吳超峰

（華電滕州新源熱電有限公司，山東 棗莊277500）

0 引言

20世紀(jì)末，皮帶秤的檢定和使用中檢驗多采用物料試驗的形式進(jìn)行，其中一個重要的控制衡器就是實物檢測裝置。大型電廠均采用實物檢測裝置進(jìn)行皮帶秤的檢定和使用中檢驗。2002年12月，國家電力公司相關(guān)部門下發(fā)通知要求下屬分公司、設(shè)計院積極采用循環(huán)鏈碼后，實物檢測裝置的應(yīng)用數(shù)量越來越少。十多年的使用經(jīng)驗證明，循環(huán)鏈碼和實際使用中的精度差距較大，不能滿足現(xiàn)場使用要求，循環(huán)鏈碼并不能代替實物檢測裝置。

1 華電滕州新源熱電有限公司皮帶秤改造實物校驗裝置

華電滕州新源熱電有限公司采用循環(huán)鏈碼校驗皮帶秤。通過對比發(fā)現(xiàn)，由于皮帶張力、現(xiàn)場環(huán)境溫度、運行磨損等因素影響，循環(huán)鏈碼校驗皮帶秤誤差較大，不能滿足計量要求。故進(jìn)行實物校驗裝置改造。將實物檢測裝置位置選在5#皮帶棧橋下，不妨礙現(xiàn)場規(guī)劃的地方，距皮帶秤的水平距離大約20m。在5#皮帶棧橋下建實物檢測裝置樓，稱量斗和稱重顯示器安裝在室內(nèi)，以避免風(fēng)等因素的影響。整個樓采用鋼筋、混凝土結(jié)構(gòu)，相對于鋼架結(jié)構(gòu)維護(hù)工作量少。最下層為貨車通道，供貨車將校驗后的物料拉走。工作流程為物料經(jīng)過皮帶秤后，通過犁煤器將物料刮入落煤斗中，經(jīng)進(jìn)料通道（溜管）落入承載料倉，實物檢測裝置通過稱重顯示器將物料重量顯示出來，根據(jù)該顯示值修正皮帶秤的量程系數(shù)，最后使用貨車將校驗后的物料拉走，運回煤場。

1.1 主要技術(shù)指標(biāo)

（1）最大秤量：20t。

（2）顯示分度值d：1kg。

（3）檢定分度值e：5kg。

（4）準(zhǔn)確度等級：中準(zhǔn)確度級 。

1.2 主要結(jié)構(gòu)

該實物檢測裝置主要由稱量系統(tǒng)、承載料倉、進(jìn)料系統(tǒng)、自校系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。

1.2.1 稱量系統(tǒng)

稱量系統(tǒng)由高精度稱重傳感器、傳感器接線盒和稱重顯示器組成。傳感器將重量信號轉(zhuǎn)變成電信號，通過接線盒傳輸至稱重顯示器，稱重顯示器進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換并顯示。

（1）稱重傳感器4只。稱重傳感器是將重量轉(zhuǎn)換成電量的一次轉(zhuǎn)換元件，其性能好壞直接影響到計量精度及產(chǎn)品的長期穩(wěn)定性。該實物檢測裝置采用金鐘公司的BM－LS－10A 橋式稱重傳感器。BM－LS系列稱重傳感器是金鐘公司引進(jìn)日本久保田公司全套設(shè)備及技術(shù)生產(chǎn)的傳感器產(chǎn)品，選用大冶鋼鐵公司生產(chǎn)的合金鋼材料，成分一致性好；采用美國辛辛那提公司和日本OKK 公司購置的數(shù)控機(jī)床加工，各部分尺寸一致性高；使用微機(jī)控制的熱處理窯爐，工藝控制數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，內(nèi)部組織一致性高；利用日本著名溫箱制造企業(yè)島川公司生產(chǎn)的零點溫度槽和帶溫度槽的測力機(jī)檢測，進(jìn)行雙重補(bǔ)償（零點及靈敏度溫度補(bǔ)償），溫度性能的一致性很高。其疲勞壽命通過山東大學(xué)（原山東工業(yè)大學(xué)）測試中心150萬次的試驗后，仍能保持原技術(shù)指標(biāo)水平。橋式稱重傳感器采用鋼球傳力結(jié)構(gòu)，具有良好的自動恢復(fù)力矩，抗沖擊及抗側(cè)向力性能良好。安裝調(diào)試方便，不需固定力矩緊固，互換性好，防護(hù)等級為IP68。

（2）稱重顯示器。選用日本UNIPULSE 公司的F701C 稱重顯示器。

1）顯示部分。

主顯示：全5位真空熒光顯示稱量數(shù)據(jù)。

副顯示：18位真空熒光顯示。

2）模擬電路。

激勵電壓：DC10V±5%；輸出電流不超過120 mA，具有遠(yuǎn)距離補(bǔ)償功能。

非線性：不超過滿量程的0.01%。

零點漂移：不超過0.2μV/℃。

滿度漂移：不超過15ppm/℃。

最小分度：1/10 000（1/4刻度有效）；1/40 000（1/4刻度無效）。

1.2.2 承載料倉

承重料倉的主要作用是存儲物料并將物料的重量集中施加于傳感器，承載料倉的有效容積根據(jù)物料密度選擇。料倉底部有一雙開的卸料門，分別由兩部電動推桿拖動，推桿伸縮帶動滑桿觸頭，滑桿觸頭觸動行程開關(guān)，調(diào)整滑桿上觸頭的位置，可起到調(diào)整料門開度大小的作用。在承載料倉的外壁上裝有一定數(shù)量的砝碼提升機(jī)，通過控制系統(tǒng)可將砝碼提起或放下，以實現(xiàn)該裝置的自校。為避免發(fā)生堵煤現(xiàn)象，秤量斗側(cè)面與水平面的夾角不小于60°。在承載料倉的外壁下部裝有料倉振動器兩個。

1.2.3 進(jìn)料系統(tǒng)

進(jìn)料系統(tǒng)包括進(jìn)料皮帶機(jī)、犁煤器和進(jìn)料通道（溜管），進(jìn)料皮帶機(jī)采用現(xiàn)有皮帶機(jī)，犁煤器采用單側(cè)犁煤器，兩條皮帶上的犁煤器均向棧橋走廊中間犁料，最后進(jìn)入承載料倉內(nèi)。

1.2.4 自校系統(tǒng)

自校系統(tǒng)主要由電動砝碼提升機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)砝碼以及連接件組成。每個砝碼的質(zhì)量為1 000kg，標(biāo)準(zhǔn)砝碼的加、卸載采用現(xiàn)場手動操作或由DCS發(fā)出指令，電動砝碼提升機(jī)自動完成。砝碼提升機(jī)分布于斗體周邊，能方便地對實物檢測裝置進(jìn)行自檢。砝碼提升機(jī)與稱重斗上的安裝座連接，砝碼提升機(jī)下部依次連接U 型環(huán)、砝碼等，U 型環(huán)的長度可在一定范圍內(nèi)自由調(diào)整，以便于現(xiàn)場安裝。

1.2.5 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)包括控制柜、計算機(jī)以及所需電纜等。

LN2000控制系統(tǒng)是一種新型的分散控制系統(tǒng)（DCS）產(chǎn)品，它繼承和發(fā)揚了傳統(tǒng)DCS的優(yōu)點，實現(xiàn)了控制功能分散，顯示、操作、記錄、管理集中。采用了多種先進(jìn)技術(shù)，如計算機(jī)技術(shù)、圖形顯示技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、先進(jìn)控制技術(shù)等，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、功能強(qiáng)大、控制軟件豐富，簡潔的操作界面充分體現(xiàn)了現(xiàn)代意識，組態(tài)及維護(hù)工具得心應(yīng)手，通信系統(tǒng)開放，集數(shù)據(jù)采集、過程控制、生產(chǎn)管理于一體，能滿足大、中、小不同規(guī)模生產(chǎn)過程的控制和管理需求，有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

硬件設(shè)計采用低功耗器件，可靠性高。通過技術(shù)創(chuàng)新，采用冗余、容錯等技術(shù)，局部故障不會影響整個系統(tǒng)工作，確保了可靠性?？刂普静捎玫凸腃PU，無須風(fēng)扇換熱，極大地延長了使用壽命，提高了工作穩(wěn)定性。智能I/O 模塊采用低功耗元器件，模塊化結(jié)構(gòu)封裝，減少了灰塵腐蝕，克服了插件式結(jié)構(gòu)的缺點。強(qiáng)電控制系統(tǒng)可實現(xiàn)各種應(yīng)急操作。

該系統(tǒng)不僅在計算機(jī)上可實現(xiàn)砝碼升降、料門開關(guān)、遠(yuǎn)程犁煤器控制等功能，而且在控制柜上也可實現(xiàn)手動控制及應(yīng)急操作，方便現(xiàn)場調(diào)試及系統(tǒng)維護(hù)。

2 實物檢測裝置選型、應(yīng)用中的問題

根據(jù)JJG195—2002《連續(xù)累計自動衡器（皮帶秤）檢定規(guī)程》，最小累計載荷∑min應(yīng)不小于下列各值的最大者：在最大流量下1h累計載荷的2%；在最大流量下皮帶轉(zhuǎn)動一圈獲得的載荷。

對于較長的輸送機(jī)，在最大流量下皮帶轉(zhuǎn)動一圈獲得的載荷可能性比較大，如果按照該要求選擇實物檢測裝置的最大秤量可能不太現(xiàn)實。筆者認(rèn)為只要計量雙方認(rèn)可，可適當(dāng)減小試驗用的物料量，但物料試驗時皮帶一定要運行整數(shù)圈，以消除皮帶厚度等因素的影響。在這種方式下，也可以采用多次物料試驗取誤差平均值的方式，在一定程度上彌補(bǔ)物料量的不足。一般儀表中均有手動輸入物料校驗系數(shù)的功能。這種方式能以比較經(jīng)濟(jì)的方式滿足現(xiàn)場使用要求，雖然和按規(guī)程規(guī)定的物料量試驗相比校驗精度可能稍低一點，但相對皮帶張力、現(xiàn)場環(huán)境溫度、運行磨損等因素影響，影響量非常小。采用該方式校驗皮帶秤，系統(tǒng)精度一般高于采用循環(huán)鏈碼方式。

3 結(jié)語

十多年的實踐證明，循環(huán)鏈碼并不能代替實物檢測裝置，實物檢測裝置作為一種相對比較古老的校驗設(shè)備，還沒有到退出歷史舞臺的時候。在過去的十多年中，循環(huán)鏈碼成為市場主流，有許多現(xiàn)場存在問題，為解決歷史遺留問題，本文提供了增加實物檢測裝置校驗皮帶秤的一種方案，供需要現(xiàn)場改造的用戶參考。有許多用戶也想增加實物檢測裝置校驗皮帶秤，但由于現(xiàn)場空間有限，只能作罷。希望在今后新、擴(kuò)建項目的設(shè)計中，設(shè)計部門能根據(jù)實際情況采用實物檢測裝置檢驗皮帶秤，從根本上解決皮帶秤的校驗問題。隨著輸煤計量要求的提高，實物檢測裝置越來越顯示出它的優(yōu)點，還會在計量的舞臺上繼續(xù)發(fā)展下去。