CN101738247B

CN101738247B - 皮带秤的静态标定方法

Info

Publication number: CN101738247B
Application number: CN2009103099253A
Authority: CN
Inventors: 姚嗣松
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2009-11-19
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2029-11-19
Also published as: CN101738247A

Abstract

本发明公开了一种皮带秤的静态标定方法，主要包括速度信号的比例系数K标定和力信号的比例系数R标定，其中力信号的比例系数R标定为重点，其采用的是单位长度布置标准砝码的静态标定方法，静态标定不存在皮带震动和砝码摩擦等外力因素等误差，其标定比动态标定精度更高、更简单易操作。

Description

皮带秤的静态标定方法

技术领域

本发明涉及现代动态计量技术领域中电子皮带秤检定初值系数的标定，更具体地说是一种皮带秤的静态标定方法。

背景技术

皮带秤是一种常用的动态计量设备，并且已有百年历史，其是通过测力传感器和测速传感器按照一定数学计算方法完成对物料的动态连续计量，目前基本上是用应变式传感器测量力、用脉冲计量来测量速度的，但皮带秤的检定一直是个难点，它也一定程度上阻碍了皮带秤的实际应用的发展。

目前常用的皮带秤检定方法有两种：1.实物标定；2.链码或挂码标定。其中实物标定是目前最直接、最权威的，但是其投资比较大，操作也不方便而且耗费的时间又长，在很多场合下提供不了这么多实物标定的工艺条件。链码或挂码标定实际上是对实物标定的一种近似的模拟，其相比实物标定投资就较小了，但是其同样存在现场操作难度大的缺点。

比如说专利号为200510040981.3的中国发明专利公开了一种电子皮带秤的校验方法及其装置，其步骤为：先在输送皮带上建立一段未加载物料的空皮带段，在空皮带段上放置标准载荷，当标准载荷通过其秤架的称量区域时皮带秤进行称量采样，再对取样结果进行数据处理，并与标准载荷实际值比较及校正。该装置为由若干形状相同重量相等的标准重量块依次链接而成的链码。该发明其实是近似模拟实物标定的链码标定方法，其一方面具有了实物标定置信率高的优点，另一方面又得到链码标定投资小、操作相对方便的优点，然而上述方法归结到底是一种动态标定方法，其皮带在运转的时候必定产生震动，而且实物或者链码或者挂码在平移过程中存在摩擦，这些都要算进误差当中去，所以动态标定的精度不高、误差大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术皮带秤动态标定误差大的缺点，提供一种误差相对较小的皮带秤的静态标定方法。

本发明的另一目的在于克服现有技术皮带秤标定方法投资大、操作效率低、耗时耗力的不足，提供一种几乎不需要成本，而且操作简单方便易于掌握的皮带秤的静态标定方法。

为了达到以上目的，本发明是通过一下技术方案实现：一种皮带秤的静态标定方法，其特征在于，包括速度信号的标定和力信号的标定，

(一)速度信号的标定步骤如下：

1)在皮带秤的输送皮带上建立一段空皮带段L，并在皮带秤架体上标定一个定点参照物；

2)开启皮带秤，通过人工或者光电采集当空皮带段L整段通过定点参照物后，由电脑积算仪记录这段时间中测速滚筒的脉冲数P；

3)将上述L数值输入电脑积算仪中，通过电脑积算仪中已存公式L＝KP，计算得到速度信号标定的比例系数K，并保存；

(二)力信号的标定步骤如下：

1)在皮带秤静止的状态下，启动电脑积算仪检测测力传感器的力信号大小，并保存作为基准值S1；

2)在输送皮带的计量段上按单位长度间隔放置若干重量相等的砝码，再对输送皮带上的砝码以每米质量PS进行标定，记录并输入到电脑积算仪中；

3)在上述状态下，用电脑积算仪检测测力传感器的力信号大小，并保存作为采样值S2；

4)通过电脑积算仪中已存公式PS＝R(S2-S1)，计算得到力信号标定的比例系数R，并保存；

5)取下砝码，开启皮带秤，并检测空皮带秤跑皮的测力传感器的力信号大小，并保存到电脑积算仪中作为零点值S0。

整个皮带秤的标定：即标定速度信号标定的比例系数K、力信号标定的比例系数R和空皮带秤跑皮的零点值S0，三个初值，利用累积量SUM的计算公式：SUM＝R·K·∑(S-S0)，S为每个相邻脉冲之间实际测得的测力传感器AD采集值的平均值(在实际操作中只需要利用测力传感器采集传感器AD采集值的平均值即可以完成物料的动态计量)。

上述整套标定方法中利用的唯一外物是标准砝码，砝码是我们日常生活中常见的东西，取材容易成本较低而且可以重复利用。标定方法中力信号标定的比例系数R为重点，其采用的是静态标定的方法，静态标定是不存在皮带震动和砝码摩擦等外力因素误差，所以其标定比动态标定精度更高，而且从现场操作来说本发明的静态标定只需要单人就可以完成任务，动态标定中必须要有人从端部放下实物或者链码或者挂码，再有人负责对面接收，再或者不用人去接收也要有个容器吧，自然需要的条件比静态标定要来多，操作自然复杂的多，而且极易产生人为误差。相对本发明的方法操作就简单的多了，普通技术人员看了说明书就基本能掌握，不需要专门的标定技术人员，在任何方面都大大取得了进步。

作为优选，所述的速度信号的标定步骤1)和2)还能够为通过实际测速滚筒上的总脉冲数P和测速滚筒上的滚筒带轮的直径D计算得到总脉冲数P和滚筒带轮周长L。

测速传感器为数字式无碳刷脉冲发生器一般安装在尾部滚筒上，皮带运行时，速度传感器发生一系列速度脉冲，每一个脉冲代表皮带行程的一个单位长度，脉冲频率和皮带速度成正比。滚筒带轮带动皮带转动，其一周长等同于皮带运输了多少位移，可以间接的模拟建议空皮带段L。在皮带不打滑的情况下该方法最精准、简单实用。

作为优选，所述的力信号的标定步骤2)和3)还能够为采用一个砝码在整个输送皮带的计量段上按单位长度间隔多次放置，再通过电脑积算仪对力信号的实测结果进行计算得到每米质量PS和采样值S2。

该方法相比于上述得到每米质量PS和采样值S2两个重要数值来的比较麻烦了繁琐，但是其只需要用到一个砝码，成本大为下降，而且也只需要单人可以完成标定，在实施标定的条件上取得了进步，缩减了实施条件。

作为优选，参照物为刻画线或标签。在皮带秤上建立一段空皮带段L也可以采用刻画线或标签的形式，简单易操作，肉眼观测时效果明显。

有益效果：整套标定方法中唯一利用的外物是标准砝码，砝码是我们日常生活中常见的东西，取材容易成本较低而且可以重复利用。标定方法中力信号标定的比例系数R为重点，其采用的是静态标定的方法，静态标定是不存在皮带震动和砝码摩擦等外力因素误差，所以其标定比动态标定精度更高，而且从现场操作来说本发明的静态标定只需要单人就可以完成任务。

附图说明

图1为实现本发明方法的装置结构示意图。

图中：1-输送皮带，2-定点参照物，3-电脑积算仪，4-测力传感器，5-砝码，6-测速滚筒，7-测力桥架，8-显示器，9-CPU，10-存储器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：如图1所示，为实现本发明方法的装置结构包括基本的皮带秤组件和砝码5，基本的皮带秤组件包括皮带秤架体，装于皮带秤架体上的测力桥架7、测力传感器4、测速滚筒6和输送皮带1，测速滚筒6内装有数字式无碳刷脉冲发生器。输送皮带1上用刻画线标记A到B的一段空皮带段L，在A的相应位置下方皮带秤架体上标记一条刻画线作为定点参照物2。皮带秤基本组件还有包括有电脑积算仪3，电脑积算仪3上设有显示器8、CPU9和存储器10等。

有了上述硬件设备，下面阐述本发明的一种皮带秤的静态标定方法，整个皮带秤的标定：即标定速度信号标定的比例系数K、力信号标定的比例系数R和空皮带秤跑皮的零点值S0，三个初值，利用累积量SUM的计算公式：SUM＝R·K·∑(S-S0)，S为每个相邻脉冲之间实际测得的测力传感器AD采集值的平均值。

(一)速度信号的标定步骤如下：

1)在皮带秤的输送皮带1上建立一段A到B的空皮带段L，并在皮带秤架体上相应于A的位置标定一个定点参照物2；

2)开启皮带秤，通过人工目测或者光电采集当空皮带段L整段通过定点参照物2后，由电脑积算仪3记录这段时间中测速滚筒6的脉冲数P；

3)将上述L数值输入电脑积算仪3中，通过电脑积算仪3中已存公式L＝KP，计算得到速度信号标定的比例系数K，并保存到电脑积算仪3中；

(二)力信号的标定步骤如下：

1)在皮带秤静止的状态下，启动电脑积算仪3检测测力传感器4的力信号大小，并保存作为基准值S1；

2)在输送皮带1的计量段上按单位长度间隔放置若干重量相等的砝码5，砝码个数一般控制在30个左右，依具体实际情况限定，首尾砝码总长度不小于1米，再对输送皮带1上的砝码5以每米质量PS进行标定，记录并输入到电脑积算仪3中；

3)在上述状态下，用电脑积算仪3检测测力传感器4的力信号大小，并保存作为采样值S2；

4)通过电脑积算仪3中已存公式PS＝R(S2-S1)，计算得到力信号标定的比例系数R，并保存；

5)取下砝码5，开启皮带秤，并检测空皮带秤跑皮的测力传感器4的力信号大小，并保存到电脑积算仪3中作为零点值S0。

至此，上述标定工作基本完成。

实施例2：如图1所示，速度信号的标定步骤1)和2)还能够为通过实际测速滚筒6上的总脉冲数P和测速滚筒6上的滚筒带轮的直径D计算得到总脉冲数P和滚筒带轮周长L。

其余同实施例1。

实施例3：如图1所示，力信号的标定步骤2)和3)还能够为采用一个砝码5在整个输送皮带1的计量段上按单位长度间隔多次放置，次数一般控制为30次左右，依具体情况限定，首尾砝码放置位置不小于1米，再通过电脑积算仪3对力信号的实测结果进行计算得到每米质量PS和采样值S2。

其余同实施例2。

采用本发明方法进行标定的好处：整套标定方法中唯一利用的外物是标准砝码，砝码是我们日常生活中常见的东西，取材容易成本较低而且可以重复利用。标定方法中力信号标定的比例系数R为重点，其采用的是静态标定的方法，静态标定是不存在皮带震动和砝码摩擦等外力因素误差，所以其标定比动态标定精度更高，而且从现场操作来说本发明的静态标定只需要单人就可以完成任务。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域普通的技术人员来说，在不脱离本发明核心技术特征的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种皮带秤的静态标定方法，其特征在于，包括速度信号的标定和力信号的标定，

（一）速度信号的标定步骤如下：

1）在皮带秤的输送皮带（1）上建立一段空皮带段L，并在皮带秤架体上标定一个定点参照物（2）；

2）开启皮带秤，通过人工或者光电采集当空皮带段L整段通过定点参照物（2）后，由电脑积算仪（3）记录这段时间中测速滚筒（6）的脉冲数P；

3）将上述L数值输入电脑积算仪（3）中，通过电脑积算仪（3）中已存公式L=KP，计算得到速度信号标定的比例系数K，并保存；

（二）力信号的标定步骤如下：

1）在皮带秤静止的状态下，启动电脑积算仪（3）检测测力传感器（4）的力信号大小，并保存作为基准值S1；

2）在输送皮带（1）的计量段上按单位长度间隔放置若干重量相等的砝码（5），再对输送皮带（1）上的砝码（5）以每米质量PS进行标定，记录并输入到电脑积算仪（3）中；

3）在上述状态下，用电脑积算仪（3）检测测力传感器（4）的力信号大小，并保存作为采样值S2；

4）通过电脑积算仪（3）中已存公式PS=R（S2-S1），计算得到力信号标定的比例系数R，并保存；

5）取下砝码（5），开启皮带秤，并检测空皮带秤跑皮的测力传感器（4）的力信号大小，并保存到电脑积算仪（3）中作为零点值S0。

2.根据权利要求1所述的皮带秤的静态标定方法，其特征在于，所述的力信号的标定步骤2）和3）还能够为采用一个砝码（5）在整个输送皮带（1）的计量段上按单位长度间隔多次放置，再通过电脑积算仪（3）对力信号的实测结果进行计算得到每米质量PS和采样值S2。

3.根据权利要求1或2所述的皮带秤的静态标定方法，其特征在于，参照物（2）为刻画线或标签。