CN100549633C - 皮带秤称重分段去皮法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种皮带秤称重分段去皮法，属于称重计量技术领域。该方法包括在皮带秤的输送带上预定位置安置第一感应标志物，在皮带秤的机架上设置监测装置和脉冲测速传感器，记录输送带上所述第一感应标志物两次被探测的时间间隔以及该时间间隔中脉冲测速传感器发出的总脉冲数；将整圈输送带按预定数量平均分段，并将总脉冲数分成与分段对应的编号脉冲组；分别记录各分段的皮重和毛重；顺序将各编号脉冲组的分段毛重分别减去对应的皮重，将各段输送带输送物料的净重累加，得到输送物料的总重。该方法消除了固定阈值与每一输送带分段的线密度均值的误差，同时避免了“空带走字”和“有料不走字”的现象，显著提高了称重的准确度。

Description

皮带秤称重分段去皮法

技术领域

本发明涉及一种皮带秤称重的去皮方法，尤其是一种皮带秤称重分段去皮法，属于称重计量技术领域。

背景技术

皮带秤在目前各种散状物料自动累计衡器之中效率最高且应用最为广泛，其典型结构与原理为：皮带秤的称重机构安装于带式输送机的机架之上，且置于输送带即皮带之下，物料则在输送带上方输送。当输送带载着物料通过皮带秤秤台时，负荷传感器受到物料重力、测力装置机械构件自重以及位于秤台那段输送带重量的共同作用，称出毛重(参见图1)。

为了获得物料的净重，就需要去除皮重(简称“去皮”)，即去除测力装置机械构件自重以及位于秤台的那段输送带重量。通常，机械构件的自重一般较为固定，因此成为皮重的定量部分。而输送带由于质地、厚薄、接缝等实际存在不均匀性，因此成为皮重的变动部分，也是准确去皮难以处理的部分。

目前，世界各国生产的皮带秤的“去皮”通常有以下两种方法：(1)正负积分法，(2)阈值法。这两种模式均需先测量输送带的整圈长度，并对无物料时的空输送带进行整数圈重量全累计，求得输送带的平均线密度值，以此作为称重累计数据处理时计算“皮重”的依据，称重时以“毛重”减去皮重均值后的差值作为物料净重。

其中，正负积分法不可避免地出现“空秤走字”或可能发生随时间推移累计值反而减少的现象，用户对这种有悖于常理的计量往往难以接受。阈值法虽具有可以避免“空秤走字”现象的优点，但该法由预先设置的称重灵敏阈值抑制“空秤走字”，皮带秤称重灵敏度被降低，会出现“有料不走字”的现象。

由于这两种去皮模式都用到了输送带平均线密度，因此输送带长度的正确测量及线密度的不均匀离散性对于皮带秤称重计量的准确度至关重要。然而在实际场合中发现存在很多问题：

检索发现，公开号为CN2785005、公开日为2006.05.31的中国实用新型专利公开了一种液体流量智能控制皮带秤定点去皮重方法，此外公开号为CN101092188、公开日为2007.12.26的中国发明专利公开了一种非惯性在线实时去皮重定量装箱系统。这两种技术方案虽然均对去皮重的具有积极意义，但相对比较复杂。

发明内容

本发明的目的是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种即可杜绝“空秤走字”又可避免“有料不走字”现象，并且简单经济的皮带秤称重分段去皮法。

申请人通过对现有技术存在的问题进行分析后认识到，其原因主要有：

1.输送带的长度不易测得很准确。皮带秤通常安装在按工艺要求设置的带式输送机上的，输送机长度随工艺要求不同而异，短者仅几米，长则数千米。输送带通常由橡胶、PVC、PU等塑性材料制成，当其承载的物料重量范围变化较大时，由于存在弹性变形，其整圈长度会发生较大变化，当整圈总长较长时，其长度误差会相当可观。

2.输送带存在不均匀性是难以避免的普遍状况。限于输送带的制造工艺，整条输送带不可避免地存在质地、厚薄、接头等方面的不均匀性。当输送带损坏时，用户又往往仅对局部进行修补、更换，更加剧了输送带线密度的不均匀。

3.理论假定与实际使用存在差异。现今的皮带秤均采用整圈输送带的平均线密度值作为一成不变的线密度来计算皮重值，因此所得计量结果不可避免与实际数值存在偏差。尤其在启停频繁的场合，累积偏差将十分明显。

本发明的皮带秤称重分段去皮法基本原理是，将计算皮重的依据由原整条输送带的平均线密度一个值改成为若干分段的平均线密度多个值，使每个值更接近实际线密度，从而提高称重准确度。其具体实现过程包括以下步骤：

第一步、在皮带秤的输送带上预定位置安置第一感应标志物，用作检测分段的起始点；

第二步、在皮带秤的机架上设置监测装置和脉冲测速传感器，分别用以探测输送带上感应标志物和发出预定频率的脉冲；

第三步、皮带秤运行后，记录输送带上所述第一感应标志物两次被探测的时间间隔(即输送带整圈运行时间)以及该时间间隔中脉冲测速传感器发出的总脉冲数；

第四步、将整圈输送带按预定数量平均分段(通常依据输送带的长度和不均匀程度等实际状况确定预定数量)，并以预定数量除总脉冲数，将总脉冲数分成与分段对应的编号脉冲组；

第五步、记录皮带秤空载运行时各分段的皮重，再记录皮带秤承载运行时各分段的毛重；

第六步、顺序将各编号脉冲细的分段毛重分别减去对应的皮重，得出各分段输送带输送物料的净重；

第七步、将各段输送带输送物料的净重累加，得到输送物料的总重。

本发明的进一步完善是，所述第一步中还在皮带秤的输送带与第一感应标志物相隔预定间距处设置第二感应标志物，用作验证确认所述起始点。这样，只有当监测装置探测到符合预定间距的两次感应信号才确认第一感应信号为起始点，从而避免其它干扰对监测装置的误导。

以上方法以确定的起始点为基准，将输送带分成等长的若干段，并分别记录各分段的皮重和毛重值，进而计算出各分段的净重，累加得出输送物料的总重。因此，预设的阈值不再是针对整条输送带的一个固定值，而是随着各输送带分段分别处理。结果，消除了固定阈值与每一输送带分段的线密度均值的误差，同时避免了“空带走字”和“有料不走字”的现象，显著提高了称重的准确度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为皮带秤称重示意图。图中1是待称物料，2是输送带，3是称重传感器，4是皮带秤的计量托辊。

图2为本发明一个实施例的结构简图。

图3为与图2对应的实施例结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例借助自动称重仪实现皮带秤称重分段去皮法。如图2和图3所示，在皮带秤的输送带2上相隔预定距离为D各埋设第一和第二感应标志物7和8(磁铁、铁块等均可)。在标志物通过的下方机架上安装一个能检测标志物经过的感应监测装置6，当两标志物分别通过感应监测装置时，能顺序产生两个脉冲N₁与N₂。鉴于第一感应标志物位置是输送定点的基础，根据下式，可以借助此两脉冲判断确认第一标志物的位置：

|(T_N2-T_N1)-D/V|≤M

式中，T_N1-第一感应标志物到达时刻，T_N2-第二感应标志物到达时刻，D-两个标志间的间距，V-输送带机速度，M-允许误差值。即，当两感应标志物在允许的时间误差内依次通过检测点，则可确认第一脉冲发生处为输送带的起始点。如超差，则说明不是标志物而是干扰。

此外，机架上还安置了可以发出频率性脉冲的脉冲测速传感器5。皮带秤运行后，自动称重仪经过确认判断后，记录输送带上第一感应标志物两次被探测的时间间隔(即输送带整圈运行时间)以及该时间间隔中脉冲测速传感器发出的总脉冲数。接着，再依据输送带的长度和不均匀程度等确定皮带预定分段数量，将整圈输送带按预定数量平均分段，用预定数量除总脉冲数，得到与分段对应的编号脉冲组。图中3是称重传感器，4是称重托辊。

之后，皮带秤空载运行，自动称重仪记录皮带秤空载运行时各分段的皮重；再承重运行，记录皮带秤承载运行时各分段的毛重；并且顺序将各编号脉冲组的分段毛重分别减去对应的皮重，得出各分段输送带输送物料的净重。最后，自动称重仪将各段输送带输送物料的净重累加，得到输送物料的总重。

以下为本实施例的皮带秤在采用本发明方法前后的实验数据对比。

该皮带秤嵌装于一台带式输送机，三节槽型托辊组，输送带材质为棉帆布芯多层橡胶带，带宽800mm，整圈带长216.75m，有拼接修补，金属扣接头2排，标称带速1.25m/s，实测整圈运行时间(173.46±0.12)s，有重力式输送带张紧装置。皮带秤额定流量300t/h，测速传感器脉冲发生频率180pulse/m。

根据试验对象实际状况，本实施例将整圈输送带等分成5段，每段长度由原来的200m以上缩短到不超过50m，使各段线密度的最大值与最小值之差大大缩小，从而对于称重仪表的灵敏度阈值的预置值也可相应地减小，以此兼顾解决“空秤走字”与“有料不走字”的矛盾。

在输送带上沿宽度方向垂直于带边埋设一条磁铁作为第一标志物，再在相隔5m处以相同的方法埋设另一条磁铁，作为第二标志物。在标志物通过的路径下方，安装一只磁感应开关。本实施例中的带速为1.25m/s，则正常检测到两个脉冲的时间间隔应为4s，若实际测得两个脉冲的时间间隔与此偏离在合理的误差范围之内，则可认为此点(第一点或第二点)为皮带的起始点。如超差则说明不是标志物而是干扰。

本实施例效果验证试验的数据附于下表。试验数据表明，该皮带秤的准确度有了明显的改善。

总之，本发明的实施将改变皮带秤长期困扰的空带运行走字问题、输送带非整圈运行引起的误差、阈值选择难以兼顾的问题，对皮带秤精度和长期稳定性的提高起到显著的作用，尤其适合运输含水量高、粉末多的物料称重。

Claims (5)

1.一种皮带秤称重分段去皮法，其特征在于包括以下步骤：

第一步、在皮带秤的输送带上预定位置安置第一感应标志物，用作检测分段的起始点；

第二步、在皮带秤的机架上设置监测装置和脉冲测速传感器，分别用以探测输送带上感应标志物和发出预定频率的脉冲；

第三步、皮带秤运行后，记录输送带上所述第一感应标志物两次被探测的时间间隔以及该时间间隔中脉冲测速传感器发出的总脉冲数；

第四步、将整圈输送带按预定数量平均分段，并以预定数量除总脉冲数，将总脉冲数分成与分段对应的编号脉冲组；

第五步、记录皮带秤空载运行时各分段的皮重，再记录皮带秤承载运行时各分段的毛重；

第六步、顺序将各编号脉冲组的分段毛重分别减去对应的皮重，得出各分段输送带输送物料的净重；

第七步、将各段输送带输送物料的净重累加，得到输送物料的总重。

2.根据权利要求1所述皮带秤称重分段去皮法，其特征在于：所述第一步中还在皮带秤的输送带与第一感应标志物相隔预定间距处设置第二感应标志物，用作验证确认所述起始点。

3.根据权利要求2所述皮带秤称重分段去皮法，其特征在于：所述第一感应标志物和第二感应标志物沿宽度方向埋设在垂直于输送带的带边处。

4.根据权利要求3所述皮带秤称重分段去皮法，其特征在于：所述第一感应标志物和第二感应标志物为磁铁或铁块。

5.根据权利要求4所述皮带秤称重分段去皮法，其特征在于：所述监测装置为磁感应开关，安置在所述第一感应标志物和第二感应标志物通过的路径下方。

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