CN1069336A - 电子皮带秤实物校准装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对电子皮带秤进行动态实物 校准的装置，该装置中采用检验标准物料循环使用的 方法，使实物料斗的体积可大大缩小，其具体结构中 包括三大部分，1.可实现静态称重的实物料斗，2.标 准物的循环使用机构，其中包括小型皮带传输机，物 料收集器和分料器，3.静态测重与过程自动控制系 统，其中包括单片机系统和控制电路驱动机构。其整 体安装在输送机上，可方便实现经常性的校准工作， 其检测精度高，过程自动化，有广泛的应用前景。

Description

本发明属于一种秤量仪器的辅助装置，具体地说是属于动态测重设备的校准装置，特别适用于对电子皮带秤进行实物料校准的场合。

电子皮带秤是对散装物料进行动态计量的一种较准确的计量仪器，其广泛地应用于在电力、冶金、矿山、港口等场所，物料在皮带输送机上靠重力传感系统进行计量。但随着应用过程，传输机皮带的松紧度变化等因素往往会影响到电子皮带秤的计量精度。因而，根据操作规范，每隔一定工作时间应对电子皮带秤进行一次校准，以取得准确的标尺和零点。现有技术中对电子皮带秤的校准采取以下三种方法和设备：（1）、砝码校准法：此法将标准砝码悬挂在电子皮带秤的受力杆上，再根据受力杆的结构，几何尺寸，输送机带等参数折合成为标准物料重，借此标定，校准电子皮带秤，此种方法简单易行，造价低，但是因皮带张力因素未考虑在内，且悬挂砝码实测中静止不动，因而属于半静态测重过程，与实际工况差距较远，因而可信度低，已很少采用。（2）、滚码校准法：使用一条单位长度的、重量已知的滚链铺放在电子皮带秤受力杆上方的输送带上，当输送带运动时滚链原地转动与输送带保持相对运动以此来模拟连续传输的物料，从而校准，标定电子皮带秤。此种方法滚链与输送带之间的摩擦力误差、滚链与传输带之间接触面积小与实际传输物料也有差距，且皮带秤的受力杆较长一般在5米以上，滚链的长度则更长，两端固定后因受力不均极易跑偏，在校准过程中因每次只能使用1-2条滚链，所测试的只是一个或两个流量，不能模拟系统的流量线性，加之其校准过程中要人工站在输送带上方操作，是很危险的，因而该种方法也不能得到理想的推广和应用。（3）实物料校准法：采用定量法实物料校准是目前最使人信服的方法。该方法在电子皮带秤的前方位设置一个实物料斗，在料斗上装有高于电子皮带秤三倍精度的静态斗秤。将静态斗秤秤好的实物料通过料斗施放在输送皮带上，结合实际运转参数来校准电子皮带秤。此种校准方法优点在于其基本上附合实际工况的动态测量，可信度高，精度好。但是其校准过程中要实现最大流量4-8%的动态模拟量实物料斗往往要很大容量，一般电厂实物校准料斗容量为24-32吨标准煤。因而料斗的体积庞大，造价昂贵。特别是目前的大型电厂设计中的输送机没考虑校准装置，因而如此庞大的料斗几乎无法安装。整个测试工作中物料转移量大，工作繁重而复杂。综上所述，目前电子皮带秤的标准装置和方法均存在着极大的缺陷。

本发明的目的在于提供一种改进的实物料校准装置的新型设计，使其具有较高的可信度与精确度，又使其具有小型、轻便，操作简单，可以以较小的实物料循环模拟出真实连续工作状态。以适应操作现状的环境条件和反复校准的操作规范。

本发明的关键在于要改进实物料校准中用料量过大的问题，从而设想在整个装置中增加循环上料机构，把每次通过电子皮带秤受力杆的实物料收集起来，重新送到实物料斗之中，这样不但可以满足校准中对流量的要求，而且可以极大地缩小实物料斗的体积，为实现以上构思，在本发明中除了设置有小型实物料斗及实物料的静态测重机构外，还增设了循环上料机构，该机构中包括一个小型循环式皮带传输机，下方位设有一个实物料斗收集器，它的作用是将通过电子皮带秤的物料收集起来送上小型传输机，再由皮带传输到实物料斗之中。考虑连续性工作和实测精度的需要，在小型传输机前端和料斗上方之间加设一个物料分料器，它的作用是将回输的物料准确送到指定的实物料斗之中。

在本发明所涉及的实物校准装置中，为了实现自动操作和测量精度还增加了循环送料与静态测重控制系统，其主要由单片机控制器，实物料斗控制电路，分料器控制电路和静态物料重力传感电路几部分组成，实物料斗控制电路主要控制对料斗出料口的开启与关闭，对涉及出料速度的机械振动器的加强与减弱。分料器控制电路的主要作用是控制其中分料板的移动以将物料引向指定料斗。静态物料重力传感电路则包括重力传感器，信号放大器，模数转换器，然后把重量信号送至单片机，记录或处理成物料的静重量。以上的构思即可实现借助少量的物料循环通过料斗称重后施放，再通过电子皮带秤模拟实际工况，以此校准电子皮带秤的零点和标尺。以较小型的装置实现较准确的实物料校准工作。

下面根据附图进一步来说明本发明的目的是如何实现的。

图1为本发明机械部分的结构示意图。

图2为本发明中控制部分的功能结构框图。

图3为实物料收集器的一个结构实施例，即电磁式收集器。

图4为分料器示意图。

图5为实物料斗的结构示意图。

图6两个实物料斗并排设置的示意图。

图7为导料板示意图。

其中1为电子皮带秤，2为主皮带传输机，3为升降装置，4为电磁式物料收集器，5为循环式小皮带传输机的刮板皮带，5A为刮板皮带上的挡片，6为小传输机的主动轮，7为物料分料器，7A为分料，器中的分料板，8为实物料斗，8A为料斗甲，8B为料斗乙，9为实物料口的出料口闸板，10为铁磁性实物料，11为振动送料器，12为重力传感器，12A为甲斗的重力传感器，12B为乙斗的重力传感器，13为小皮带传输机的从动滚轮，14为小皮带传输机的支撑滚柱，15为小型传输机的支架，16为实物料斗支架，17为单片机，18为显示器，19为EPROM存贮器，20为键盘，21为甲斗控制电路，22为乙斗控制电路，23为甲斗闸板驱动器，24为乙斗闸板驱动器，25、26为电磁振动电路，27为分料板驱动电路，28为信号放大器，29为模数转换器，30为测重秤框架，31为导料板，32为硅钢片，33为激磁绕组，34为从动轮挡圈，35为从动轮转动辊，36为支点，37为实物料斗的装料壳，38为出料口，39为吊装钢钢绳。

由于采取了实物料循环使用的方案，因而只需很少的物料和很小的料斗即可满足校准过程的需要，本装置中的实物料斗由装料壳37，按装在装料壳下方的出料口38，受单片机发出指令而实现启闭的出料口闸板9，用于控制出料速度的振动送料器11组成，整个料斗可通过钢丝绳39吊装测重框架30上，测重框架通过重力传感器与实物料斗支架16装配在一起安装在被校电子皮带秤的上方位。在校准过程中为了保证静态测重和动态的连续性，实物料斗可设置两个并排放置，如图6所示，其上口分别对准分料器7的两个出料口，出口则对准下方导料板31，由于设置两个料斗，则一个料斗处于出料状态时，另一个料斗负责回收循环料，当收料斗达到额定重量后即刻切换分料板7A，同时切换两个料斗出料口闸板的状态，此时可以得到准确的静态称重并基本保持动态测试的连续性。

从附图1中可以看出，小型循环式皮带传输机由主动轮6，从动滚轮13，代有突起档片5A的特种刮板皮带5及支撑滚柱14组成，整体组装在支架15并设置在电子皮带秤的上方，其前部设有分料器7固定在实物料斗8上方，后部设有可升降装置3，其可在工作时下降使小传输机尾部以接近经皮带秤的物料，校准完毕后可升高一定高度使物料可进入正常传输工作状态。

物料分料器7的作用是将循环回收的校验物料准确地引导进入指定的实物料斗，因为正常使用时设置有两个料斗，分料器7实际上设计为一个中间设有可移位分料板7A的一个金属槽道，其设置在循环小传输机的前端、实物料斗8上方。分料板7A可在驱动机构的作用下变换状态位置，从而使槽道形成两个出料口，一个对准实物料斗8A，另一个出料口对准实物料斗8A，根据单片机监测的结构而发出的指令，驱动机构可移动分料板7A，从而把物料准确地送入料斗甲或料斗乙。

本发明的关键在于如何把通过皮带秤的物料从运输机皮带上收集起来送上小皮带传输机的传输带，为实现这一功能，本装置中专门设计了物料收集器，在给出的实施例中该收集器4被设计成为一个圆柱状的电磁铁，并设置在小型传输机的从动滚轮13的内部，详可参看图3。图3中给出了电磁式物料收集器的一种结构设计，其由工字型硅钢片32迭成铁芯，3-5个铁芯组合在一起形成圆柱状，每个铁芯上缠有激磁绕组33，绕组之间串联连接，每组绕组圈数逐渐减少，这样即在收集器下面形成较强的电磁场，电磁场随着由下向上逐渐削弱。这样，当选用铁磁性物料做校验标准料时，物料接近从动滚轮13时即被较强的电磁引力吸上小皮带传输机的刮板皮带，随着刮板皮带的移动，在挡片5A的作用下，物料可以较好地克服电磁吸力形成的阻力携带物料沿从动滚轮圆弧面向上提升。随着电磁力的减弱物料的重量已较多地分压在刮板皮带的面上，从而可靠地将物料送上小皮带机的传输皮带并运往料斗。

综以上述可以看出，物料选取铁磁性物质，经实物料斗后施放到皮带传输机负载皮带上，流经电子皮带秤的受力杆后在电磁收集器的作用下，借助于刮板皮带的配合有效地把铁磁性物质搬上了小皮带传输机送回料斗，从而实现循式的实物料校准。

为了保证在校验过程中的精度和过程自动化衔接，本装置中专门配置由单片机系统为核心的实物静态称重和过程控制系统，其中单片机系统包括单片机17，存放软件程序的EPROM19，状态显示器18和数据输入链盘20。实物料斗的测重信号由重力传感器12A、12B发出，经放大电路28，模数转换器29送入单片机做为过程控制参数，根据实测过程的需要编制适用的过程控制软件，根据软件设置的参数，由单片机的准双向接口引出触发信号分别接至料斗控制电路21、22、23、24、25、26和分料板控制电路27，例如，如甲斗传出的重力传感信号表明，甲斗料已施放完毕的瞬间，由单片发出关闭甲斗闸板，将分料板7A移位，检测乙斗静态重量参数，打开乙斗闸板等一系列顺序指令，通过执行机构完成实物料斗的检测，施放物记录，施放完物料的总重量等参数，从而实现校验全过程自动控制和记录分析。

分料器导向板36的作用是将甲或乙斗出料口施放的物料能准确地施放在皮带的中间，以防止偏沉引起的误差。

按以上设计制成的电子皮带秤动态循环校准装置，由于采用大比重铁磁性物料及循环使用，实物料斗的体积和结构大大减少，从而降低了造价，并为现场的安装提供了可能性。该装置可以永久性安装在皮带动输机上，从而可以满足对皮带秤进行的经常性校验工作，使本行业中所推宠的实物料校验法具有了使用与推广的可能，由于其结构简单，成本大量下降，特别是采用单片机控制系统实现过程监测可以使检测工作大大节约时间和提高校准精确成度，从而真正发挥了电子皮带秤的计量作用，因而，本装置的实施将对热电厂，以需要用电子皮带秤对散装物质传输过程进行准确计量监测的场合，具有十分重要的意义。

Claims (8)

1、一种对电子皮带秤进行实物校准的装置，其装置中包括实物料斗、实物料静态测重机构，其特征在于该装置中还包括有：

a、循环上料机构，其由小型循环式皮带传输机，位于小传输机末端的实物料收集器4和位于小传输机前端、实物料斗上方的实物料分料器7，

b、循环送料与静态测重控制系统，其由单片机控制器17、18、19、20，料斗控制电路21、22、23、24、25、26，分料器控制电路27和静态物料重力传感电路28、29组成。

2、根据权利要求1所说的实物校准装置，其特征在于实物料斗由装料壳37、出料口38，出料口闸板9，振动送料器11组成，整体由钢丝绳39吊装在测重框架30上，测重框架30通过重力传感器12A、12B与实物料斗支架16装配在一起安装在被校电子皮带秤1的上方位。

3、根据权利要求2所说的实物校准装置，其特征在于实物料斗在整个装置中可设有两个8A、8B并排放置，其上口分别对准分料器7两个出料口，出口对准下方导料板31。

4、根据权利要求1所说的实物校准装置，其特征在于小型循环式皮带传输机由主动轮6，从动滚轮13，带有突起挡片5A的特种刮板皮带5及支撑滚柱14组成，整体组装在机架15，并设置在电子皮带秤上方，前端设有分料器固定在实物料斗8上方，后部设有可升降装置3，可在校准工作进行时下降使尾部接近经皮带秤的物料，校准完毕后可升高一定高度使物料可进入正常传输工作状态。

5、根据权利要求1所说的实物校准装置，其特征在于在分料器7为中间设有可移位分料板7A的金属槽道，设置在循环小传输机的前端，实物料斗8上方。

6、根据权利要求1所的实物校准装置，其特征在于物料收集器4为圆柱状电磁铁，设置在小型传输机从动滚轮13的内部。

7、根据权利要求6所说的实物校准装置，其特征在于圆柱状电磁铁由工型硅钢片3只迭加成的铁芯和铁芯上的激磁绕组33组成，硅钢片迭成的铁芯分3-5组组成圆柱状，绕阻之间串行连接，每组硅钢片上绕组圈数逐渐减少。

8、根据权利要求所说的实物校准装置，其特征在于单片机控制器包括单片机17，存放软件的EPROM19，显示器18，数据输入键盘20，实物料斗的测重信号由重力传感器12A、12B发出经放大电路28，模数转换器29送入单片机做为过程控制参数，根据软件设置的参数，由单片的准双向接口分别引出触发信号接至料斗控制电路21、22、23、24、25、26和分料板控制电路27。

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