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摘要：宣钢360M2烧结配料在生产烧结矿的过程中起着绝对重要的作用，其中配料皮带秤的使用是不可或缺的，它的计量结果影响了整个烧结机烧结矿的质量和产量。所以作为该设备的维护人员，深入了解配料皮带秤的结构、工作过程及影响计量精度的因素等等，有助于我们能更快更准的排除故障解决问题。
关键词：配料秤；称重；计量精度；故障处理
中图分类号：TF321.2 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 12-0000-02
引言：
在烧结的生产中配料环节是个非常重要的部分，而配料皮带秤的选型与寿命也就成了很重要的一项任务。如果配料秤质量不好，会出现频繁的断料，从而使生产也无法正常进行。
（一）配料秤要求精度高，故障率低，适合大型工业场所。
（二）烧结机生产上料任务重，所以选型必须适合高产量生产。
（三）配料秤频繁出现故障直接影响上料，从而造成长时间停机。
（四）综上所述配料秤在烧结生产中有着至关重要的作用，保障上料的连续性是安全稳定发展的一个重要环节，因此它备受关注。
360m2烧结机一期所使用配料皮带秤是成都光华的，二期所使用配料皮带秤是无锡港辉的，两者的仪表和操作类似均为触摸屏。操作表是西门子触摸显示屏和 CPU224；EM277;EM235；EM232，一期共有17台皮带秤，二期是15台皮带秤。它们负责360m2烧结机日常配料，工作负荷几乎每天都是24小时。它们都集中在中控进行启停和配比控制。
以上就是皮带秤的基本情况简要介绍。
一、构造
（一）秤架的结构
目前，秤架的结构大体分为：单支点单托辊、双支点多托辊、全悬浮式多托辊。其中我厂应用较多的主要是单支点双托辊和双支点多托辊这两种类型的秤架。其原理是在称量段两端的两个固定托辊之间设置了两个或多个称量托辊，称量托辊上的力传递到负载传感器上，并转换成电信号输出。
在整个称重区域内托辊、秤架和输送机支撑应有足够的刚度要求，使域内托辊间相对绕曲不超过0.4mm；在整个称重区域内只有秤架支撑结构（耳轴或十字簧片）和皮带的绕曲是可变量。如果秤体由于秤体本身刚度不够或秤架支撑结构转动不灵活，会造成在测量过程中信号反应迟钝，零点漂移严重，直接影响皮带秤称量准确度、稳定性。所以要提高皮带秤称量准确度、稳定性，首先应使用秤结构合理、选用材质优良、制造工艺较高的皮带秤。
（二）称重传感器
称重传感器是影响皮带秤称量准确度、稳定性又一重要环节。起其工作原理是外力使传感器内弹性体发生变形，导致粘贴在弹性体上的电阻应变片发生变形而电阻发生变化。在称重传感器中一定数量的电阻应变片构成一个完整的惠斯顿-电桥，因此桥臂双双受反向应力作用。由于各项变化都成正比，按照桥路电阻的变化和供电电压大小而产生的模拟测量信号同外界的作用力成正比。
电阻应变式压力传感器主要参数有激励电压、重复性、直线性、滞后性、灵敏度、额定载荷、极限过负载荷、零点输出（初始载荷）等。传感器的性能不稳定也直接影响皮带秤称量准确度、稳定性。所以我们应选用材质优、形变小、灵敏度高，长期稳定性好的产品。
二、工作过程
物料存于储料仓中，调速秤架的皮带秤在PLC定量给料机控制下开始转动料，皮带秤上物料由秤体上的传感器变成电讯号，一路（通道1）经放大器放大，V/F转换后，送至PLC模块进行处理和控制；另一路（通道0）为测速频率信号，送至PLC模块进行处理和控制；配料秤上的瞬时量与给定量有偏差时，经PLC模块处理后，送出控制增量再经D/A转换后，改变电机转速，从而使系统瞬时流量始终动态地稳定在给定流量上。示意图如下：
三、影响皮带秤计量精度的诸多因素
（一）皮带张力的影响
在生产使用中，由于电子皮带秤的受力原理，皮带张力对电子皮带秤的影响是不可避免的。但在安装使用过程中有很多方法可以尽量减少这个不利影响，并且这些措施是必须执行的。
1.在秤的安装过程中，很重要的一点是把秤安装在输送移张力和张力变化最小的部位。基于这种原因，最好把秤安装在输送机靠近尾部的地点，距装料点不小于5米。
2.若电子皮带秤安装在带有凹形线段的皮带输送机上，秤体应距凹形曲线部分相切的（皮带上升的）点不小于12米，如果现场不能满足这一尺寸，则秤应安装在输送机直线段，并且秤的前后至少有四组托辊与皮带接触。若电子皮带秤安装在带有凸形线段的皮带输送机上，则秤体距凸弧形曲线段不小于6米或5倍托辊间距。
3.为得到最佳的皮带秤计量精度，要考虑皮带上从空载到满载时皮带槽型角的变化，保证皮带在空载运行时能使皮带与所有称量托辊有良好接触。
4.在使用时，必须在皮带运行一段时间后，使皮带达到正常使用时的柔韧性后，才能够进行校零操作。
5.此外，在安装时还应考虑卸料器、导料拦板、皮带载荷、物料滑动、皮带张紧装置的影响。
（二）称重托辊的影响
托辊的径向跳动太大，导致物料计量产生较大大的波动；托辊转动不灵活，导致传感器受到较大的水平分力；托辊的槽形角太大，导致皮带的柔韧性变差。所有这些多会造成皮带秤称量准确度、稳定性变差。所以托辊的径向跳动不能太大，称量系统所选择的托辊与皮带输送机的托辊尺寸、槽形角必须一致并最好应小于20°。
（三）环境的影响
电子皮带秤的运行环境也影响皮带秤称量准确度、稳定性。外部环境如风力、雨天、暴晒对电子皮带秤的影响很大，但一般电子皮带秤是安装在室内，不存在上述情况。但附近有振动源、腐蚀性气体、强磁场、大型机电设备干扰、皮带通廊内水蒸汽及粉尘严重，影响秤体及传感器的寿命或造成计量不准确。
为防止上述不利因素的影响，在安装过程中要充分考虑，尽量避免上述情况。在我们的生产过程中主要是通廊内环境较差，水蒸汽及粉尘严重，粉尘粘附在秤体或皮带上直接造成皮带秤的零点发生变化，零点的漂移皮带秤称量准确度变差的很重要的原因，所以在生产过程中应经常校零，防止零点变化影响计量。 （四）皮带的速度的变化
在数据处理过程中，皮带的速度是一个重要的采集信号，若速度采集不准确，直接影响皮带秤的准确性。测速传感器是一个永磁式交流发电机，发出正弦交流信号，其频率正比于皮带运行速度，该信号送入仪表整形计数，得到正比于皮带速度的脉冲数。输入测速托辊直径，经仪表计算得到皮带速度。
一般我们能够保证速度信号的准确性，但为保证精度，我们应经常到现场测量皮带的速度进行核实。所以更换皮带、电机、减速机时要保证皮带长度、电机极数、减速机变速比与更换前一致，若有变化应及时通知维护人员，以对皮带速度进行现场测量对采集的速度信号进行核实。
此外，皮带的跑偏、检修时踩压皮带秤、在皮带秤上放重物、物料超量程都将影响皮带秤称量准确度、稳定性。这些在检修和生产时都应注意避免。
四、系统使用注意事项和常见故障的处理
（一）注意事项
由于称重传感器采用双杠杆原理，所以无论托辊不转还是托辊与皮带之间挤了东西都影响精确度，所以要每天点检的时候仔细观察秤体，同时也要注意顶丝和传感器的状态。
（二）常见故障的处理：
公式：皮带秤瞬时流量=（荷重 — 皮重）*速度*系数
1.流量出现负值。由公式可知，出现负数只能是荷重小于皮重，所以只要去考虑称重部分的故障，与速度无关。具体步骤如下：
（1）去现场查看秤体，尤其是称重部分，包括称重托辊是否脱落、皮带是否不平，由跑偏，刮蹭现象，称重传感器是否损坏，是否传感器螺旋里卡料或石头子等硬物，若发现机械方面有问题，通知皮带秤维护人员到现场处理。（2）打开现场传感器接线箱，测量称重传感器的供桥电压（直流10伏）输出信号（0—20毫伏），电压电流转换模块电压（直流24伏）输出信号（0—20毫安）是否正常（电压转电流比例为1：1），上述情况都正常的情况下，将左右两个传感器信号线拆开，分别测量毫伏值，两个信号值差距不大为正常，若差距大，可能秤体有问题，通知皮带秤维护人员到现场处理。（3）测试称重传感器是否损坏，首先用肉眼观察，看螺旋是否弯曲、是否有异物等等，然后把传感器输出信号接到万用表上，用手轻轻按下传感器上方的称重部分，观察毫伏值是否变大，松手后是否回到原数值。（4）到配料变电室依次测量10伏、24伏供桥电压和从现场反馈回来的电流信号，并确认该信号进入到S7-200的模件中。（5）在信号电压、电流都正常的情况下，将现场皮带上料清空，并机旁开启，跑零点，发现零点波动较大，可能秤体有问题，通知皮带秤维护人员到现场处理。
2.流量显示为零，现场仍在下料。由公式可知，流量显示为零，因为荷重为不稳定值，系数保持不变，所以只有速度为零的情况下才可能出现，可以抛开其他方面，只考虑速度部分故障。具体方案如下：
（1）到中控室查看皮带秤状态监视画面，看速度是否为零，为零到现场处理。（2）到现场查看速度传感器，是否连接有问题，是否断裂，若查看无问题，将连接接头刨开，用万用表测量供桥电压（直流24伏），是否正常，必要的时候可以和现场工作人员或中控联系，开启皮带，用万用表连接第三颗线和24伏负端，测量频率（HZ），并观察机械上运转是否正常，是否尾轮和测速传感器是否同步运转。（3）到配料变电室测量电压值和反馈值，并确认该信号进入到S7-200的模件中。（4）在信号测量都正常的情况下，若还没有速度，可以将现场传感器摘下，一人在现场手动旋转，另一人到配料室观察是否有速度，若还没有可以确认速度传感器损坏，必须更换。
3.流量显示波动大。由公式可知，流量波动大，速度和称重部分故障都可能导致，这就需要两部分都要检查，具体步骤参照以上两条步骤。
五、结束语
该文对宣钢360M2烧结机配料皮带秤作了介绍和从几个方面对其进行了分析陈述，并通过对出现过故障情况的处理给出了一些技术方案，希望能给行业内人士提供技术参考和分享维护经验。
参考文献：
[1]《中国计量协会冶金分会2010年会论文集》2010刊
[2]《冶金自动化》期刊（包括增刊）
关键词：配料秤；称重；计量精度；故障处理
中图分类号：TF321.2 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 12-0000-02
引言：
在烧结的生产中配料环节是个非常重要的部分，而配料皮带秤的选型与寿命也就成了很重要的一项任务。如果配料秤质量不好，会出现频繁的断料，从而使生产也无法正常进行。
（一）配料秤要求精度高，故障率低，适合大型工业场所。
（二）烧结机生产上料任务重，所以选型必须适合高产量生产。
（三）配料秤频繁出现故障直接影响上料，从而造成长时间停机。
（四）综上所述配料秤在烧结生产中有着至关重要的作用，保障上料的连续性是安全稳定发展的一个重要环节，因此它备受关注。
360m2烧结机一期所使用配料皮带秤是成都光华的，二期所使用配料皮带秤是无锡港辉的，两者的仪表和操作类似均为触摸屏。操作表是西门子触摸显示屏和 CPU224；EM277;EM235；EM232，一期共有17台皮带秤，二期是15台皮带秤。它们负责360m2烧结机日常配料，工作负荷几乎每天都是24小时。它们都集中在中控进行启停和配比控制。
以上就是皮带秤的基本情况简要介绍。
一、构造
（一）秤架的结构
目前，秤架的结构大体分为：单支点单托辊、双支点多托辊、全悬浮式多托辊。其中我厂应用较多的主要是单支点双托辊和双支点多托辊这两种类型的秤架。其原理是在称量段两端的两个固定托辊之间设置了两个或多个称量托辊，称量托辊上的力传递到负载传感器上，并转换成电信号输出。
在整个称重区域内托辊、秤架和输送机支撑应有足够的刚度要求，使域内托辊间相对绕曲不超过0.4mm；在整个称重区域内只有秤架支撑结构（耳轴或十字簧片）和皮带的绕曲是可变量。如果秤体由于秤体本身刚度不够或秤架支撑结构转动不灵活，会造成在测量过程中信号反应迟钝，零点漂移严重，直接影响皮带秤称量准确度、稳定性。所以要提高皮带秤称量准确度、稳定性，首先应使用秤结构合理、选用材质优良、制造工艺较高的皮带秤。
（二）称重传感器
称重传感器是影响皮带秤称量准确度、稳定性又一重要环节。起其工作原理是外力使传感器内弹性体发生变形，导致粘贴在弹性体上的电阻应变片发生变形而电阻发生变化。在称重传感器中一定数量的电阻应变片构成一个完整的惠斯顿-电桥，因此桥臂双双受反向应力作用。由于各项变化都成正比，按照桥路电阻的变化和供电电压大小而产生的模拟测量信号同外界的作用力成正比。
电阻应变式压力传感器主要参数有激励电压、重复性、直线性、滞后性、灵敏度、额定载荷、极限过负载荷、零点输出（初始载荷）等。传感器的性能不稳定也直接影响皮带秤称量准确度、稳定性。所以我们应选用材质优、形变小、灵敏度高，长期稳定性好的产品。
二、工作过程
物料存于储料仓中，调速秤架的皮带秤在PLC定量给料机控制下开始转动料，皮带秤上物料由秤体上的传感器变成电讯号，一路（通道1）经放大器放大，V/F转换后，送至PLC模块进行处理和控制；另一路（通道0）为测速频率信号，送至PLC模块进行处理和控制；配料秤上的瞬时量与给定量有偏差时，经PLC模块处理后，送出控制增量再经D/A转换后，改变电机转速，从而使系统瞬时流量始终动态地稳定在给定流量上。示意图如下：
三、影响皮带秤计量精度的诸多因素
（一）皮带张力的影响
在生产使用中，由于电子皮带秤的受力原理，皮带张力对电子皮带秤的影响是不可避免的。但在安装使用过程中有很多方法可以尽量减少这个不利影响，并且这些措施是必须执行的。
1.在秤的安装过程中，很重要的一点是把秤安装在输送移张力和张力变化最小的部位。基于这种原因，最好把秤安装在输送机靠近尾部的地点，距装料点不小于5米。
2.若电子皮带秤安装在带有凹形线段的皮带输送机上，秤体应距凹形曲线部分相切的（皮带上升的）点不小于12米，如果现场不能满足这一尺寸，则秤应安装在输送机直线段，并且秤的前后至少有四组托辊与皮带接触。若电子皮带秤安装在带有凸形线段的皮带输送机上，则秤体距凸弧形曲线段不小于6米或5倍托辊间距。
3.为得到最佳的皮带秤计量精度，要考虑皮带上从空载到满载时皮带槽型角的变化，保证皮带在空载运行时能使皮带与所有称量托辊有良好接触。
4.在使用时，必须在皮带运行一段时间后，使皮带达到正常使用时的柔韧性后，才能够进行校零操作。
5.此外，在安装时还应考虑卸料器、导料拦板、皮带载荷、物料滑动、皮带张紧装置的影响。
（二）称重托辊的影响
托辊的径向跳动太大，导致物料计量产生较大大的波动；托辊转动不灵活，导致传感器受到较大的水平分力；托辊的槽形角太大，导致皮带的柔韧性变差。所有这些多会造成皮带秤称量准确度、稳定性变差。所以托辊的径向跳动不能太大，称量系统所选择的托辊与皮带输送机的托辊尺寸、槽形角必须一致并最好应小于20°。
（三）环境的影响
电子皮带秤的运行环境也影响皮带秤称量准确度、稳定性。外部环境如风力、雨天、暴晒对电子皮带秤的影响很大，但一般电子皮带秤是安装在室内，不存在上述情况。但附近有振动源、腐蚀性气体、强磁场、大型机电设备干扰、皮带通廊内水蒸汽及粉尘严重，影响秤体及传感器的寿命或造成计量不准确。
为防止上述不利因素的影响，在安装过程中要充分考虑，尽量避免上述情况。在我们的生产过程中主要是通廊内环境较差，水蒸汽及粉尘严重，粉尘粘附在秤体或皮带上直接造成皮带秤的零点发生变化，零点的漂移皮带秤称量准确度变差的很重要的原因，所以在生产过程中应经常校零，防止零点变化影响计量。 （四）皮带的速度的变化
在数据处理过程中，皮带的速度是一个重要的采集信号，若速度采集不准确，直接影响皮带秤的准确性。测速传感器是一个永磁式交流发电机，发出正弦交流信号，其频率正比于皮带运行速度，该信号送入仪表整形计数，得到正比于皮带速度的脉冲数。输入测速托辊直径，经仪表计算得到皮带速度。
一般我们能够保证速度信号的准确性，但为保证精度，我们应经常到现场测量皮带的速度进行核实。所以更换皮带、电机、减速机时要保证皮带长度、电机极数、减速机变速比与更换前一致，若有变化应及时通知维护人员，以对皮带速度进行现场测量对采集的速度信号进行核实。
此外，皮带的跑偏、检修时踩压皮带秤、在皮带秤上放重物、物料超量程都将影响皮带秤称量准确度、稳定性。这些在检修和生产时都应注意避免。
四、系统使用注意事项和常见故障的处理
（一）注意事项
由于称重传感器采用双杠杆原理，所以无论托辊不转还是托辊与皮带之间挤了东西都影响精确度，所以要每天点检的时候仔细观察秤体，同时也要注意顶丝和传感器的状态。
（二）常见故障的处理：
公式：皮带秤瞬时流量=（荷重 — 皮重）*速度*系数
1.流量出现负值。由公式可知，出现负数只能是荷重小于皮重，所以只要去考虑称重部分的故障，与速度无关。具体步骤如下：
（1）去现场查看秤体，尤其是称重部分，包括称重托辊是否脱落、皮带是否不平，由跑偏，刮蹭现象，称重传感器是否损坏，是否传感器螺旋里卡料或石头子等硬物，若发现机械方面有问题，通知皮带秤维护人员到现场处理。（2）打开现场传感器接线箱，测量称重传感器的供桥电压（直流10伏）输出信号（0—20毫伏），电压电流转换模块电压（直流24伏）输出信号（0—20毫安）是否正常（电压转电流比例为1：1），上述情况都正常的情况下，将左右两个传感器信号线拆开，分别测量毫伏值，两个信号值差距不大为正常，若差距大，可能秤体有问题，通知皮带秤维护人员到现场处理。（3）测试称重传感器是否损坏，首先用肉眼观察，看螺旋是否弯曲、是否有异物等等，然后把传感器输出信号接到万用表上，用手轻轻按下传感器上方的称重部分，观察毫伏值是否变大，松手后是否回到原数值。（4）到配料变电室依次测量10伏、24伏供桥电压和从现场反馈回来的电流信号，并确认该信号进入到S7-200的模件中。（5）在信号电压、电流都正常的情况下，将现场皮带上料清空，并机旁开启，跑零点，发现零点波动较大，可能秤体有问题，通知皮带秤维护人员到现场处理。
2.流量显示为零，现场仍在下料。由公式可知，流量显示为零，因为荷重为不稳定值，系数保持不变，所以只有速度为零的情况下才可能出现，可以抛开其他方面，只考虑速度部分故障。具体方案如下：
（1）到中控室查看皮带秤状态监视画面，看速度是否为零，为零到现场处理。（2）到现场查看速度传感器，是否连接有问题，是否断裂，若查看无问题，将连接接头刨开，用万用表测量供桥电压（直流24伏），是否正常，必要的时候可以和现场工作人员或中控联系，开启皮带，用万用表连接第三颗线和24伏负端，测量频率（HZ），并观察机械上运转是否正常，是否尾轮和测速传感器是否同步运转。（3）到配料变电室测量电压值和反馈值，并确认该信号进入到S7-200的模件中。（4）在信号测量都正常的情况下，若还没有速度，可以将现场传感器摘下，一人在现场手动旋转，另一人到配料室观察是否有速度，若还没有可以确认速度传感器损坏，必须更换。
3.流量显示波动大。由公式可知，流量波动大，速度和称重部分故障都可能导致，这就需要两部分都要检查，具体步骤参照以上两条步骤。
五、结束语
该文对宣钢360M2烧结机配料皮带秤作了介绍和从几个方面对其进行了分析陈述，并通过对出现过故障情况的处理给出了一些技术方案，希望能给行业内人士提供技术参考和分享维护经验。
参考文献：
[1]《中国计量协会冶金分会2010年会论文集》2010刊
[2]《冶金自动化》期刊（包括增刊）