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        電子皮帶秤鏈碼校驗精度的影響因素分析及對策

        2015-04-01 02:03:20白劍鋒
        機(jī)電信息 2015年3期
        關(guān)鍵詞:鏈碼皮帶秤基準(zhǔn)值

        白劍鋒

        (珠海發(fā)電廠,廣東 珠海519050)

        1 結(jié)構(gòu)和作用

        珠海發(fā)電廠在C2 A/B和C8 A/B分別安裝了MERRICK MODEL 465型的懸掛式電子皮帶秤,主要由秤架、測重傳感器、測速傳感器、微處理器等組成,誤差≤0.25%。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        圖1 電子皮帶秤結(jié)構(gòu)示意圖

        (1)秤架由固定秤架、活動秤架、稱重托輥及托輥架、秤架支承系統(tǒng)等組成。(2)測重傳感器是利用電阻應(yīng)變原理進(jìn)行工作,將力的作用轉(zhuǎn)換成線性變化的電信號(模擬量)。(3)測速傳感器用于測量皮帶在輸送物料時的瞬時速度。(4)微處理器由主板、A/D轉(zhuǎn)換模板(HPAD)、處理器(CPU)模板、緩沖模板、通訊模板、模擬輸出模板、電源設(shè)備、顯示模板、鍵盤等組成。測重傳感器信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,與測速傳感器的速度信號傳送到緩沖模板,由處理器(CPU)進(jìn)行處理分析,顯示出皮帶的瞬時輸送重量和最后的累加輸送重量,同時輸出模擬信號;另外可以通過通訊模塊與其他設(shè)備進(jìn)行連接。

        2 工作原理

        電子皮帶秤稱重橋架安裝于輸送機(jī)架上,當(dāng)物料經(jīng)過時,計量托輥檢測到皮帶機(jī)上的物料重量通過杠桿作用于稱重傳感器,產(chǎn)生一個正比于皮帶載荷的電壓信號。速度傳感器直接連在大直徑測速滾筒上,提供一系列脈沖,每個脈沖表示一個皮帶運(yùn)動單元,由測速傳感器測出的皮帶的速度信號也送入皮帶秤處理器,處理器將速度信號與稱重信號進(jìn)行積分處理,得出一個瞬時流量值和累積重量值,并轉(zhuǎn)換成選定的工程單位在顯示器上顯示或記錄打印。

        式中,Q為物料重量;比重P(t)為每米單位皮帶的物流重量(kg/m),由稱重傳感器測取;V(t)為速度(m/s),由速度傳感器測??;d t為時間自變量。

        電子皮帶秤經(jīng)過一段時間使用后,計量精度會發(fā)生變化,為了保證電子皮帶秤的計量精度,滿足生產(chǎn)中的計量要求,通常使用鏈碼進(jìn)行校驗,鏈碼是一種模擬負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)器,它模擬皮帶上物料負(fù)荷置于皮帶上,兩頭用繩子牽拉以防走偏或后者同皮帶一起滑行,其長度應(yīng)能覆蓋電子皮帶秤的稱重托輥以及前后2組托輥,記錄皮帶一圈的長度和運(yùn)行的圈數(shù),作為鏈碼的基準(zhǔn)值,經(jīng)稱重顯示器累積量為基準(zhǔn)值比較,就能確定電子皮帶秤的實際誤差,并通過皮帶秤的微處理器調(diào)整精度。

        3 鏈碼校驗精度的影響因素分析

        根據(jù)式(1),影響皮帶秤的主要因素有比重P、速度V,其中由于皮帶秤的有效稱重長度是固定的,皮帶上的重量與比重成正比,因此以下均采用較為通俗的重量值進(jìn)行分析。

        3.1 稱重因素的影響

        皮帶秤中稱重傳感器上計算物料實際重量W 可用公式(2)表示:

        式中,W 為皮帶上物料的實際重量;WZ為實測重量;W0為皮帶秤自重;WY為皮帶運(yùn)行時隨機(jī)產(chǎn)生的作用于稱重傳感器的附加重量。

        皮帶自重W0可以在皮帶秤菜單中設(shè)定好皮帶的長度和速度,建立校驗周期,啟動皮帶空載運(yùn)行,通過空載調(diào)零的方法得出,皮帶秤處理器就可以計算過程中自動減去皮帶秤自重。

        附加重量WY產(chǎn)生的因素較多,包括皮帶的初張力、皮帶轉(zhuǎn)動時的拖動力、跑偏對秤架的扭曲力等。但對于同一皮帶秤,可以認(rèn)為該值是相對恒定的,設(shè)計時已考慮在皮帶秤測量誤差內(nèi)。

        鏈碼校驗就是通過皮帶秤處理器的自動調(diào)整后,計算出的重量值W 值和鏈碼重量設(shè)置值WL之間的誤差值≤0.25%。另外由于皮帶秤安裝傾角的原因,WL的關(guān)系如下:

        式中,WL為皮帶秤中的鏈碼設(shè)置重量值;WL0為鏈碼實際重量值;β為皮帶秤的安裝傾角。

        通過上述分析,在稱重因素中影響皮帶秤鏈碼校驗精度的因素主要有:(1)皮帶自重W0,該值過大或過小直接影響通過積分計算處理的物料實際重量W;(2)鏈碼的實際重量WL0,該值是校驗皮帶秤的基準(zhǔn)值,必須保證每次校驗基準(zhǔn)值的一致性;(3)鏈碼重量設(shè)置值WL,該值大小直接影響與實際重量的誤差值;(4)皮帶秤的安裝傾角β,該值影響鏈碼重量設(shè)置值WL與鏈碼實際重量值WL0的關(guān)系。

        3.2 速度因素的影響

        根據(jù)式(1),速度V與皮帶秤測量的重量成正比關(guān)系,該值通過測速傳感器測取,其準(zhǔn)確性直接影響到重量的計算。

        事實上皮帶秤還有一個數(shù)值也是反映速度的,就是脈沖數(shù)值(皮帶每轉(zhuǎn)一圈時處理器所接受的脈沖數(shù)值),由于脈沖間隔是固定的,因此設(shè)置的脈沖數(shù)值越小,就代表皮帶每轉(zhuǎn)一圈的時間越少,即皮帶速度越快。

        通過上述分析,在速度因素中影響皮帶秤鏈碼校驗精度的因素主要有:(1)測速傳感器的準(zhǔn)確度和連續(xù)性;(2)脈沖數(shù)值的設(shè)定。

        3.3 其他因素

        (1)皮帶秤的稱重支架上有積塵和積料;(2)皮帶秤的安裝位置:對于誤差≤0.25%的皮帶秤,C2 A/B皮帶秤安裝位置距離尾部落料點距離為8 m;(3)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或校驗過程不認(rèn)真等人為因素。

        4 提高鏈碼校驗精度的方法

        通過上述分析,在今后的鏈碼校驗中可采取下列對策,以提高皮帶秤的精度:(1)提高校驗人員的責(zé)任心和校驗知識,做好皮帶長度和每轉(zhuǎn)一圈所需時間的測量,采用多次測量取平均值的方法,保證各項基本參數(shù)的錄入正確。(2)加強(qiáng)皮帶秤支架的清理工作,保證皮帶秤的稱重支架沒有積塵和積料。(3)鏈碼校驗前必須進(jìn)行空載調(diào)零,保證皮帶自重W0的準(zhǔn)確性。(4)鏈碼是校驗的基準(zhǔn)值,要正確稱出鏈碼的實際重量值,并做好記錄,安裝前檢查鏈碼轉(zhuǎn)動順暢,避免增加附加重量WY,配件齊全,鏈碼的安裝位置、長度、兩頭繩子牽拉的拉力等必須盡可能保持一致,減少基準(zhǔn)值的偏差。(5)已知鏈碼的實際重量值,要考慮皮帶安裝傾角β對皮帶秤中的鏈碼設(shè)置重量值WL的影響,C2 A/B的安裝傾角為7.192 5°,C8 A/B的安裝傾角為15.471 4°,要根據(jù)式(3)進(jìn)行折算后正確輸入。(6)檢查測速傳感器的測速軸與測速滾筒的軸同心,保證測量的速度值正確、連續(xù),與皮帶設(shè)計速度值相符。(7)正確設(shè)置皮帶的脈沖數(shù)值,默認(rèn)值為3 333,且盡量不要隨意更改,保證每次校驗脈沖數(shù)的一致性。(8)定期對皮帶秤進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和檢驗,保證皮帶秤吊臂支點和刀型支點轉(zhuǎn)動靈活,檢查和測量皮帶秤支架托輥和皮帶托輥的高度差≤0.5 mm。(9)根據(jù)校驗步驟制定《電子皮帶秤鏈碼校驗操作卡執(zhí)行》,并嚴(yán)格按序執(zhí)行。(10)C2 A/B皮帶秤安裝位置過于靠近落料點,現(xiàn)場更改位置存在一定的難度,考慮該皮帶秤不用于精確計量結(jié)算,個人建議將C2 A/B皮帶秤誤差值降為≤0.5%,符合日常生產(chǎn)的要求。

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