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        電子皮帶秤的計(jì)量準(zhǔn)確性方法探究

        2020-12-29 11:17:25王東方
        科學(xué)大眾 2020年7期
        關(guān)鍵詞:誤差分析準(zhǔn)確度

        王東方

        摘 要:文章對(duì)于現(xiàn)有的散裝物料計(jì)量方式以及計(jì)量問題進(jìn)行介紹與初步分析,對(duì)影響電子皮帶秤計(jì)量精準(zhǔn)度的因素進(jìn)行羅列分析。針對(duì)計(jì)量現(xiàn)狀,提出更改電子皮帶秤選型、優(yōu)化改善物理結(jié)構(gòu)等方式,以提高其計(jì)量精度。

        關(guān)鍵詞:電子皮帶秤;散狀物料;準(zhǔn)確度;誤差分析

        就當(dāng)前大宗散裝物料(煤炭、礦石等)的運(yùn)輸方式而言,船舶運(yùn)輸是最經(jīng)濟(jì)且高效的選擇,其中,大宗散裝物料的裝卸以及轉(zhuǎn)運(yùn)工作大多是通過皮帶輸送機(jī)進(jìn)行的。大宗散裝物料一直都存在一個(gè)世界性難題,即其稱重計(jì)量問題。無論是國際還是國內(nèi)市場,船舶運(yùn)輸貨物的稱重計(jì)量方式一般采用“水尺計(jì)重”,該方法至今為大多數(shù)進(jìn)出口貨物貿(mào)易、費(fèi)用計(jì)算、關(guān)稅繳納以及索賠仲裁提供了主要憑證。但不可忽視的是,水尺法抗干擾性較低,受外界因素影響嚴(yán)重,因此,得到的結(jié)果存在較大的誤差。

        從發(fā)現(xiàn)問題開始,針對(duì)大宗貨物的計(jì)量準(zhǔn)確度方法研究一直在進(jìn)行,結(jié)合當(dāng)代新型科技的發(fā)展,電子皮帶秤作為大宗散裝貨物的主要計(jì)量裝置被廣泛應(yīng)用,其中,高精度陣列式電子皮帶秤的準(zhǔn)確性更為優(yōu)良,相較于傳統(tǒng)的皮帶秤,其精準(zhǔn)度得到了巨大的提高優(yōu)化。但是,電子皮帶秤主要用來計(jì)量皮帶上處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的貨物,對(duì)于動(dòng)態(tài)計(jì)量,誤差是不可避免的,對(duì)于如何減少動(dòng)態(tài)誤差這一問題,本文對(duì)其展開詳細(xì)分析并提出相關(guān)改善方式。

        1? ? 皮帶秤原理及產(chǎn)生誤差原因

        電子皮帶秤的稱重橋架安裝在輸送機(jī)機(jī)架上,當(dāng)貨物經(jīng)過稱重橋架時(shí),計(jì)量托輥感應(yīng)到皮帶上的貨物,其質(zhì)量會(huì)通過杠桿作用于稱重傳感器上,傳感器向外輸送一個(gè)與貨物質(zhì)量成正比的電壓信號(hào)。同時(shí),皮帶上也安裝了測速傳感器,其獲得的皮帶輸送速度信號(hào)也會(huì)一同發(fā)送給稱重儀器,通過內(nèi)置的計(jì)算換算公式,稱重儀器會(huì)給出貨物的瞬時(shí)流量,再通過積分計(jì)算貨物的總重量以及其他參數(shù)即可給出。基于以上電子皮帶秤的稱重原理,其產(chǎn)生誤差的原因主要有以下幾種。

        (1)電子皮帶秤自身的原因。影響電子皮帶秤計(jì)量精準(zhǔn)度的自身原因可能有溫度、帶速變化大小、負(fù)載變動(dòng)、電子皮帶秤的計(jì)量環(huán)境穩(wěn)定性以及其他外界干擾等。

        (2)由于皮帶機(jī)內(nèi)部的影響,例如皮帶機(jī)托輥不穩(wěn)定,皮帶硬度、厚度、材料以及其前期安裝質(zhì)量不到位等,都會(huì)造成計(jì)量誤差。

        (3)外界環(huán)境的影響,電子皮帶秤的運(yùn)用場所本就多種多樣,對(duì)其產(chǎn)生較大影響的主要有環(huán)境濕度、溫度、磁場以及平穩(wěn)度等。

        (4)電子皮帶秤前期的安裝失誤以及后期的維護(hù)檢修工作不到位原因。安裝環(huán)節(jié)的主要影響因素一般是操作人員專業(yè)素養(yǎng)不高,技術(shù)水平受限導(dǎo)致的安裝不規(guī)范,安裝后的調(diào)試不徹底,復(fù)查不合格;也可能是安裝位置有所偏差,同時(shí)在校準(zhǔn)時(shí)操作不規(guī)范。

        2? ? 提高皮帶秤準(zhǔn)確性的方法

        (1)電子皮帶秤的選型。當(dāng)前,市面上電子皮帶秤型號(hào)多種多樣,對(duì)于其型號(hào)性能的選擇也是決定其計(jì)量準(zhǔn)確性的一個(gè)因素。就近幾年的電子皮帶秤發(fā)展情況而言,陣列式電子皮帶秤有著極大的優(yōu)勢以及良好的發(fā)展趨勢,就理論而言,其研究結(jié)果可以說是比較完善先進(jìn)的。

        主要有以下兩種理論:第一,陣列式皮帶秤內(nèi)力理論,對(duì)于計(jì)量皮帶上每一個(gè)獨(dú)立稱重單元來說,皮帶張力對(duì)計(jì)量的影響和傳統(tǒng)皮帶張力原理沒有較大區(qū)別,即在稱重陣列中相鄰單元的張力會(huì)互相抵消。整體來看,就是將整塊稱重皮帶看成單元張力整合所成的“整體內(nèi)力”,兩兩抵消后其對(duì)稱重的影響理論上來說即為零。第二,陣列式皮帶秤皮帶效應(yīng)理論,“皮帶理論”指的是皮帶自身的硬度等物理特點(diǎn)對(duì)稱重計(jì)量產(chǎn)生的效應(yīng)。在皮帶計(jì)量時(shí),槽形皮帶呈現(xiàn)為半剛性狀態(tài),若支撐點(diǎn)的高度不統(tǒng)一在同一準(zhǔn)直面上,沿著貨物運(yùn)動(dòng)方向的皮帶就會(huì)處于波浪狀態(tài),該狀態(tài)對(duì)計(jì)量產(chǎn)生的效應(yīng)即為“皮帶效應(yīng)”。影響“皮帶效應(yīng)”的主要因素大多是皮帶自身的物理特性,例如硬度、材料、溫度等,當(dāng)然也受到外界濕度等影響?;谝陨陷^為成熟的理論研究,若想在電子皮帶秤的計(jì)量準(zhǔn)確性上有所提高,可以選擇陣列式電子皮帶秤。

        (2)提高電子皮帶秤秤框周圍的輸送裝置的剛度。皮帶秤輸送裝置兩側(cè)裝著間隔3 m的槽鋼支架,以架托起皮帶支架、托輥等。若該支架負(fù)載過大,其變形量可能會(huì)超過0.4 mm規(guī)定值。對(duì)于這類現(xiàn)象,解決的方法是在秤框前后的支架進(jìn)行加固改造,在原有的支承點(diǎn)間再添加12個(gè)支承加固點(diǎn),該改裝操作對(duì)于秤框的平穩(wěn)性以及輸送裝置的剛度都有著巨大的改善作用。

        (3)減少皮帶拉力影響。秤框上的托輥以及前后輸送皮帶支架上托輥的距離大小,也是影響電子皮帶秤計(jì)量準(zhǔn)確度的因素之一,其主要原因是托輥安裝不規(guī)范以及安裝位置不合理,若托輥安裝不符合要求,則皮帶經(jīng)過秤框時(shí)穩(wěn)定性較低,會(huì)產(chǎn)生震蕩搖晃等動(dòng)作,對(duì)計(jì)量精度的影響極大。改善方法是在秤框前后各托輥組間都添加一支托輥,并通過長繩進(jìn)行固定,另外用不同厚度的墊片承托調(diào)節(jié)托輥支架,以保證中間和兩側(cè)的托輥與繩子接觸。

        3? ? 結(jié)語

        電子皮帶秤的計(jì)量精度涉及貨物的費(fèi)用以及各類因素,是長期存在的精度難題之一。通過分析電子皮帶秤誤差的原因,具有針對(duì)性地提出電子皮帶秤改善優(yōu)化建議,例如改變其物理結(jié)構(gòu)、增加加固輔助結(jié)構(gòu)或采用新型皮帶秤進(jìn)行計(jì)量運(yùn)輸?shù)?,以提高?dāng)代電子皮帶秤的計(jì)量精度,更好地為科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

        [參考文獻(xiàn)]

        [1]王斌.皮帶秤的原理及誤差分析[J].大科技,2014(27):56-58.

        [2]顏敏,鄧如勇,黃校春,等.電子皮帶秤計(jì)量準(zhǔn)確性方法研究與設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化儀表,2019(1):67-69,73.

        [3]林金標(biāo).提高微機(jī)電子皮帶秤計(jì)量準(zhǔn)確性的途徑[J].計(jì)量與測試技術(shù),2001(2):22-23.

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