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电子汽车衡检定分度数的分析一、概述 经常有客户抱怨秤的零点漂移大、秤的满程漂移大、示值不稳定等现象出现的较多。并且很多现象在更换一只或多只传感器后正常，而换下来的传感器在返回工厂后进行各项指标的检查，均未发现异常，针对这种现象，我们对照了有关的标准，进行了理论计算及分析，从OIML R76的角度出发，分析出现问题的原因，以便衡器厂家作为参考。 目前国内平台秤或汽车衡所使用的传感器一般都是C3级的传感器，按照OIML R60国际建议的要求，C3级传感器的最大检定分度数nmax为3000，按照OIML R76国际建议4.4.4误差分配原则，C3级传感器用于制造检定分度数不大于3000分度的级秤。我国JJG555-1996非自动秤通用检定规程等效采用了OIML R76国际建议，其中对传感器进行了以下规定： 1称重传感器的最大秤量应符合下述要求： EmaxQ稭ax稲/N 式中：Emax称重传感器的最大称量； N传感器个数； R缩小比；考虑到对传感器最严格的要求，取R=1； Q修正系数。一般Q1。 2称重传感器的最大分度数 传感器的最大分度数nLC应不小于秤的检定分度数n。 nLCn 称重传感器的最小静载荷输出恢复值DR应满足下述条件： DR0.5eR/N 取R1，则DR0.5e/N 当DR未知时，应满足条件：nLCMax/e 3称重传感器的最小检定分度值 Vmine稲/ 取R=1，则Vmine? 在实际的使用中，很多厂家都忽视了nLCn，而这正是其中最主要的问题，秤的检定分度数超过了传感器的最大检定分度数，从根本上违背了秤用传感器的计量学要求和计量中的误差分配原则。从理论上来说系统是不稳定的，实际上组成系统的各部件，如传感器、显示器也没有实验数据的支持。下面就实际使用中的一些典型事例进行分析说明。二、应用实例 根据目前市场衡器的使用情况，在多只传感器进行标秤时，大多数厂家是将秤的检定分度数设置在30006000，秤在使用过程中出现的质量问题比较少，秤的分度数设置的越大，出现问题的频次就越大，在汽车衡中出现故障的情况举例如下：最大称量为15t的衡器，最小分度值1kg，使用4只10t的传感器。安装后出现零点漂移，显示数字向一个方向递增，后来换掉2只传感器，解决了问题。 该秤的检定分度数n =15000，传感器的最大分度数nLC3000 Vmine?1kg /= 0.5kg 按Vmin为0.5kg计算，则对应yEmax/ Vmin =20000 DR0.5e/N0.5?kg /4 = 0.125kg Z = Emax/2DR = 10000/0.25 = 40000三、原因分析 对于以上的秤体的组成，所有秤台的最小检定分度值都已超过了3000分度，而这些衡器的质量都出现了不同的质量问题，零点漂移、满量程漂移，示值不稳定等现象。产生这些问题的原因又是什么呢？首先，衡器的分度数过高，超过了传感器的最大检定分度数，甚至已是传感器分度数的25倍，按照JJG-555-1996中的规定nLCn，但这些秤台均不能满足这一条的要求。 其次，是由于传感器y值、z值不能满足使用的要求，按照OIML R60的要求，C3级传感器的y值应不小于7200，z值应不小于3000，假设ZTC指标按0.015%FS/10控制，则对应的y值仅能达到 9300，而对于以上出现的问题，y值大部分大于10000，对于这种使用情况，如果同一批的传感器对零点温度的影响比较一致，都朝同一方向变化，则会出现各传感器零点漂移叠加的现象。偶尔出现的秤台稳定的现象只能说明此秤体选用的传感器零点温漂的方向不一致，存在互相抵消的现象，所以秤台的零点稳定了，但这只是一种巧合。某些秤台在进行更换一只或多只传感器后出现了稳定的现象，只是凑成这种偶然的巧合现象，有些秤台可能更换1只传感器就能满足巧合现象，而有时则更换几只传感器后才能保证示值的稳定。以上的示例中，y值等于20000、15000的两种现象就是典型的y值不能满足要求所致。当然对于汽车衡所使用的传感器，由于在传感器制造过程中，所使用的应变计两两对称，传感器中零点自补偿的比例较大，y值相对较大，对于零点满足要求的也较多，但对于其它性能就不一定能保证。 对于z值的要求，如果传感器生产厂家的工艺控制中，传感器的蠕变一致性较好，则组秤后各传感器的蠕变也会是一个叠加的过程，会出现仪表满程不稳、加载后不回零的现象。一种偶然的情况就是各传感器的蠕变方向不同，存在相互抵消的现象，蠕变和回零显示正常。但这是一种不稳定的状态，在不同的试验条件下，很难获得一致性的结果，或者说外界因素的影响都会导致示值的不稳定及漂移现象。 以上对传感器y值、z值的分析没有考虑温度变化对仪表的影响，对于外界温度有变化，明确的说，就是早晨和晚上、夏天和冬天对高分辨仪表的示值肯定会有影响，甚至连外界吹风也会引起示值的变化。在现在市售的国产衡器仪表中，还未有通过OIML认证的高分辨仪表款式（级3000分度的仪表通过OIML认证的也不多见），实际上，国内还没有形成支持高分辨秤用传感器及仪表产品市场。 对于由多只传感器组成的秤，考虑到过载能力，一般秤的总量程仅为传感器总量程的1/51/2，传感器的最大检定分度数实际上已经按比例缩小了，对于单只传感器组成的秤来说，秤的额定载荷仅是传感器额定量程的一部分，比如说1/2量程，已经对传感器提出了大于3000分度的要求，而各种信号噪声相对不变，随着时间漂移，每个传感器受外界影响的敏感度增加，传感器受外界干扰信号、环境因素的影响则会更大。衡器知识培训题目及答案. 检定与检验有什么不同？检定：对秤的计量性能是否符合国家法定要求进行的强制性检查工作，一般由国家计量管理部门负责。检验：检查使用中的秤是否符合检定规程的要求；是否处于良好的工作状态；使用是否正确可靠，使用中检验是非强制性的，是一种监督性检查，厂家和客户都可以进行。2. 哪些秤需要进行检定？1) 新制造或新安装的秤；2) 刚从国外进口的秤；3) 检定周期期满的秤；4) 经修理过的秤；5) 根据用户要求或者因为某种原因导致印封或铅封失效，需要进行检定的秤；3. 我公司生产的电子汽车衡属于几级秤？ 三级秤4. 国家对电子汽车衡的最大称量误差是如何规定的？首次检定：0m500，最大允许误差是+0.5e；500m2000，最大允许误差是+1.0e；2000m10000，最大允许范围是+1.5e；随后检定：最大允许误差也是上述标准。使用中检验：使用中检验的最大允许误差是首次检定最大允许误差的2倍。5. 国家对汽车衡称量结果的误差有什么要求？任何一次称量的误差值应不大于该秤的最大允许误差。6. 如何检查汽车衡称量误差是否在规定的范围之内？1) 进行重复性实验：对同一载荷，多次称量所得结果之差，应不大于该秤最大允许误差的绝对值。2) 进行偏载实验：同一砝码在不同位置的示值，其误差不大于该称量的最大允许误差。7. 国家对检定用标准砝码的误差有什么要求？检定用标准砝码的误差，不大于相应称量最大允许误差的1/3。8. 汽车衡鉴别力实验用的砝码重量是多少？ 1.4d9. 汽车衡置零装置的准确度是多少才符合国家检定要求？置零后，零点偏差对称量结果的影响应不大于0.25e。10. 衡器上都有哪些标志？强制必备标志：制造厂名称、商标；准确度等级；最大称量、最小称量、分度值、制造许可证标志及编号。其它标志；出厂编号等。11. 称量性能检定时，至少测试几个称量点？是哪几个称量点？至少测试5个称量点，分别是：最小称量、最大允许误差改变的两个点（500e和2000e）、50%最大称量、最大称量。12. 秤的检定周期是多长？ 1年13. 国内企业、个体工商户必须具备什么资质才能生产、销售、修理衡器？必须取得制造计量器具许可证、修理计量器具许可证才可以进行衡器的生产、销售和维修。14. 国家县级以上计量行政部门对提出检定申请的行政作为是什么？必须在自接到检定申请后的15日内检定完毕，否则属于行政不作为。15. 汽车衡检定不合格，会给汽车衡的生产制造企业造成什么影响？首次检定和随后检定不合格的衡器，发给检定结果通知书，不准出厂、销售和使用，使用中检验不合格的秤不准使用。16. 传感器按信号输出方式分可以分几类？各有什么特点？分为2类：数字式传感器和模拟式传感器数字式传感器向仪表输入的是数字信号，如数量、重量等；模拟式传感器向仪表输入的是模拟量信号，如电压、电流等。数字式传感器除了具有模拟式传感器的一切优点外，还有以下优点：1) 抗干扰能力很强：不受温度变化的影响，不受电磁干扰；2) 数字直观显示，故障容易发现、检修：每只传感器受力的状况或轻微变化都能在仪表上直观的显示出来，出现故障很容易发现并找出是哪只传感器的故障；模拟式传感器由接线盒向仪表输入若干只传感器灵敏度的统一值（几只传感器的灵敏度不同，必须统一输出），并不能反映每只传感器的具体情况，其缺点是：属于新兴传感器，虽然其良好性能已经得到验证，但维修技术还不是特别成熟和普遍，一旦发生故障，维修、换件不太方便，容易耽误客户使用。17. 什么是额定输出（或者叫灵敏度）？在额定载荷时，对传感器施加1V的激励电压，此时的输出信号为灵敏度，额定输出（或者叫灵敏度）的单位以mv/V来表示。此外，还必须知道，灵敏度随温度变化而变化。18. 什么叫非线性？由空载荷的输出值和额定载荷时的输出值所决定的直线和增加负荷之实测曲线之间最大偏差对额定输出值的百分比。19. 蠕变的含义是什么？蠕变测试要求时间是多长？在负荷不变（一般取为额定载荷），其它测试条件也保持不变的情形下，传感器输出随时间的变化量对额定输出的百分比。蠕变测试要求时间是：最长不超过30分钟。20. 什么是输入阻抗？信号输出端开路，传感器未加负荷时，从电源激励输入端测得的阻抗值。21. 什么是输出阻抗？电源激励输入端短路，传感器未加载荷时，从信号输出端测得的阻抗。22. 接线盒与仪表间连接是四线制好还是六线制好？为什么？六线制好。四线制容易导致以下问题：改变信号线长度将对称量结果造成误差：因为信号线长度改变时，信号线电阻值会相应变化，将导致加在传感器两端的激励电压发生变化，所以产生误差，要减少误差，必须重新标定；温度变化时，信号线电阻肯定变化，导致激励电压输出变化，从而导致称量误差；激励电源本身的不稳定性，也会造成误差。六线制即传感器使用的信号线为六芯，采用六线制后，增加的两个电缆芯作为供桥电压的反馈线与仪表的基准电压输入端相连，这种连接方法使得秤的准确度只与传感器、放大器和A/D转换器（后两个均为仪表内部的配置部件）这三者有关，而与电缆线长度、温度及电压稳定性情况无关，所以六线制好于四线制。23. 吊钩秤根据工作原理划分可以分为几类？各有什么特点？分有线、直示式、无线三种。有线式吊钩秤必须配备有电缆，安装使用很不方便，已经不受用户欢迎。直示式吊秤的秤体和显示部分构成一体，结构紧凑，使用方便，比较受用户欢迎，其置零、去皮及电源开关等操作可以采用拉线手动或红外遥控方式进行。无线式吊秤即无线数据传输，它接收和传输脉冲信号，传输距离比直式吊秤长，一般可达数百米。电子吊钩秤的一个明显缺点是对吊车的起升高度有限制。24. 汽车衡正常工作的环境要求是什么？ 工作环境湿度：95%； 工作电源：220V（误差范围：-15%10%） 50HZ（最大误差：?%）； 工作环境温度：传感器是-2060；仪表是-1040 最大安全载荷：最大称重量的125%F.S； 温差变化：5/h； 用于某些特殊环境时，根据需要确定；25. 传感器从类型上如何划分？各有什么特点？1) 传感器从类型上可以分为柱式、桥式、轮辐式、悬臂梁式等。2) 柱式传感器的特点是：成本低，体积小（携带、维修方便），密封性能良好，对于潮湿环境很适用，承载能力强；其缺点是灵敏度低（如果添加或减少的重量比较小，则不容易从仪表上显示出来）、稳定性低（容易漂移，读数不准），在一定范围之内抗偏载、抗侧向能力比桥式好，必须安装限位装置。轮辐式传感器：传感器本身的高度低，能承受很大的侧向力；抗偏载，对作用力点的变化不敏感；适用于轴重仪等秤体高度低的秤。悬臂梁式传感器有以下特点：抗偏载能力强、准确度高，传感器受拉伸与压缩时，灵敏度基本相同，所以特别适用于同时受拉和压的测量；外形低、体积小、重量轻，易于安装和维修；缺点是满量程准确度不高。桥式传感器的特点是：灵敏度高，稳定性强，能自动复位（因为桥式传感器带有钢球），不用安装限位装置；缺点是：在一定范围内，容易受侧向力的影响，误差比柱式大。26. 屏蔽是什么意思？如何防止屏蔽？自然界中，磁场、射频（广播、电视、通讯、雷达等发射装置）、噪音、振动等都导致汽车衡信号线在传输电压信号的过程中受到影响，为了避免这种影响或将影响降低到最小危害，就产生了屏蔽技术。屏蔽从2方面来努力：1) 传感器接地，对传感器屏蔽；2) 仪表屏蔽：一是对仪表外壳结构进行抗干扰设计；二是仪表内部线路与器件之间的屏蔽设计，包括电源变压器的屏蔽设计、放大器的屏蔽设计与接地等。27. 现在常见的传感器用什么材料做的？现在常见的传感器的材质有3种：不锈钢传感器：主要用在食品、化工、医药等有腐蚀性环境的场所；合金钢：用于无腐蚀性环境的场所；铝合金：一般用在量程小、价格低的场所。28. 汽车衡基础施工时，对各称重点的底板平面施工有什么要求？各平面度误差在3-5mm。29. 我公司的汽车衡一般要求分度数是多少？300030. 请完整的描述从对载货车或空车进行称重到卸完货或装车完毕时用XK2000A9P存储重量并打印的操作过程？存储重量：汽车上秤 按“打印”键 仪表进入输入车号状态 输入车号按“输入”键 仪表进入输入货号状态 输入货号 按“输入”键 仪表进入存储结果状态，存储完毕显示“Load” 汽车下秤调出并打印称量结果：汽车上秤 按“打印”键 仪表进入输入车号状态 输入车号 按“输入”键 仪表进入输入货号状态 输入货号 按“输入”键 仪表进入打印状态，打印完毕显示“Print” 汽车下秤31. 传感器由几部分构成？都起什么作用？三部分，分别是：弹性体、应变电阻片和检测电路。弹性体的作用是：传递重物本身重力并施加给应变电阻片；使应变电阻片产生理想的变形，能真实反映力的大小。应变电阻片的作用是：受力变形，本身电阻值发生变化。检测电路（实际是一个惠司登电桥）的作用是：将电阻变化情况转换为电信号输出。32. 汽车衡基础选址有什么要求？1) 场地便于车辆出入和转弯；2) 尽量避开风口；3) 易于排水，通风、通气良好，秤体起吊、放置方便；4) 地上部分方圆50米内无高压线；5) 地下部分无电缆、光缆、管道、管线等。33. 如何确定仪表和传感器是否搭配？通过实际输入灵敏度A和仪表输入灵敏度的比较来判断，如果实际输入灵敏度大于仪表输入灵敏度，则符合要求；否则，就不符合要求。A=1000譙譈譊/（N譚）A：实际灵敏度 S：仪表激励电压V B：传感器灵敏度Mv/VD：最小分度值Kg N：传感器个数 T：传感器额定载荷34. 同样长度，秤体三节好还是秤体四节好？三节好。因为三节秤体有8只传感器，四节秤体有10只传感器，从成本费用上说：三节秤体比四节秤体节省材料和传感器，从而节省成本；从准确度上说，因为每只传感器的灵敏度不同，随着传感器数量的增加，称重示值误差产生的可能也增大，容易造成称重不准。但是，如果用同样的传感器，三节秤与四节秤相比，秤体最大载荷（包括允许过载）要小一些，安全性小一些；此外，因为每只传感器承受的力比较大，也容易导致传感器损坏。35. 波特率是什么含义？数据传输速度叫波特率。36. 滤波器的作用是什么？降低噪音信号对称量结果的误差。37. 什么是零点跟踪？当没有载荷在秤上时，仪表应显示为零，但实际上，因为外界温度、风力、射频、噪音、振动等环境的变化以及内部元器件的变化，仪表显示常常不是零，而出现零点漂移；另外，当有少量称重物散落在秤体上时，仪表的示值也会出现，所以要对这些微小的变化进行补偿，使显示值保持为零。这就是零点跟踪。38. 电子计价秤的主要用途是什么？有什么特点？电子计价秤的称量范围小，一般在3公斤到15公斤之间，成本低、体积小、携带和移动非常方便、精确度高、稳定性强，易于维修，显示直观（有的可以双面显示），所以很受商店、超市、个体摊位的欢迎。属于三级秤，一般采用悬臂梁传感器。电子计价秤主要作用是能准确、直观、方便的计算总价并显示，并且适用于不同的情况，其功能包括：置零、去皮、置单价、称量及金额计算并显示、找零。显示内容为：单价、数（重）量、总价（金额）。其称量方式可以是一次性称量，也可以多次累计称量；可以称量一种物品，也可以称量多种物品，详细操作和工作环境要求参加其使用说明书。39. 皮带秤的工作原理是什么？常见的皮带秤有测速法称量和测长法称量2种方式。测速法称量比较多，其原理是：分别测出输送的物料重量和输送速度，并经相应的电路转换成信号输出，通过仪表将称重结果显示出来。用公式表示是：W=Q譜譚，其中：W，物料重量；Q，单位长度上的物料重量；V，皮带速度；T，连续工作时间。测长法的原理是：利用光电式行程距离检测器将皮带上的物料平均分成若干等距离的小段，对每小段皮带上的物料进行定时采样，测取该小段物料重量的平均值，最后逐次累加求的一定行程下的物料总重。40. 配料皮带秤的结构是怎样的？各部分的作用是什么？配料皮带秤应用于对不同物料按不同比例进行配比的场所，由料斗、给料器、调速电机及减速箱、秤体、PID调节器、皮带及驱动装置等部分配置而成，料斗主要是存放物料，每个料斗都有卸料口和闭锁装置。给料器是安装在料斗下面用于调整供料速度的供料装置，常见的给料器有圆盘式、螺旋式、振动式等类型。调速电机及减速箱用来给统料器运行提供动力。秤体用于称量供料器给出的物料的瞬时流量。PID调节器用于对配料的人工设定流量与实际测出流量进行比较，并对误差信号进行运算，并输出信号对调速电机转速进行调整，使实际物料配比达到恒定数值。皮带驱动装置主要是驱动皮带转动。41. 配料皮带秤传感器选择应该注意什么问题？由于配料皮带秤的使用环境比较恶劣，通常现场湿度大、温差大、尘埃多、易受机械振动和冲击，常有腐蚀性的介质等，因此要求传感器的刚性好、温度稳定性好，能抗冲击，最好是全密封的。传感器量程的选择，按照下列公式计算：P=Q譒譍?.2譪osa= W/（3.6譾）譒譍?.2譪osa，P：最大量程 Q：线分布密度 kg/m(千克/米) L；称量段的有效长度m(米)G：承重拖辊至杠杆支点的距离n1与传感器的力作用点至杠杆支点距离n2的比值cosa：秤架倾角a的余弦 W：最大瞬时流量t/h（吨/小时） v：皮带速度m/s（米/秒）42. 如何根据客户实际要求，选择皮带秤的准确度？?用于贸易结算的秤，其准确度通常要求达到或高于0.25%，并需要经过计量局的强制检定。?用于过程的控制和管理的秤，要求准确度在0.25-1%（通常在0.5%），一般不需要取得计量部门批准。?用于过程的监视，这些秤在生产出现险情或可能造成浪费时可以发出警报。其准确度要求在0.5-3%。43. 传感器是如何划分种类的？传感器按不同的分类方式，划分成不同的种类。按受力方式分：压式、拉式、梁式和多用式。按数据输出类型分：模拟传感器（输出为模拟量信号，如电压、电流等）和数字传感器（输出为直接的数字信号，如公斤、吨等）。按使用温度分：常温传感器（适用于日常工作环境的通用传感器）、高温传感器（是一种专用传感器，适用于冶金、核电等高温环境中）和低温传感器（是一种专用传感器，适用于低于-30的低温环境，如冷冻实验）。按结构分：柱式、桥式、悬臂梁式、轮辐式等。44. 对传感器的外部防护主要是那些方面？传感器的内部维护主要是内部每个焊点要保证焊牢、焊实。外部维护主要是信号线要耐老化、绝缘性要好，防止信号线挤压、扭曲、冲拉等。45. 为什么要用限位装置？实际称重时，经常存在一定的横向冲击力（如汽车上秤时的冲击力、上秤后刹车时的冲击力等），但客户又要求尽量缩短示值稳定时间，快速读取示值，也就是说对秤体要求的是近乎于固定的，哪怕是受到冲击的时候，所以要用限位装置实现客户的要求。据权威测验，对于16?米的汽车衡，刹车时会产生近30吨的水平冲击力，火车在光滑的轨道上行驶，也会产生4吨的水平冲击力。一般来说，水平方向上的冲击力容易导致侧翻和旋转，所以设置水平限位很重要。46. 如何根据客户情况设计合理的限位装置？客户的使用情况不同，限位装置也要设计成不同的形式，一般要求限位柱有足够的强度，能承受较大的水平冲击力，并与固定体之间保持2-3毫米的间隔（否则，限位装置本身也会受力，产生旁路，影响称量，造成误差）。具体来说：1) 对于大台面的电子汽车衡、轨道衡等不允许秤台来回晃荡的衡器，把水平限位装置设置在秤台四角是非常不合理的，因为秤台的热胀冷缩会把很小的限位间隙卡死，所以要求限位器必须安装在秤台中间，这样秤台四周就可以自由胀缩，同时又能把秤台“固定”（相对固定）。2) 对于料斗秤、容器秤等衡器，要用水平拉杆限位，以防止水平位移、水平旋转、整体倾翻。具体来说是：拉杆两端的连接部位要是活络的或者是柔性的，以防止产生分力，引起误差（称量不准）；限位拉杆的47. 传感器信号线汇集到接线盒时一般都会长一段，这段线应如何处理？应予以保留，不能剪掉。剪掉后会导致数据漂移、跳动，也会导致灵敏度偏大（如果信号线电阻足够大，则每剪掉10米，就会使满量程输出值增加20-40公斤，会引起四角误差）。备注：1、市场上的秤，因其类型不同，秤的内部构造、适用范围、配置、技术参数、工作方式也不同，但是基本原理都相通：都通过一定的装置将被称量物体受到的重力（即重量）传递给传感器（或弹簧、杠杆，传感器的性能比弹簧、杠杆要优良的多），传感器受到向下的压力或向上的拉力后其内部的应变电阻片产生变形，从而应变电阻片的阻值发生变化，经过检测电路转换成与阻值变化成正比的信号输出给仪表，由仪表将信号转换成数值信号输出（或者连接打印机打印、显示屏显示等）。所不同的是，因输出信号、传输方式、使用环境、准确程度、方便程度、称量范围等的不同导致产生不同的传感器、仪表（如无线数字式不需要信号线缆）。从衡器的发展趋势看，不管什么样的衡器，总的发展趋势是向结构简约化（安装调试、维修换件、减少信号传输和转换环节）、轻便化（运送、移动或携带）、直观化（直接显示结果、示值稳定、迅速读数）、自动化（自动跟踪、报警、诊断、修正）、网络化（数据共享和远距离传输）方向发展。2、任何不熟悉的秤，要了解的内容是：原理、结构、如何操作、优缺点、适用范围、称重传感器的应用本文作者结合多年工作实践及对国内外动态称重计量的广泛深入研究，就连续式搅拌设备计量的精度如何提高做出分析，得出方法。 一 连续式搅拌设备计量方法的现状1 1传统使用的连续式计量方法在如建材、粮油、矿山等散状物料计量或在线控制配料时，有很多种方法。比较典型的有：皮带秤类、冲板流量计类、核子秤类、圆盘给料秤类。这些计量形式各有特点，但是局限性很大，受设备机械变化影响大，精度不高，安装调校烦琐，维护量大。皮带秤工艺介绍，流程：皮带秤将单位面积（称重段）上受到的负荷信号与变化速度（皮带转速）信号进行积分运算得出流量值，以此作为可控制的对象。注： 通过控制拖拉式皮带转速，改变拖出的物料量，物料经给料溜槽的出料口整形后， 其厚度稳定均匀，无论皮带机转速大小，皮带上的负荷都是恒定的。 与其它给料方式相比， 该方式计量与控制精度效果较好。注： 给料与称量功能分别在两条皮带上实现 1 2连续式计量方法在连续搅拌设备上使用现状连续式搅拌设备包括：稳定土厂拌设备，水泥连续式搅拌设备，沥青连续式搅拌设备。就计量精度而言，目前，这些设备不能与间歇式相提并论。因此，连续式搅拌方法受不到广大用户的青睐，也是原因之一。科学分析可以说明，这两种计量方法决定的搅拌工艺都有其适用的场合，不能由于暂时的技术限制而影响连续式搅拌的应用。目前，我国连续式搅拌设备均采用容积法或皮带秤/螺旋秤两类来计量，七十年代从欧洲引进开发连续搅拌工艺至今，一直如此，始终未有突破。事实上，这两种计量方法在欧洲使用能够作到高精度，例如德国申克（Schenck）的皮带配料秤，动态配料精度达到2%。而在中国却不行，原因在于受到我国机械制造及材料等基础工业的制约。目前我国用于公路行业的皮带秤计量精度一般只能达到5%左右，与容积计量相差无几，长期稳定性较差。二 连续称重的革命差分减量（失重）秤失重秤（英文Loss-in-weight）是九十年代开始应用于工业过程称重连续计量的。失重秤逐渐替代皮带秤、螺旋秤，甚至累加秤，作为一种全新的计量方法，逐渐应用到越来越多物料处理。2 1基本原理：将秤量斗及给料机构作为整个秤体，通过仪表或上位机不停对秤体进行重量信号的采样，计算出重量在单位时间的变化比率作为瞬时流量，再通过各种软硬件的滤波技术处理，得出可以作为控制对象的“实际流量”。这个流量的获取非常重要，是失重秤能否准确计量的基础。图中介绍的是一种经典的方法：然后FC通过PID反馈算法，进行逼近目标流量的控制运算，输出调节信号去控制变频器等给料机控制器。2. 2差分减量秤（失重秤）在实际中的应用：从原理上可以看出它不受秤体与给料机构的机械变化影响，它只是计算重量差值（差重），与传统动态计量手段相比，其优点是不言而喻的。对于控制对象为流量（t/h ,kg/min ），而且物料可输送性好，计量精度要求高时，采用失重法计量可以作为一种最佳方案。222失重秤工艺流程：223失重秤设计必须注意的事项，影响精度的因素：失重秤兼有静态秤、动态秤特点，因此，在设计系统时，要求：1 正确的输送率范围，一般实际工作范围为额定输送量的60%70%最佳。若采用交流调速，对应变频率为35-40Hz最佳。这样保证调节范围宽。还由于在输送率过低时，系统稳定性差。2 传感器量程选用适当，按公式也就是说，传感器也用到其量程的60%70%，信号变化范围宽，对提高精度极为有利。3 机械结构设计要确保物料流动性好，同时保证补料时间短，补料不应过于频繁，一般要求5-10分钟补一次料。配套传动系统要保证运行平稳，线性好。224应用前景：随着电子控制技术的飞速发展，失重秤通过采用新的技术，在计量精度上由0.3%0.5%。而提高到0.1%0.2%，甚至到超过静态秤，这一新技术的核心即数字式称重传感器的应用。2241数字式称量传感器的应用：为了适应动态测量的需要,在称重系统中作为系统输入端的传感器至关重要。特别在需要智能化的场合,传感器的直接或间接数安化已必不可少,此时测量不确定度和测量速度往往是一对矛盾,两者很难兼得,而需根据实际情况作折衷选择。在称重领域,我国目前大量生产和应用的都是传统的模拟式传感器,模拟信号的输出较小。以生产量最大、采用电阻应变原理的称重传感器为例，一般最大输出为30-40mV。故其信号易受射频干扰，电缆传输距离也短，通常在10m以内。在使用多个传感器并联的容器称重系统（料斗秤式配料秤）、平台称重系统或秤桥（汽车衡或轨道衡）中，利用数字系统可实现“自校准”。这是因为多通道的数字传感器系统，不存在阻抗匹配问题。用户输入各传感器的地址、秤量和灵敏度，即可自动进行秤的“四角”或“边角”平衡，不必一次次地反复调整信。而在模拟系统中多个传感器关联接线后，每个传感器的特性就不再是可辨别的了，校准时需在每一个传感器上施加砝码并利用接线盒中的分压器进行调整。由于调整时存在着交互作用，因而反复多次。在数字系统中，则允许分别复核作为单体的每一个传感器。因此，校准装有数字传感器系统的所有花费的时间，仅为模拟系统的1/4。利用数字系统可以实现“自诊断”，即诊断程序连续地检查各传感器信号是否中断、输出是否明显超出范围等。若有问题，在仪表或控制器面板上会自动显示或报警，用户利用面板上的键即可寻找各个传感器，独立地确定问题原因并进行故障排除。这种直觉诊断和故障排除能力，对用户显然是一种重要优点，而在模拟传感器系统中则是很难忘以低成本实现的。在称重领域中，典型模拟传感器系统的模数变换器的分辨力为16比特，即有50000个可用计数；而数字系统中每一个传感器的分辨率为20比特，即有1000 000个可用计数。所以，一个装有4个数字传感器的系统即可提供4000 000个计数的分辨率。这种高分辨率的优点，特别适用于秤架自重大而被称物重量小的场合。例如：在配料称重系统中，有时配方中某种物料仅占很小比例，但准确度要求却仍然很高。这在传统的模拟系统中同样是很难实现的。 2.3国内外应用的现状（在水泥厂、冶金、塑料、化纤等行业取得）许多行业有丰富应用失重秤的经验。如：水泥厂配料。近年来在工程塑料、化纤、光纤等等众多行业已广泛普及。有些行业由于采用了连续失重计量，可以保证落料按比例混合，而弱化搅拌需要，简化了工艺。国外发达国家这一产品很成熟，如德国申克公司，布达本拉（brabender），瑞士开创（ktron）公司，技术处于国际最领先地位。其中开创公司由于采取了数字传感器技术动态精度可达0.25%。以工业过程称重而言，已经达到静态秤精度。三 在连续式搅拌机械上的应用及前景影响由于国内连续式搅拌设备计量停留在传统的方法上，因此，推广失重秤应用前景将十分广阔，对稳定土厂拌、水泥连续搅拌、沥青连续搅拌工艺起到革命性的改变，对流量的精准控制将会制造出非常合格理想的混合料。由于连续式拌和工艺结构简单，维护费用低，因此一旦在产品级配上把好关，将彻底改变连续式拌和的市场占有低的现状。特别是公路、水电行业所需的高产设备，具有重大意义，而失重秤即是提高计量精度的一种重要突破。核子秤与电子皮带秤比较就国内固体物料连续计量设备来说，上世纪50、60年代是以机械式皮带秤为主，60年代末电子皮带秤开始使用，随后迅速占领了整个市场，全面取代了机械式皮带秤。从1984年起，首都钢铁公司、内蒙古包头第一热电厂、上海吴泾化工厂引进了美国伽瑞(Kay-Ray)公司的核子皮带秤后，电子皮带秤一统天下的局面被冲破了。核子皮带秤以较快的速度发展，不仅国外核子皮带秤的生产厂商争先恐后来华推销产品，国内有关大专院校、科研院所、工厂也蜂拥而上，相继研制生产各类核子皮带秤。核子皮带秤和电子皮带秤都是对皮带输送机输送的物料进行计量的一种设备。两者共同之处是：为了得到所输送物料的重量流量，都要检测皮带的物料荷重和皮带的速度信号，然后将两个信号相乘得到瞬时流量，再经积分或累加运算得到一段时间内输送物料的重量累计值；检测皮带速度的方式相同，都是采用磁阻脉冲式、光电脉冲式之类测速传感器。两者不同之处是：核子皮带秤是通过物料对射线的吸收来确定荷重信号，而电子皮带秤是通过对设定长度上的物料重量进行称量来确定荷重信号。就国内大多数工厂来说，目前使用的仍然是电子皮带秤，他们对核子皮带秤取观望态度：一方面收集核子皮带秤的资料，去核子皮带秤使用现场参观，请教这方面的专家；另一方面在心里盘算：谁优谁劣？对这个问题，很难用几句话来回答。作者愿意就以下几点与读者交换意见。 一、准确度 作为计量仪表，准确度当然是很重要的。 电子皮带秤的准确度按1995年5月5日批准、于1995年12月1日实施的“电子皮带秤”国家标准GB/T7721-1995规定，分为0.25、0.5、1.0、2.0四个等级，其最大动态累计误差在新安装时则分别为0.125%、0.25%、0.5%、1.0%，使用中分别为0.25%、0.5%、1.0%、2.0%，也就是说，最差的秤在新安装时最大动态累计误差也不会超过1.0%，而国内已有多家工厂的产品通过了0.25、0.5这样较高等级准确度的测试。核子皮带秤目前只有国家计量检定规程JJG811-93，它是1993年2月3日批准、1993年6月1日实施的，其准确度等级分为1.0、2.0两个等级，其最大动态累计误差在新安装时分别为0.5%、1.0%，使用中分别为1.0%、2.0%。为什么不规定更高准确度等级呢？起码是规程的编制者认为在当前及近期内无此必要，由此可间接说明核子皮带秤比部分高准确度电子皮带秤准确度要低。国内核子皮带秤的生产厂几乎毫无例外都声称其准确度为1.0%(实际其中大部分并未通过有关计量部门检定)。而核子皮带秤国外产品的介绍一般比较保守，如美国拉姆齐(Ramsey)公司和德州核子(Texas Nuclear)公司的准确度指标为试验物料量的(13)%(即当量精确度)；美国伽瑞公司的准确度指标为满值的1%(即满值精确度)；英国爱弗里(Avery)公司介绍在校验设备完善和运行条件良好的情况下的准确度指标为满值的0.51.0%(即满值精确度)；德国波索尔德(Berthold)准确度指标为(0.51.5)%，作者认为国外产品的这些指标较令人信服。这里提到了当量精确度和满值精确度，接触过检定的同志都知道，当量精确度要求比满值精确度的要求高得多，比如说在20%瞬时流量量程时满值精确度允许的误差值就是当量精确度的5倍，而电子皮带秤、核子皮带秤标准中规定的均是当量精确度，这是计量器具常常采用的准确度表示方法，国外核子皮带秤生产厂多数把核子皮带秤看成普通仪表，所以采用仪表常用的满值精确度表示方法。对核子皮带秤来说，在国家计量检定规程JJG811-93中规定的20100%瞬时流量范围内始终能保持秤的准确度通常有较大的难度。武汉南方核仪表公司GGF-2102型智能核子秤的说明书上明确指出：“流量起伏在满标70100%时累计误差小于1%”。深圳吉立电气公司在其用户使用报告中列出设计、选型和生产操作时应注意的问题时说：“当物料输送量均匀、物料堆比重和黏度变化不大而称重物料荷重为满值的70100%时，重复性误差可达0.5%，如果物料堆比重变化很大或输送机上负荷很低时，称重误差可达(0.53)%”。作者认为这些说法是比较客观的。 对电子皮带秤来说，流量越大，通常可达到更高的精确度，而对核子皮带秤来说，由于放射源强度的限制，在大流量、高负荷的情况下，透过物料被探测器接收的射线强度太弱，这无疑影响了测量准确度。北京核仪器厂QBNW-1型核子皮带秤规定了荷重范围是30 180kg/m，石家庄404厂SY-5500智能式核子皮带秤规定了荷重范围是3 100kg/m。其他厂的产品也应有类似的规定，只不过这些厂家没有将它们写进说明书。因电子皮带秤称重原理是通过皮带测量物料重量，所以皮带输送机的状况，如皮带张力、皮带硬度、皮带跑偏、托辊未校准、托辊偏心等对称量准确度影响很大。核子皮带秤是通过射线吸收原理进行测量，上述因素中除皮带跑偏外，其余因素对核子皮带秤的测量影响非常小。而物料特性的变化，如品种、成分、含水量、在皮带上断面形状的变化都对测量准确度有影响，例如称量物料由煤改为矿石甚至煤矸石时，都需要重新进行校准。当物料含水量变化10%时，资料介绍可能引起0.5%的误差，当称量物料煤中矸石含量变化10%时，资料介绍可能引起1.0%的误差，但这些因素对电子皮带秤的影响又很小。当然，电子皮带秤的产品准确度和其实际使用准确度是两回事，用电子皮带秤生产厂家的说法是使用准确度“取决于”电子皮带秤的安装质量和维护水平，而正是“取决于”这3个字应该引起用户的警觉。在安装质量好、维护制度健全、校验设施齐全、操作精心的条件下，电子皮带秤可以达到0.5%或更高的准确度，如现在国内多数大电厂燃煤计量所使用的电子皮带秤。但如果安装不好或维护工作粗放，电子皮带秤的使用准确度将大大下降，3%、5%甚至百分之十几的误差都可能出现。核子皮带秤虽然准确度难以优于1%(当量精确度)，但在皮带输送机运行状况差及几乎无人维护的情况下，却大体可以维持初期的准确度，例如满值精确度(1 3)%。 80年代后期曾有过一次双方比试的机会，在某港口原煤计量的同一条皮带输送机上安装了3台皮带秤，由市计量局主持进行出证考核鉴定，鉴定结果是成都科学仪器厂生产的GGP-50多托辊电子皮带秤、湖南计算机厂生产的WPC多托辊电子皮带秤不经调整可以达到0.5%的准确度，而国内某著名高校生产的核子皮带秤却难以达到1.0%的准确度指标。因此，就准确度来说，电子皮带秤的准确度通常较高，但它要求精心维护，否则很难保证稳定的高准确度。核子皮带秤的准确度一般，但相对来说比较稳定。 二、 安装及维护 多数电子皮带秤(特别是准确度稍高的秤)秤架庞大、复杂，如多托辊电子皮带秤中带平衡重的双杠杆式秤架，重量往往超过1000kg，安装时还要对输送机的支架及纵梁进行加固。安装位置的选择非常关键，通常要求在皮带张力小及张力变化小的地方安装，安装时还要停皮带输送机。核子皮带秤的秤体小巧，搬运及安装工作量小，从安装要求上讲，可以说不讲究，只要简单地固定在皮带机纵梁上就可以了，安装空间大约只需300mm就够了，安装时甚至可以不停皮带输送机。从维护方面看，电子皮带秤的使用准确度受“取决于”这一限制条件，要保证皮带张力恒定、皮带不跑偏、秤架不积灰、托辊校准好等运行条件，需要操作者精心维护并定期进行模拟校验或实物校验。我们可以这样说：电子皮带秤的准确度要求越高，维护工作越频繁，维护工作量也越大。相比之下，核子皮带秤对维护工作的要求就比较少，除了在皮带下方的探测器(或射源)的积灰影响准确度外，其余部分不需要经常维护，只是每月用校验板进行模拟校验即可，而用校验板进行模拟校验远比电子皮带秤采用挂码、滚链校验简单。由此可见，就安装和维护来看，核子皮带秤占有明显优势。 三、 费用 目前国产电子皮带秤的价格根据准确度要求、秤架结构型式的差别和显示仪的不同，大约在25万元之间；国产核子皮带秤的价格基本与此相当，进口产品的价格约高11.5倍。电子皮带秤的安装费用肯定要贵一点，维护费用虽不起眼，但时间长了也是一笔很大的支出，这方面核子皮带秤仍占优势。但核子皮带秤也存在需配置辐射剂量测量专用仪器、定期检查身体、发放特殊保健、申请使用合格证等多项费用。由上述可知，费用方面两者相差