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技術(shù)文獻(xiàn) |
有三種衡器在實際使用時,與它的使用條件關(guān)系很大。動態(tài)汽車衡和動態(tài)軌道衡的測量結(jié)果與其兩端“引道(軌)”有著密切聯(lián)系。所以國外除固定式動態(tài)車汽衡外,便攜式動汽車衡不能做貿(mào)易計量用,僅能用于監(jiān)測。因為將它放置在不同地點,對同一輛車的測量結(jié)果可能有明顯的差異。第三種衡器就是皮帶秤,它的稱重結(jié)果不僅與安裝條件有關(guān)而且受所配用的皮帶輸送機(jī)的狀態(tài)影響非常明顯。
幾乎所有關(guān)于皮帶秤的文章在討論測量誤差時都會提到傳輸皮帶的“皮帶效應(yīng)”的影響。這種影響所帶來的誤差一般而言要比動態(tài)汽車衡和動態(tài)軌道衡的“引道軌”的影響大得多。這就是為什么在實際使用時的測量結(jié)果與皮帶秤生產(chǎn)廠家的許諾指標(biāo)和用戶所期待的結(jié)果往往有差異。當(dāng)設(shè)計用于物料輸送的系統(tǒng)時,做為馬后炮再來考慮傳輸皮帶的狀態(tài)時,其結(jié)果是獲得一個順便能稱重的,具有不可靠的精度的傳輸系統(tǒng)。而真正的皮帶秤應(yīng)該是具有一定可靠精度的附帶有傳輸功能輸送稱重系統(tǒng)。
從物理的角度講,皮帶秤的稱重承載器的稱重機(jī)構(gòu)并不復(fù)雜,與其它衡器的承載器大同小異。但由于皮帶傳輸機(jī)的“皮帶效應(yīng)”的影響使得稱量過程中干擾力的影響非常復(fù)雜,既不能用“濾波”的方式有效清除,也不能寫出干擾因素影響的解析數(shù)字表示式。進(jìn)期一些廠家推出“帶型修正裝置”技術(shù),來提高皮帶秤的測量精度,這種方法的主導(dǎo)思想是企圖通過對皮帶秤稱重時用一系列的“分段零點”來代替常規(guī)的“平均零點法”。該方法是通過軟件“同步”對皮帶零點進(jìn)行修正。
皮帶秤測量中的另一個難點在于,皮帶的自重往往比被稱物還重。“皮帶效應(yīng)”的干擾力也明顯的對稱重結(jié)果造成影響。而且皮帶秤稱重時間很長。往往持續(xù)數(shù)小時。這樣測量儀表的漂移(溫漂和時漂)的影響要比其它自動衡器的要求高,除皮帶秤外其他衡器在兩次相隔稱重間均可及時置零。雖然,在皮帶秤計量性能試驗中對其零點的長期穩(wěn)定度有明確的試驗方法和誤差要求。但在現(xiàn)場試驗時的零載荷的最大偏差試驗,不能反映出實際皮帶秤零點的長期穩(wěn)定性。特別是現(xiàn)今皮帶輸送機(jī)的皮帶長度都很長,往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美國 Hand book 44 中對皮帶長度的限制。不僅如此,現(xiàn)今大秤量的皮帶秤已達(dá)每小時萬噸的水平。這樣皮帶的寬度也越來越寬,速度越來越快。隨著輸送機(jī)向大型化方向的發(fā)展。對皮帶輸送機(jī)傳統(tǒng)的認(rèn)識和“靜態(tài)設(shè)計”,即認(rèn)為輸送各質(zhì)點同時被加速或減速,將輸送帶視作剛體的假定已不能滿足實際要求,F(xiàn)在的認(rèn)識是:輸送帶是具有粘彈性特性的粘彈性體,速度,加速度和張力在輸送帶中的傳遞需要一定的時間。因此輸送機(jī)全長上輸送帶各點的速度、加速度和張力具有動態(tài)特征,是時間的函數(shù)。這種動態(tài)特性對低速、短距離輸送機(jī)影響不太明顯,但對長距離、高速度帶式輸送機(jī),這種動態(tài)特性就會明顯表現(xiàn)出來。再加上現(xiàn)場環(huán)境溫度、濕度的影響,使得皮帶秤在實際運行稱重時扣出皮帶“零點”的實際影響變得很困難,嚴(yán)重影響測量結(jié)果。特別是在長距離輸送情況下,對皮帶需采用雙驅(qū)動、多個驅(qū)動的情況下,皮帶的運行狀況就更為復(fù)雜。
皮帶秤的第三個特點,是影響皮帶張力的因素實在太多。很多學(xué)者從物理(力學(xué))的角度出發(fā),試圖給出皮帶張力的數(shù)學(xué)解析表達(dá)式都未成功。從某種程度上講,帶式輸送機(jī)的設(shè)計計算的基本點就是輸送帶張力的計算。為了規(guī)范設(shè)計和使設(shè)計簡化。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和一些國家都頒布了帶式輸送機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。如國際標(biāo)準(zhǔn) ISO5048,美國標(biāo)準(zhǔn) CEMA,德國標(biāo)準(zhǔn) DIN22101,以及國標(biāo) GB/T171。
這些標(biāo)準(zhǔn)給出了皮帶輸送機(jī)張力工程數(shù)學(xué)表示式。與我接觸的一些國外皮帶秤廠家的工程師在設(shè)計皮帶秤時,都要事先根據(jù)實際的皮帶輸送機(jī)的情況用這些計算張力的工程表示式,估算其張力的大小。但在國內(nèi)在安裝皮帶秤時,不少人是幾乎不考慮皮帶張力的大小和張力的變化。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,長距離、大運量、高帶速的帶式輸送機(jī)得到越來越多的運用,例如在天津港煤炭長廓帶式輸送機(jī),其中就有一臺帶式輸送單條輸送帶長 8980m。
第四個特點是由于皮帶秤的秤量很大,稱量為每小時上萬噸的皮帶秤在很多港口已是常見的計
量裝置。到目前為止,國際上仍公認(rèn)對皮帶秤現(xiàn)場的物料試驗是唯一可溯源的校驗方法,F(xiàn)場的物料試驗是非常費時、費力、費錢的試驗,特別是對大秤量的皮帶秤更是如此。為了使物料試驗方便、可靠、往往應(yīng)在設(shè)置皮帶秤之先,就要認(rèn)真考驗到校驗裝置。如斗秤、軌道衡、汽車衡的相對位置和誤差間的配合,以保證校驗的可靠性。否則會使校驗時帶來很多不便,應(yīng)避免校驗地與皮帶秤之間距離過長而造的物料的拋撒帶來的校驗誤差。
眾所周知,一臺新安裝的皮帶秤,經(jīng)過首次檢定(Initial Verification)后即可成為一臺。得到認(rèn)可的衡器。除特殊情況外,皮帶秤的首次檢定都必需是物料試驗。為了保證皮帶秤使用,除首次檢定外,在皮帶秤使中還規(guī)定了由法定計量機(jī)構(gòu)執(zhí)行的后續(xù)檢定和使用中檢驗。
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