùn)行平穩(wěn)性較差、拋放碼安全性差,不太適宜采用跑碼標(biāo)定方式。
鏈碼是由多個(gè)質(zhì)量相等的滾輪通過鏈板連接在一起,單位長(zhǎng)度質(zhì)量相同的滾鏈。以這種特制的鏈碼模擬物料載荷檢測(cè)計(jì)量設(shè)備的計(jì)量精度和狀態(tài)參數(shù)稱為鏈碼標(biāo)定。還有的在滾鏈等距離長(zhǎng)度上再固定加裝同質(zhì)量砝碼,以調(diào)整線負(fù)荷和量程范圍。鏈碼又可分為普通鏈碼和循環(huán)鏈碼。普通鏈碼也稱為固定鏈碼,是平直松弛的鋪設(shè)在稱重區(qū)皮帶工作面上,鏈碼兩端分四角分別固定在機(jī)架上,標(biāo)定時(shí)皮帶按生產(chǎn)使用速度運(yùn)行,而鏈碼總體位置不變,通過滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)減少與皮帶的橫向摩擦阻力??梢?,鏈碼是一種鋪在皮帶上的不動(dòng)不變均布載荷。所謂循環(huán)鏈碼,是一條首尾連接成環(huán)形結(jié)構(gòu)鏈碼。標(biāo)定時(shí)把它放置在特定的滾輪支撐結(jié)構(gòu)上,并使其下半部滾輪平直松弛鋪壓在稱重區(qū)皮帶面上,標(biāo)定時(shí)鏈碼隨皮帶同步運(yùn)行??梢?,循環(huán)鏈碼是隨皮帶同步運(yùn)行的理想不變的均布載荷,負(fù)荷作用更接近實(shí)際的物料負(fù)荷狀態(tài)。其中,一種叫無動(dòng)力循環(huán)鏈碼,靠鏈碼與皮帶間的摩擦阻力,皮帶帶動(dòng)鏈碼同步運(yùn)行。另一種是有動(dòng)力循環(huán)鏈碼,由專用傳動(dòng)裝置拖動(dòng)鏈碼支撐結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)鏈碼與皮帶同步運(yùn)行。不論哪種鏈碼均力求接近實(shí)際散裝物料的負(fù)荷狀態(tài),模擬物料與皮帶同步運(yùn)行。各種模擬標(biāo)定中,鏈碼標(biāo)定比較更接近實(shí)際生產(chǎn)中物料負(fù)荷狀態(tài),標(biāo)定精度比較接近實(shí)際情況。所以,日本有的公司把鏈碼標(biāo)定誤差乘以5/3系數(shù)作為皮帶秤的標(biāo)稱誤差。但是,鏈碼是一種緊固連接一體的理想均布載荷,存在整體橫向拉力,其與自由松散自然狀態(tài)的不均勻物料均布載荷仍有顯著區(qū)別,鏈碼載荷不能完全替代實(shí)際物料載荷情況,標(biāo)定的誤差也不能完全代替物料標(biāo)定誤差。另外,鏈碼的購置、保存費(fèi)用較高,重量較大,加載卸載、存放、搬運(yùn)較為麻煩、費(fèi)力,一般需要安置專門的存放、加載、卸載和標(biāo)定輔助機(jī)構(gòu),標(biāo)定工作量和費(fèi)用較大。對(duì)于秤體短、帶速低、皮帶運(yùn)行平穩(wěn)的配料秤有更適宜的標(biāo)定方法,很少采用鏈碼標(biāo)定方式。鏈碼標(biāo)定主要用于電子皮帶秤的標(biāo)定,尤其在機(jī)體長(zhǎng)、帶速高、運(yùn)量大的重要使用場(chǎng)合,采用鏈碼標(biāo)定方式較多。
鏈碼標(biāo)定時(shí)首先要確定標(biāo)定測(cè)量點(diǎn)數(shù)、量程和選定鏈碼。根據(jù)標(biāo)定要求在秤的工作量程內(nèi)可取一點(diǎn),如滿負(fù)荷的90%一點(diǎn)標(biāo)定。也可取兩點(diǎn)如在滿負(fù)荷的30%和80%兩點(diǎn)標(biāo)定,還可以取在滿負(fù)荷的30%、60%和90%三點(diǎn)標(biāo)定。標(biāo)定的點(diǎn)數(shù)越多越有益,但工作量、時(shí)間、費(fèi)用增加,一般多選一點(diǎn)多次標(biāo)定。
鏈碼選用首先根據(jù)測(cè)定負(fù)荷確定鏈碼規(guī)格和數(shù)量。鏈碼規(guī)格即以其單位長(zhǎng)度的重量(kg/m)表示,生產(chǎn)廠家多已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化,可據(jù)使用要求選配。鏈碼的長(zhǎng)度根據(jù)秤體的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度選定。鏈碼在皮帶面上越長(zhǎng)越接近實(shí)際使用情況,測(cè)定的精度越高,但會(huì)增大標(biāo)定鏈碼的重量、費(fèi)用和標(biāo)定操作、搬運(yùn)、儲(chǔ)存的困難。所以,在滿足標(biāo)定要求的條件下應(yīng)盡量短一些才好。鏈碼的最小長(zhǎng)度原則上為在此長(zhǎng)度的皮帶上放置重物時(shí)稱重儀表有明顯反映,而在此長(zhǎng)度以外放置重物時(shí)稱重儀表沒有明顯反應(yīng)。具體各公司規(guī)定也小有不同,對(duì)配料秤一般整個(gè)皮帶面都需鋪滿。對(duì)于電子皮帶秤應(yīng)為稱重區(qū)再向前后延伸兩個(gè)托輥間的總長(zhǎng)度,一般為稱重區(qū)長(zhǎng)度的2.5到4倍的距離。鏈碼節(jié)距長(zhǎng)度需是托輥間距的因數(shù),即托輥間距長(zhǎng)度是節(jié)距長(zhǎng)的整數(shù)倍,以保障重復(fù)標(biāo)定時(shí)鏈碼滾輪與托輥相對(duì)位置不變,實(shí)際往往需要在放置鏈碼時(shí)精心調(diào)整。鏈碼的具體標(biāo)定方法步驟和結(jié)果計(jì)算等請(qǐng)參閱相關(guān)資料,本文不再具體介紹。
電信號(hào)標(biāo)定就是在稱重傳感器的橋路中接入旁路精密線撓電阻,并設(shè)置轉(zhuǎn)換開關(guān)。在標(biāo)定試驗(yàn)時(shí)通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入線撓電阻,由于傳感器橋路失去原來平衡狀態(tài),便產(chǎn)生不平衡電信號(hào)輸出,信號(hào)的大小可由人工設(shè)定和調(diào)節(jié),并代表負(fù)荷量輸入累計(jì)顯示器,模擬物料負(fù)荷進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)。這種標(biāo)定方法雖然非常簡(jiǎn)單方便,但把實(shí)際物料負(fù)荷更理想化了,很難反映物料負(fù)荷狀態(tài)變化和各種影響因素對(duì)計(jì)量的影響,尚沒見在配料秤的標(biāo)定試驗(yàn)中應(yīng)用。
物料標(biāo)定是以生產(chǎn)實(shí)際使用物料或特定散裝固體物料為載荷,通過配料秤運(yùn)行計(jì)量,測(cè)定其計(jì)量精度和狀態(tài)參數(shù)的試驗(yàn)操作。標(biāo)定結(jié)果真實(shí)的反映出負(fù)荷測(cè)量誤差、皮帶位移(速度)測(cè)量誤差、信號(hào)處理輸送誤差、環(huán)境影響誤差和試驗(yàn)操作誤差的綜合誤差。真實(shí)的反映配料秤在生產(chǎn)使用中的計(jì)量精度和狀態(tài),也反映出計(jì)量設(shè)備設(shè)計(jì)制造、安裝調(diào)試的綜合技術(shù)水平和質(zhì)量。為用戶提供量化的真實(shí)可信的計(jì)量精度指標(biāo)和過程控制的依據(jù),為模擬標(biāo)定提供比對(duì)的基準(zhǔn)。所以,物料標(biāo)定是配料秤最權(quán)威最常用的標(biāo)定方式。
在生產(chǎn)使用中的配料秤一般應(yīng)采用實(shí)際使用物料進(jìn)行標(biāo)定,這樣更符合生產(chǎn)實(shí)際情況,能更真實(shí)地反映實(shí)際使用計(jì)量和控制精度,試驗(yàn)操作也更方便。對(duì)于研究試驗(yàn)和設(shè)備出廠標(biāo)定檢驗(yàn),一般采用特定的物料進(jìn)行標(biāo)定,所謂特定物料系指具有一定粒度、容重、水分的干燥松散碎石、砂石等塊粒狀物料。這樣即基本與使用物料狀態(tài)作用相同,物料也容易就地解決。并由于采用同一種物料,對(duì)每次標(biāo)定的結(jié)果便于相互比較,有利于比對(duì)研究發(fā)現(xiàn)和解決問題。
配料秤的物料標(biāo)定,可以在量程范圍內(nèi)取一點(diǎn)標(biāo)定,也可以按一定間隔取多點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定。在生產(chǎn)使用中的配料秤,均是技術(shù)成熟的定型產(chǎn)品,在研究設(shè)計(jì)、制造出廠過程都經(jīng)過各項(xiàng)性能檢定和調(diào)整。所以,一般選定一點(diǎn)多次標(biāo)定即可(一般采用三次測(cè)定為一組),并盡量選在實(shí)際使用量程范圍內(nèi),以利更能反映實(shí)際使用情況。在配料秤的研究實(shí)驗(yàn)時(shí),常常需要在量程范圍內(nèi)選擇多點(diǎn)標(biāo)定試驗(yàn)。配料秤進(jìn)行多點(diǎn)標(biāo)定試驗(yàn)時(shí),原則上可以采用恒定皮帶速度,通過調(diào)節(jié)物料負(fù)荷改變量程范圍,也可以基本恒定物料負(fù)荷,通過調(diào)節(jié)皮帶速度改變量程范圍。但是,配料秤在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中大部分是采用拖料工作方式,不調(diào)節(jié)物料負(fù)荷,通過調(diào)節(jié)皮帶速度調(diào)節(jié)瞬時(shí)流量改變量程范圍。所以,生產(chǎn)使用的配料秤在物料標(biāo)定時(shí),一般不調(diào)節(jié)物料負(fù)荷,通過調(diào)節(jié)皮帶速度改變量程范圍。這樣即貼近實(shí)際使用情況,操作也更方便,測(cè)的精度也較高。
但是,離線物料標(biāo)定,勞動(dòng)強(qiáng)度較大,操作麻煩,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,標(biāo)定過程容易產(chǎn)生揚(yáng)塵污染,影響生產(chǎn)正常進(jìn)行。有些由于生產(chǎn)工藝環(huán)境限制,物料的截取、搬運(yùn)、稱量和處理都較困難,甚至無法實(shí)現(xiàn),使物料標(biāo)定無法進(jìn)行。
(1)在線標(biāo)定和離線標(biāo)定。所謂在線標(biāo)定系指稱重標(biāo)準(zhǔn)秤和配料秤一起都是生產(chǎn)工藝線中的組成部分,物料在生產(chǎn)流程過程中就可以完成標(biāo)定測(cè)量。如在配料秤前設(shè)置稱重標(biāo)準(zhǔn)倉式秤,經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)倉稱重的物料再按生產(chǎn)流程喂入配料秤稱重計(jì)量。從而根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)倉顯示的重量值(即實(shí)際值)和配料秤儀表的累計(jì)流量顯示值(測(cè)量的示值)便可以計(jì)算配料秤的計(jì)量誤差。由于物料料流在整個(gè)測(cè)量過程和生產(chǎn)運(yùn)行一樣在生產(chǎn)流程中完成,不用人工截取物料、稱料和處理等操作。所以,在線物料標(biāo)定十分簡(jiǎn)單方便,省時(shí)省力,不會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵污染,基本不影響正常生產(chǎn), 是一種理想標(biāo)定方式。因此,可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)常定期的對(duì)配料秤進(jìn)行物料標(biāo)定,有效地保障配料秤長(zhǎng)期在較高的計(jì)量精度狀態(tài)運(yùn)行。而且稱重標(biāo)準(zhǔn)倉的投入費(fèi)用不很高,設(shè)有中間倉的工藝系統(tǒng),應(yīng)該積極采用在線標(biāo)定。
離線標(biāo)定系指在中斷生產(chǎn)的狀態(tài)下,配料秤按設(shè)定流量狀態(tài)正常運(yùn)行時(shí),在配料秤的出料端按設(shè)定的料量或時(shí)間截取物料,再用標(biāo)準(zhǔn)秤稱量截取物料的總重,從而得到截取物料總量的實(shí)際值,再根據(jù)配料秤儀表的重量顯示值,即可計(jì)算配料秤的計(jì)量誤差。顯然,這種截取測(cè)定未知料量的離線標(biāo)定方式,操作麻煩,勞動(dòng)強(qiáng)度較大,標(biāo)定時(shí)間長(zhǎng),容易產(chǎn)生揚(yáng)塵污染環(huán)境,尤其在大流量的情況下較困難,對(duì)生產(chǎn)也有一定影響。但在沒有在線標(biāo)定條件時(shí),一般只能采用這種方式,且是實(shí)際應(yīng)用最多的標(biāo)定方式。
(2)測(cè)已知料量和未知料量標(biāo)定。所謂測(cè)已知料量標(biāo)定是標(biāo)定時(shí)稱重測(cè)量的物料先經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)秤稱量,再通過配料秤稱重計(jì)量。采用標(biāo)準(zhǔn)倉的在線標(biāo)定和把事先稱量好的物料倒入料倉再通過配料秤稱重計(jì)量都屬于此種。這種標(biāo)定方式由于物料料流初始進(jìn)入和末尾移出配料秤時(shí),都有一段非正常負(fù)荷工作狀態(tài),造成非正常計(jì)量誤差。為了減少這種非正常誤差對(duì)標(biāo)定結(jié)果的影響,應(yīng)采用較大的累計(jì)流量標(biāo)定。上述離線截取物料標(biāo)定就屬于測(cè)未知料量標(biāo)定方式。是配料秤按設(shè)定流量穩(wěn)定正常運(yùn)行狀態(tài)下,按設(shè)定的時(shí)間或累計(jì)量截取卸出物料,再用標(biāo)準(zhǔn)秤稱量。在整個(gè)截取物料過程,配料秤的料流始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)。所以截取的物料量可以適當(dāng)小些,但應(yīng)注意減少操作誤差。
(3)靜態(tài)扒料標(biāo)定,也稱“扒皮帶標(biāo)定”。主要是在即沒有在線標(biāo)定條件也不能實(shí)現(xiàn)截取物料的離線標(biāo)定條件下采用。首先使配料秤系統(tǒng)在設(shè)定流量狀態(tài)定量正常運(yùn)行,一般流量設(shè)定在實(shí)際使用量程范圍。準(zhǔn)備兩塊厚度為2mm左右的工整平直的鋼板,鋼板的寬度須稍大于皮帶上料層的厚度,長(zhǎng)度大于皮帶寬度200mm左右。配料秤在設(shè)定流量穩(wěn)定正常運(yùn)行的狀態(tài)下突然停車,記錄配料秤停車前一秒儀表顯示流量值。用兩鋼板在皮帶稱重區(qū)間隔1m處截取皮帶上物料,人工仔細(xì)扒出兩鋼板之間的物料,在標(biāo)準(zhǔn)秤上稱量料重G0,根據(jù)兩鋼板間距就可以得出料流線負(fù)荷q=3600qv(kg/h),式中皮帶速度v可實(shí)測(cè)。再根據(jù)配料秤的流量顯示值,便可計(jì)算出計(jì)量誤差。扒料取樣標(biāo)定方式,每次扒取物料較少,代表性相對(duì)稍差,所以,最好三次取料做一個(gè)平均值。這種標(biāo)定方式雖然精度稍差,但仍優(yōu)于模擬標(biāo)定結(jié)果,而且操作比較簡(jiǎn)單。在上述兩種方式難以實(shí)現(xiàn)時(shí),應(yīng)積極選擇靜態(tài)扒料方式。但目前這種標(biāo)定方式應(yīng)用較少,希望在更多的應(yīng)用實(shí)踐中進(jìn)一步完善和提高。
(1)物料標(biāo)定的準(zhǔn)備工作
(a)根據(jù)具體工藝設(shè)備系統(tǒng)條件確定標(biāo)定方式,凡是具備在線標(biāo)定條件的自然采用在線標(biāo)定方式。沒有在線標(biāo)定條件時(shí),一般采用動(dòng)態(tài)截料稱重的離線標(biāo)定方式。
(b)根據(jù)實(shí)際條件和使用要求,確定截取累計(jì)流量大小或時(shí)間,截取的料量越大越接近實(shí)際生產(chǎn)使用情況,標(biāo)定的精度越高。但使標(biāo)定工作量增大,時(shí)間增長(zhǎng)。具體應(yīng)根據(jù)檢定規(guī)程規(guī)定和環(huán)境條件使用要求確定。
(c)確定標(biāo)定量程點(diǎn)和測(cè)定次數(shù)。在生產(chǎn)使用中的配料秤,均屬定型合格產(chǎn)品,為了減少標(biāo)定工作量和時(shí)間,一般在量程范圍內(nèi)選一點(diǎn)即可,測(cè)量點(diǎn)盡量選在實(shí)際使用量程范圍。為了貼近實(shí)際減少誤差,同一量程點(diǎn)至少要標(biāo)定三次。取其平均值作為最終標(biāo)定結(jié)果。
(d)準(zhǔn)備好截取物料、標(biāo)準(zhǔn)秤等標(biāo)定試驗(yàn)操作工具設(shè)備和物料處理途徑。試驗(yàn)操作人員應(yīng)工作有序,崗位固定,以減少操作誤差。
(2)物料標(biāo)定基本步驟
(a)檢查確認(rèn)配料秤及相關(guān)設(shè)備系統(tǒng)安裝、調(diào)整狀態(tài)正常合格,啟動(dòng)系統(tǒng)在設(shè)定參數(shù)帶負(fù)荷運(yùn)行,確認(rèn)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定正常,預(yù)熱運(yùn)行不少于30min,允許對(duì)零點(diǎn)和狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
(b)啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行,按著設(shè)定的累計(jì)流量或時(shí)間,在配料秤的出料端截取物料達(dá)到設(shè)定值。最好從截取物料開始到終止,在皮帶運(yùn)行整數(shù)圈內(nèi)完成,從而減少皮帶質(zhì)量不均勻等產(chǎn)生的誤差。
(c)采用標(biāo)準(zhǔn)秤稱量截取物料總重量,即為實(shí)際值,記錄測(cè)試過程配料秤儀表的累計(jì)流量顯示值,即為測(cè)量料量的顯示值,從而可以計(jì)算計(jì)量誤差。同樣標(biāo)定操作一般不少于三次。其平均值誤差即為標(biāo)定結(jié)果誤差。
(3)標(biāo)定測(cè)量誤差計(jì)算
(a)標(biāo)定測(cè)量的絕對(duì)誤差:
絕對(duì)誤差:Δ=Gt-G0
式中:Gt——配料秤儀表的累計(jì)流量顯示值;
G0——標(biāo)準(zhǔn)秤稱量的累計(jì)流量顯示值(即實(shí)際值)。
(b)配料秤標(biāo)定的相對(duì)誤差。前文已介紹物料標(biāo)定應(yīng)按測(cè)點(diǎn)當(dāng)量誤差表示。即;
對(duì)于標(biāo)定誤差值尚需判定分析,是否在正常的預(yù)期范圍?是否包含粗大誤差或系統(tǒng)誤差?如果誤差值明顯超出正常預(yù)期范圍,應(yīng)考察環(huán)境條件有無較大干擾、操作有無較大誤差等等。對(duì)于粗大誤差應(yīng)該剔除。如含有系統(tǒng)誤差,應(yīng)該通過調(diào)整稱重系數(shù)和狀態(tài)參數(shù)消除。尤其是設(shè)備初次標(biāo)定,常常經(jīng)過多次標(biāo)定和調(diào)整才能達(dá)到正?;蜃罴丫葼顟B(tài)。成為最后確認(rèn)的計(jì)量精度。
配料秤是一種連續(xù)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)計(jì)量控制設(shè)備,從研究設(shè)計(jì)、設(shè)備制造到生產(chǎn)應(yīng)用,各個(gè)階段都伴隨標(biāo)定測(cè)試工作。尤其在生產(chǎn)使用過程,經(jīng)常定期標(biāo)定、調(diào)整是保障正常良好使用精度不可或缺的手段。筆者建議:在生產(chǎn)使用中的配料秤,一般每個(gè)月要進(jìn)行一次物料標(biāo)定和狀態(tài)調(diào)整,最少要保證每季度進(jìn)行一次物料標(biāo)定和狀態(tài)調(diào)整。每周進(jìn)行一次模擬標(biāo)定和調(diào)整,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整和解決。再先進(jìn)優(yōu)良的配料秤,長(zhǎng)期不進(jìn)行標(biāo)定調(diào)整,都不能發(fā)揮正常的計(jì)量控制功能。
在生產(chǎn)工藝線設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)同時(shí)考慮配料秤的標(biāo)定條件和要求,為標(biāo)定操作提供可行條件和空間,為物料處理提供方便條件。凡有條件應(yīng)積極設(shè)置在線稱重標(biāo)準(zhǔn)倉,從而實(shí)現(xiàn)在線物料標(biāo)定。對(duì)于要求較高的重要計(jì)量控制環(huán)節(jié)更為必要。
配料秤的標(biāo)定,常常具有法規(guī)性質(zhì),需要遵照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程。但對(duì)于非法制的工業(yè)過程計(jì)量控制也有一定靈活性,只要滿足使用要求,某些條件可以根據(jù)實(shí)際情況掌握,力求簡(jiǎn)便,經(jīng)濟(jì)實(shí)效。
還有一些標(biāo)定方式方法,但考慮應(yīng)用面小,甚至有些不夠成熟,本文不再介紹。
1.孫秉禮、穆桂云.調(diào)速定量給料秤的調(diào)整和標(biāo)定.水泥.1994,(6):10-14.
2.連續(xù)累計(jì)自動(dòng)衡器(皮帶秤)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程.JJG195-2002.
3.岳慶寅、孫秉禮、張麗娟、穆桂云.水泥廠計(jì)量手冊(cè)(第八章:標(biāo)定)中國(guó)建材工業(yè)出版社,1993年6月版.
4.方原柏.電子皮帶秤(第十章:電子皮帶秤的檢定和試驗(yàn)).冶金工業(yè)出版社,2007年8月版.