魏建

摘 要：文章主要介绍了皮带秤的工作原理，标校方法，以及出现故障如何快速的找出故障点。随着皮带秤在洗煤厂的深入运用，它不只是一种简单的计量工具，在高要求的洗煤工艺中也是比较重要的一环。另外，它直接与各种胶带机，给煤机进行闭所控制，实现了洗煤厂的自动化生产。皮带秤还可以通过对变频器的转速控制，实现节能降耗。

关键词：皮带秤；计量；标校；故障；节能降耗；自动化

1 皮带秤的组成

皮带秤由四部分组成，分别为：称架子、称重传感器、测速传感器、积算器。下面来认识一下这四部分的外形结构及功用。

（1）称架子。如图1为皮带秤的称架子示意图，上端四排托管用于扶住皮带，下面蓝色部分的外边框固定于皮带架子上，中间部分为皮带秤称架子。运行的皮带通过压托管，间接给了称架子一个压力，而固定在横梁里面的称重传感器直接与称架子相连，此压力也就是作用在了称重传感器上，从而实现称重。

（2）称重传感器。在图2中横在皮带秤秤架子上面的蓝色横梁里面装有两个称重传感器，打开侧端盖如图3所示。称重传感器的上端和横梁上端盖的凸状物紧固在一起，下端则和长螺丝拴在了一起，长螺丝如图2中局部放大图所示。长螺丝将称架子与称重传感器拴在了一起。

（3）测速传感器。如图4所示：测速传感器是由一个大滚筒和一个接近开关组成。在图4中可以清楚地看见滚筒两头是固定在皮带架子上的且紧挨着下面的皮带，当皮带转动时，滚筒也跟着转动，同时使固定在滚筒一侧带着5个小圆孔的圆盘转动起来，在圆盘旁边的就是接近开关。当圆盘有孔的地方经过接近开关时，接近开关不发出信号，反之，无孔的地方经过时发出信号。故接近开关发出的是脉冲信号。

（4）积算器。在前面已经了解到了称重传感器和测速传感器将测出信号传递给积算器让积算器自行处理并将处理的结果通过工控机显示出来。如图5为计算器的操作面板，通过对菜单的设置，可以对皮带秤进行标校，改变里面的参数，还可以查询故障。

2 工作原理

皮带秤是通过称重传感器和测速传感器将测的信号传递给积算器，让积算器内部的CPU通过编好的程序自行计算，然后将计算的结果经通讯接口与PL连接起来，并能够显示在工控机上，其工作系统图如图6所示。那幺积算器是如何实现称重的，我们可以如下理解：众所周知，单位时间内通过的重量就是流量，如果在1s内通过1t的重量，那幺流量就是1t/s。在这里皮带秤的积算器也是这样理解的。首先皮带秤称架子的长度是固定不变的，那幺和称架子同等长度的皮带完全通过称架子所用的时间（t）为称架子长度（L）除以皮带运行的速度（V）。而与称架子同等长度的皮带上装的煤的重量（W）称重传感器已经测出，所以流量（n）就等于煤的重量（W）除以这幺多煤完全通过称架子所用时间（t），这样就可以得到单位时间通过的煤的重量。用计算公式表示如下：

3 皮带秤标校

在标校皮带秤前应检查称架子与皮带架子是否有粘连，皮带秤两边是否平衡，积算器输入输出是否正常等一系列导致积算器显示不准的原因，并经过处理后才能进行标校。

3.1 建立测试周期

建立测试周期的目的是为了测出皮带运行的速度，测试周期结束后积算器内部会自行算出一个皮带速度值并将其保存起来，这个速度值表示测速传感器滚筒在现在这种转动频率下运行的一个速度。如果接近开关发出的频率发生变化，积算器会按比例自动生成另外的速度值，表示皮带当前运行的速度。测试周期应不小于3周或不低于3分钟且应取整数圈。测量皮带一周长度，在皮带上做一显着标识，开启皮带并以最大速度运行，当标识通过某一参考点时，用秒表开始测量皮带整数圈的运行时间，将皮带一周的长度、选择的运行圈数及运行圈数所用的时间输入仪表，并进行一次倒计时，倒计时结束即完成了测试周期的建立。

3.2 零点校准

零点校准的目的是为了测出皮带空载和称重传感器在现有受力情况下的流量，积算器把现有的流量记为0t/s并保存起来。零点校准前让皮带运行至少半小时，再开始调零，零点校准至少要进行3次，以观察零点稳定性，正常后记录零点值。零点校准结束后，在同样的情况下，积算器显示流量的地方应该显示0t/s，或者显示的流量数值在误差允许的范围内，此时积算器的输出电量为4mA左右。

3.3 间隔校准

间隔校准的目的是为了得到真实的流量值，当称重传感器受到的压力发生变化时，积算器会按比例算出新的流量值。间隔校准常用的校准方式有链码校准和挂码校准两种，不管是用链码，还是用挂码来校准，它们的工作原理都是一样的，都是给称重传感器加上一定的压力，积算器根据称重传感器现有所受的力然后计算出流量。间隔校准时同样要等皮带运行稳定后才能进行。间隔校准前我们要用相关的公式来计算一下理想的流量值是多少，当积算器显示的流量值与我们算出的流量值一样或者差别不大时，就认为间隔校准成功。如果差别大于了误差的允许范围，这时我们在排除没有其它原因导致这种结果时，就需要重新的再标校几次，如差别还很大，我们就要通过积算器来进行修正，直到显示的流量和算出的流量差别很小为止。

只要间隔校准完成，那幺皮带秤标校就算成功了。此时积算器显示的流量值就和实际的流量值一样或者说差别不大。在这里我们提到了流量的低位值和参考值，既然有低位值，那幺也有高位值，由于受皮带和称重传感器自身条件的限制，所以高位值是一定的，它是通过积算器输入进去的，当积算器算出的流量值大于了高位值，就会出现高/低限报警，此时积算器输出的电量为20mA。

3.4 仪表维护

（1）仪表花屏、乱码、黑屏，打开仪表清理积尘，检查显示板和主板联接数据线，仪表冷启动，替换法检查故障部件。（2）按键不起作用，检查软面板数据线，显示板数据线，替换法检查故障部件，更换软面板或显示板。（3）数据不保持，更换存储器芯片。（4）仪表通电无反应，确认电源线已接好，如接好，看电源部件是否有问题，如有问题，更换电源。（5）测速不准，检查滚筒有无粘料、失速现象，清理粘料，检查速度传感器的各联接位。（6）标定过程波动大，检查称重传感器和测速传感器信号是否正常。（7）称重传感器返回信号不正常，检查线路和称重传感器，还有仪表是否正常。（8）由于某些原因（如：更换主板后）使积算器里的参数与PLC程序里面的参数不一致，这就会导致程序或积算器出现报警，更改积算器里的参数与程序里一致。（9）当调整皮带后，皮带运行的速度会发生变化，此时显示的流量不准，需要对速度参数进行恢复；如测速传感器已坏，则可直接将其甩掉，将积算器里的速度设定为一个接近皮带最大速度的值即可。

3.5 皮带秤的扩展应用

皮带秤的功能不仅仅表现在测重方面的精准，输入和输出功能还可以驱动继电器，电机启动器，以及各种开关，同时利用皮带秤的自报警输出信号串接在控制回路中，实现对胶带机，给煤机的启停控制，实现自动化生产，而它更为强大的控制性能还可以调整皮带的速度快慢。下面主要来看一下皮带秤是如何调整皮带的：在前面已经提到皮带秤的称重传感器输出4-20mA模拟信号，对应皮带上无料流和最大流量，模拟信号经积算器转换，通过PLC将其显示在工控机上。皮带的转速是由电动机控制的，电动机的转速快慢则由变频器控制。变频器输出0-50Hz频率，当输出为50Hz时，此时电机转速最大。要想调整皮带速度，只需控制变频器。在用PLC做程序时，可以考虑找一个点，用积算器输出的信号来控制变频器输出的频率。这样皮带秤就可以通过编好的程序控制变频器的输出，从而达到调整皮带速度的目的，控制示意图如图7所示。这样就可以实现仪表的自动化，皮带秤根据煤量的大小自动调整皮带的速度，不仅可以减少对皮带的磨损、机械磨损，还可以避免电机超负荷运行，同时也有降耗节能的功效。

4 结束语

目前，不断深入改进的自动化生产在洗煤事业中越来越重要，皮带秤的运用，在很大程度上提高了自动化生产。将皮带秤的报警信号通过PLC串接在设备的控制回路中，防止因为过量而导致皮带被压死，设备因为负荷加大而发热烧坏，起到了保护设备的重要功能。皮带秤通过控制皮带转速来实现节能降耗，为生产降低了成本，提高了效益。相信在今后运用皮带秤的过程中，还会发现皮带秤的其它功能，让皮带秤更好的服务洗煤事业，同时也能利用到其它行业中。

参考文献

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