一、引言
目前，某钢铁联合有限责任公司有厂级计量皮带秤及内部工艺皮带秤，厂级计量皮带秤应用于焦化作业部、炼铁作业部、炼钢作业部的上料及产品计量中，其中煤炭、球团、烧结矿、白灰等散装物料计量过程中均采用双传感器皮带秤，经过两年的使用、观察，皮带秤的使用过程中存在许多问题，并且发现皮带秤的应用现场影响因素很多，诸如皮带的速度、跑偏、皮带的弹性模量随温度和使用的时间的变化、称重段及其前后托辊组的运行状况、秤架的结构及安装调试的技术手段，以及皮带秤的校准方法、维护管理等，都对皮带秤的准确度产生不同程度的影响。因此，许多电子皮带秤在现场运行过程中达不到生产厂家所保证的准确度。
电子皮带秤的计量数据的准确性和实时性问题，以及校准及误差分析还存在许多问题。
二、电子皮带秤在计量过程中存在的问题

（一）国内皮带输送机标准的制定没有考虑计量的技术要求，如称重段及前后的托辊组的运行状况、皮带的张力变化、秤架安装点的工艺环境等。
（二）电子皮带秤的校准方法（85﹪以上的用户没有条件做实物校准，模拟载荷又无法找出与实物的对应关系）。
（三）料流的变化对动态线性的影响（即可使用利用二次仪表的多点线性校正功能来修正，也难以提供多种重复料流的标准量）。
（四）电子皮带秤在运行过程中计量是否准确，只有通过事后实物校准才能判定。
（五）电子皮带秤的管理与维护（缺少免维护的设计和支持管理、维护的技术平台）。
三、电子皮带秤的校准存在的问题
维护皮带秤称量准确度，必须定期对皮带秤
进行校准，目前国内外的校准方法有以下几种。
（一）实物校准
用静态称量实物的结果来检验皮带秤，提供唯一真实的精度测量，尤其适用于重复测量中。
（二）链码校准
当与真实的物料相等的测试重量施加于皮带之上时，它会提供一个真实的皮带载荷模拟值。具备极佳的重复性测试。
（三）挂码校准
提供精确的模拟作为精度的测量，低成本、便于操作、配有装卸设备、重复性测量。
（四）电子校准
尽管实物校准是置信度最高的方法，但实物校准投资较大，并存在校准时间长、费力、物料多次被转运等诸多问题，特别是85%的现场无法满足实物校准的工艺条件。而且模拟载荷检验多是在空皮带的状况下进行，只能模拟皮带机整个输送面上某一段实物输送状态，产生了实际生产过程中皮带及整个输送面上分布散装物料是大的皮带张力以及皮带跳动的变化情况。因此，模拟载荷试验与实物检验相比较仍存在一定的误差，特别是每条皮带输送机的运行状况各不相同，无法求出与实物检验之间的固定的关系。因此每台电子皮带秤必须定期采用实物或者模拟载荷检验装置对其进行校准修正后才能使用，但皮带输送机的运行状况发生变化后还要进行校准。
四、缩小电子皮带秤误差的方法
电子皮带秤实时对散装物料自动连续式累计计量，通过皮带输送的物料，其累计重量的表达传感器如果采用非接触式测量装置可以得到较高的
测量准确度。
对于重量的测量常常会受到多种因素的影响和干扰，一般包括动态和静态的影响。
（一）动态影响
物料对皮带的冲击、秤架的刚性、秤架支点摩擦和皮带运行中的跳动等因素，都会对计量杠杆的重心、力点带来冲击力矩，对传感器输出带来频率响应，称重误差与杠杠的振动、传感器的振动的状态密切相关。
（二）静态影响
称重传感器上的受力与皮带称量段平均载荷q（t），作用在计量杠杆上的托辊数n，称量段长度L，皮带机的倾斜角度兹，皮带张力T，皮带槽架的弹性模型E，皮带槽截面惯性矩I，称重托辊与临近托辊之间的直线度D/L有关。如下式：
称量误差啄：正比于T、E、I、D/L
反比于n、q、L、cos
电子皮带秤的运行过程中，可尽量避免误差因素：
（1）皮带秤的称重误差与皮带安装角度的余弦函数值成反比，斜坡角度越大，余弦函数值越大，则误差越大。皮带称重框架应尽量安装在斜坡角度较小的皮带机上，以减少测量误差。
（2）皮带的跑偏对测量准确度的影响很大。

图1
Q（t）=k    q（t）·v（t）dt    （1）
其中：Q（t）——物料的累计重量；
q（t）——称重传感器测量皮带单位长度的载荷重量；
v（t）——皮带运行的瞬时速度；k——与皮带倾斜角度等有关的系数。
由于皮带秤在正常运行状态下，皮带上的散装物料是不均匀的，皮带机的带速也是波动的，所以从理论上讲q（t）与v（t）都是瞬时值，而且t段时间内的输送量则用积分值来表示。q（t）通过称重传感器来测量，v（t）通过测速传感器来测量，测速

设α=30毅，F左-F右=20％F，摩擦系数=0.15，
则跑偏误差=20％×0.15×sin30毅=1.5％
皮带不一定都在跑偏的状态下运行，皮带横移引起的称重误差，还取决横移发生的时间与整个物料输送的时间比。如皮带跑偏在检定规程要求之内，可忽略皮带横移的影响。
（三）校准误差
（1）校准方法引起的误差
（2）校准对皮带秤和皮带输送系统的工作状态，存在着皮带张力、皮带跳动等方面的差异。挂码、链码校准只能用于检查皮带秤线性的好坏，但都存在一定的称重误差，一般模拟载荷校准误差率3‰，实物校准的误差率在1‰内。
（四）皮带秤运行环境的误差因素
皮带秤的运行环境的影响因素主要有温度、湿度、风、震动、电磁干扰等。温度一般影响到冬季散装物料传输过程中因温度过低造成散装物料的粘连、结块等，湿度的影响可在皮带启动时，通过调整皮带秤的零点来消除，皮带秤环境误差≤2‰。通过对皮带秤的自身运行条件改变皮带秤的误差精度。
（1）准确度高
国际法制计量组织（OIML）R50和皮带秤国家标准（GB/T7721-2008）中最高准确度等级均为0.5%，而皮带秤在《QPS皮带秤全性能测试系统》上多次测试的结果，还是在SA/ICS-ZL阵列式皮带秤型式试验或用户使用中实测数据均达到0.2%级准确度等级。
（2）耐久性指标
通过皮带秤性能的长期稳定性（即耐久性）问题引起了国际、国内业界及用户的极大重视。耐久性指标的高低是皮带秤能否用于商贸级计量的关键。针对皮带秤耐久性指标的影响因子—皮带张力、非垂直力、振动等因素，在《QPS皮带秤全性能测试系统》上模拟皮带张力变化、速度变化、增加水平力、模拟振动情况下，其准确度指标均能满足要求。
（3）信号处理系统的特点
1）张力二次补偿
阵列式皮带秤中，张力对阵列内部单元无影响，但是对进出口单元仍有影响。信号处理系统通过对相同载荷在不同称重单元产生的信号差异对首尾单元进行修正，进一步提高了阵列式皮带秤的准确度。
2）国内率先对皮带秤现场仪表和称重传感器
进行温度补偿
温度对衡器准确度与耐久性的影响往往不被用户重视，也常常被制造厂有意或无意地忽略。因为衡器检定时是不会有太大温差的，但实际使用时温度变化所造成的影响还是不容忽视的。特别是传感器灵敏系数的温度系数，对皮带秤的耐久性指标尤为关键。皮带秤使用现场的温度季节变化会在30～40摄氏度，由温度变化引入的误差是造成多数电子衡器耐久性指标差的重要因素之一。
（4）制造、安装和维护简单、轻松
在相关理论的支持下，阵列式皮带秤无需为了追求刚度而将秤架设计制造得非常的笨重，称重单元采用薄板折弯件，安装轻松、独立的称重单元，节约大量的人力、物力，通过频繁地维护、调整方能保持性能指标。
（5）增加冗余系统热备份，确保计量不间断
皮带秤可配备有冗余计量系统，冗余系统由独立的称重单元和仪表组成，处于不间断地热备状态。冗余系统随动跟随主计量系统，确保系统的计量准确度和作业的连续性。
上述条件均能够提高皮带秤的实际运行精度，降低皮带秤的计量误差，在日常工作中，检测皮带秤的零点示值的变化，使皮带自重的不均匀性、空载皮带的张力变化及托辊出事直线度等误差源造成的影响，限制在检定误差限的1/5之内。校准零值稳定性则可以进一步把误差源的影响缩小。
五、结束语
皮带秤使用效果除了秤的随机误差，主要是系统误差造成的，使用环境恶劣对称重有较大的影响，皮带张力的变化是使用皮带秤好坏的关键因素，秤体维护人员技术素质的提高，是皮带秤运行正常的保证，系统运行的稳定性是保证皮带秤计量数据稳定准确的前提条件。

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