1 概述
皮带秤是一种连续工作的动态称重设备，皮带秤实际使用的效果，如精度、稳定性等指标需经生产实践检验。对作为计量设备的皮带秤来说，检验的过程称之为检定或试验，但在生产现场用实物进行检定或试验常常是很困难的。皮带秤的生产厂家和研究单位都希望能有一套试验装置能够不依赖人力完成实物检定或试验的工作，在这样的试验装置里，料斗里的物料通过装有皮带秤的皮带输送机，由皮带秤进行计量，而在这条皮带输送机的前面或后面，又有料斗秤之类的装置可以进行被输送物料的精确计量，随后物料又可以通过一些输送设备重新回到皮带秤之前的料斗中，以便进行下一次试验，这样的装置我们通常称之为系统试验装置。
一般来说，规模较大的皮带秤生产厂家都建有自己的系统试验装置，上世纪六十年代飞利浦（PHILIPS） 德国子公司就建成了一套系统试验装置，而英国沃伦斯普林实验室（Warren SpringLaboratory） 的系统试验装置是由英国国家工业部和几家皮带秤生产厂联合投资20 万英镑建成的。
就国内的情况来说，刚进入皮带秤行业的衡阳运输机械总厂想在皮带秤行业大干一场，1981年就参照英国沃伦斯普林实验室的系统试验装置结构形式建成了国内最先进的系统试验装置；1985 年年底，当时居国内皮带秤行业领先地位的成都科学仪器厂也建成了一套系统试验装置；上世纪八十年代末期，在中国计量科学研究院等单位的支持下，安徽铜陵无线电厂按高标准建成了一套系统试验装置，随后成为安徽省电子皮带秤测试中心，1995 年起曾由国家级机构授权可出示鉴定中心证书。后因为铜陵无线电厂产权变动，电子皮带秤测试中心停止工作，2002 年被拆除。
2008 年7 月30 日，南京三埃公司投资500 万建设的“动态称重工程技术研究中心”的“QPS皮带秤全性能测试系统” （即系统试验装置） 通过了由南京市科技局主持的验收评审。
此外，国内一些皮带秤生产企业也根据自身的要求和条件，建立了一些简易型系统试验装置，其投资很少，占地面积也少，可能效率和功能比上面提到的完善型系统试验装置要差一些，但这些装置非常实用，对于一个企业来说，这也许是个不错的选择。
2 典型系统试验装置介绍
2.1 简易型系统试验装置1
国内某皮带秤生产厂家利用现有的厂房建成的一套简易型系统试验装置，在装置的最高处装有一台料斗，从料斗中卸出的物料通过试验用的皮带输送机输送并由试验皮带秤计量，计量后的物料由移动储料斗贮存，每次试验结束后，移动储料斗可横向移动到楼板外侧，再利用现有的吊车将移动储料斗中的物料卸到料斗中，以便进行下一次试验。
2.2 简易型系统试验装置2
国内某皮带秤生产厂利用厂房外空地建成了一套简易型系统试验装置，在称量料斗的下方装有一台定量给料机，可以通过定量给料机很方便的调整物料流量的多少，物料通过试验用的皮带输送机输送并由试验皮带秤计量，计量后的物料由储料斗贮存。每次试验结束后，储料斗可通过输送物料用的皮带输送机将物料卸到称量料斗中进行计量，以便进行下一次试验。
2.3 英国沃伦斯普林试验室的系统试验装置
英国沃伦斯普林试验室具有测试设备较齐全的皮带秤系统试验装置，试验装置里共有3 条试验皮带输送机，但其运行参数各不相同(如皮带速度从1.1~4.2m/s， 皮带宽度分别为650、800、1200mm，皮带倾角有0°、7°、14°，最大输送量从240t/h~720t/h)，以便进行不同运行条件的试验。除了可在3 条试验皮带输送机上同时安装3台秤进行试验以外，有的试验皮带输送机还可以安装几台秤进行试验。在所有的试验皮带输送机上均装有可变速电机，所有托辊组的槽形角均可在0°～55°范围内变动。称量料斗有2 个，可操作气动闸阀进行快速切换，这样可以轮换进行装料、称重、卸料，以保证称重过程连续进行。2 个称量料斗的优点是料斗容量小，所占空间小，可降低试验装置厂房的高度，以节省投资[1]。
2.4 衡阳运输机械总厂的系统试验装置
衡阳运输机械总厂的系统试验装置是国内第一套按皮带秤研制要求设计的，当时该厂刚接手多托辊双杠杆式皮带秤的制作，为了摸索最佳的秤架结构形式，了解影响皮带秤精确度的各种因素，方便皮带秤的定型鉴定及向用户展示新型秤架的优点，利用该厂制造皮带输送机及机械设备的优势，在很短的时间建成了这套装置。
系统试验装置由5 条物料输送皮带机、2 条试验皮带机、储料斗、称量料斗、分料漏斗等组成。1# 试验皮带机为带宽1000mm 的水平皮带输送机，2# 试验皮带机为带宽800mm 的可变倾角（0°~18°）皮带输送机。因考虑将2# 试验皮带机作为主试验皮带机，所以按上世纪八十年代通用的方式设计了皮带速度分档可调（0.51m/s、1.1m/s、1.91m/s、3.3m/s） 的变速装置。
2.5 铜陵无线电厂的系统试验装置
铜陵无线电厂的系统试验装置是在总结了国内外系统试验装置成功经验的基础上设计的，其设计方案曾经过国内专家评审，作者也曾参加这次评审会，所以相对来说，其布局合理，试验功能齐全。系统试验装置由4 条皮带输送机、2 台称量料斗、一个快速自动切换气动闸门及多个不同功能的储料斗等组成。4 条皮带输送机都是试验皮带机，都可以安装皮带秤进行物料试验。其中1#~3# 试验皮带机的皮带宽度、皮带速度、皮带输送机倾角都不相同，但均为固定值。4#试验皮带机装有皮带张力检测装置，皮带速度、皮带输送机倾角及托辊槽形角均可根据试验要求变动。4 条试验皮带机最大瞬时输送量均为1000t/h。2 台称量料斗的容量均为10t，可用快速自动切换气动闸门切换使用，由于称量料斗自身配有吊挂秤盘和10t 重的标准砝码，因而可随时进行称量料斗的检定，使称量料斗的静态满量程相对误差控制在0.03%以内[2]。
2.6 南京三埃工控股份有限公司的系统试验
装置南京三埃公司新建的系统试验装置装有L=30~50m、B=650~1200mm、皮带输送机倾角0°、6°皮带机4 条，用于计量皮带秤的试验；装有
B=650mm 大倾角皮带机一条，用于试验物料的转运；装有可供B＝800、1200mm“整机式皮带秤”、“定量皮带秤”进行试验的场所；装有容量40t 的称量料斗1 个、储料斗2 个，用于试验物料的称量和储存。
系统试验可选择以下条件：皮带速度可用变频器在0.3～4m/s 范围内连续调速；最大试验物料流量：Qmax＝1000t/h，试验物料流量由计算机在线控制，在5%～100％Qmax 范围内连续可调；一次测试物料量：T≥40t；试验皮带机槽角30°、35°可调；可选择螺旋张紧、重锤张紧等几种皮带张力控制模式，皮带张力30％～120％连续可调、可测；可进行皮带跑偏、物料偏载试验；可进行称重托辊模拟粘料试验；可进行拖出式整机型“定量皮带秤”称重及控制精度试验；可进行双PID 控制模式整机型定量皮带秤称重及控制精度试验；可进行物料湿度影响试验；配备标准砝码及称量料斗自动校准装置，可方便地进行量值传递。
系统试验装置设有集中控制室，控制室内安装有整套PLC 计算机系统，可编制和执行各种试验程序及量传校准程序，计算机对测量数据进行实时监控、采集、传输、处理、统计和分析等操作。系统画面可显示设定的试验程序及各设备的即时信息，其中包括：各皮带机的运行状态；试验皮带秤的运行状态；称量料斗、储料斗中的物料的模拟料位；各下料阀门的状态等。系统中所有试验数据均可在计算机上实时显示，供试验人员观察和分析，这些数据包括：皮带秤的瞬时量和累计量、各皮带机的带速、皮带张力的数值、称量料斗的动态数据等。系统设置有方便的人机界面，可对各设备进行手动、自动、连锁操作。系统配有视频设备，可对现场设备运行状况及检测过程实时观察、监视，使系统具有较强的开放性，为今后技术交流、产品测试、型式试验提供一个开放、公正的平台[3]。
3 系统试验装置的功能
据介绍，飞利浦（PHILIPS）德国子公司的在上世纪六十年代建成的系统试验装置上对各种秤架结构和不同的输送条件进行了大量的试验工作，得出的结论是双杠杆多托辊式秤架优于各种单托辊式秤架，从而作出了发展双杠杆多托辊式秤架的决策。
英国沃伦斯普林试验室的系统试验装置曾计划提供皮带秤运行规程和贸易计量用0.1%级精确度的电子皮带秤设计方案，为此对影响皮带秤称重的各种因素进行系统研究，如皮带张力、皮带速度、皮带输送机倾角、托辊槽形角、物料性质、料层厚度、测速传感器的性能等等。但我们始终没有见到沃伦斯普林试验室的贸易计量用0.1%级精确度电子皮带秤设计方案，只知道他们提出要达到这样的精确度，必须保证测速系统测量的高精确度，并为此推荐了测速系统的设计方案和安装位置。
衡阳运输机械总厂在皮带秤研制过程中发现，由于受生产现场条件的限制，当新型秤架结构试验时、鉴定时或面对用户演示时，很多试验项目无法进行，所以以非常快的速度建成了皮带秤系统试验装置。作者曾先后两次参加了在这套系统试验装置上进行的两个产品性能鉴定测试工作，只用了短短的几天时间，就完成了近百次的实物试验，以1983 年12 月对配微处理机的倾斜皮带机用双杠杆多托辊式秤架（鉴定精确度0.5%） 的试验为例，在4 天的时间内就完成了以下11 个项目的测试：
不同瞬时输送量（30%、60%、100%满量程）；
不同倾角（7°、13°55′）；
不同皮带速度（0.51m/s、1.1m/s、1.91m/s、3.3m/s）；
不同电压（350V、380V、420V 三相电压）；
不同皮带张力（拉紧装置的重锤重量分别为225kg、300kg、375kg）；
皮带跑偏8% （800mm宽皮带跑偏64mm）；
不均匀流量；
断续流量；
超载（110%满量程）；
低载（10%满量程）；
皮带秤稳定周期（在24 小时内不调零、不调满值的情况下进行多次实物试验）。
铜陵无线电厂的系统试验装置曾完成了很多皮带秤的性能试验，如从上世纪九十年代年中期起，电力部门为了搞好电子皮带秤的入网管理，组织制定了以往颁发的《使用认可证》复查程序、质保体系审核细则和现场测试大纲。现场测试工作就是在这套装置上进行的，如1996 年对申请入网检测的9 个厂家进行了质量检测，仅有两个厂家产品达到测试大纲要求，这项工作一直持续到2002 年。为了对北京市春海技术公司研制的DCX型模拟载荷检验装置（即循环链码）进行考核，检定其准确度、稳定性，1999 年11 月电力部热工计量测试中心在这套装置上进行了模拟载荷检验装置与实物检定的比对试验。
南京三埃公司的系统试验装置是作为该公司“动态称重工程技术研究中心”的一个重要组成部分，据介绍，三埃公司已在这套装置上进行了皮带秤产品性能测试和新品开发，例如该公司近期推出的阵列式皮带称重系统正在进行反复地测试。在测试验证各种干扰因素对系统精度影响的试验时，测试并量化分析各种影响因素，建立误差的数学模型并予以修正。比如对由8 个单元（每个单元为一个双托辊直接承重式秤架） 组成的阵列式皮带称重系统来说，可通过对各单元测试值的计算和比较，利用数学模型对测量值进行修正，可以将90%以上的皮带张力的影响消除。
4 结束语
系统试验装置对一些以生产、开发皮带秤为主导产品的企业来说的确很重要，但也没有必要每个企业都建一套大型且设施先进的系统试验装置，也许本文最前面介绍的两套简易型系统试验装置就能适用于一些企业。而作为中国计量科学研究院等行业归口单位也应该考虑在铜陵无线电厂的系统试验装置被拆除后是否可在现有的系统试验装置上挑选一套加以改造完善或另建一套作为国家级皮带秤系统试验装置，以便统筹规划全国皮带秤产品性能测试、新产品研制、新型校验方法的验证等项工作。

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