CN110031079B - 一种电子皮带秤在线标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种本发明提供的电子皮带秤在线标定方法，包括对电子皮带秤进行精确度标定，若实际精确度误差值大于精确度误差阀值，则通过“选用n个瞬时流量计量的平均值为调整后的瞬时流量计量，延长标定检测数量和时间”来缩小电子皮带秤标定精确度误差，改善电子皮带秤的标定稳定性，另外，还包括对电子皮带秤进行准确度标定；采用稳定性复合指标，填补了电子皮带秤稳定性标定和调整的空白，通过复合标定和调整，能准确分辨和改善电子皮带秤的稳定性和准确度，进而正确区分配料生产线的物料波动与计量误差，实现精准配料的目标，且在线标定时操作步骤相对简单，可结合目前通用电子皮带秤自控设施进行自控设定，简化一线操作，便于推广。

Description

一种电子皮带秤在线标定方法

技术领域

本发明涉及物料计量技术领域，特别是涉及一种电子皮带秤在线标定方法。

背景技术

电子皮带秤是目前较为普及应用的一种计量设施，多用于物料输送、配料等目的，普遍应用于物流、冶金、矿业等生产领域。受皮带运行磨损、输送物料粘附等因素影响，电子皮带秤实际运行存在一定波动，导致计量数据失真，为确保电子皮带秤计量数据准确，必须定期校核。

按现行国际建议(OIML R50:1996)、国家计量检定规程(JJG195-2002)以及国家标准(GB/T 7721-2007)规定，电子皮带秤设0.5级、1级、2级三个准确度等级，但电子皮带秤主要被广泛应用于工业生产中，尤其对于配料类工艺产线，对于电子皮带秤的稳定性即精确度要求比较高，而目前公开标准中却缺乏有关稳定性的明确规定，致使行业内存在“同级秤内良莠不齐、高级秤只能低级用”等问题。在通用电子皮带秤检定标准中虽有“零点稳定性检定”的规定(在皮带空载运行至整圈数并尽可能接近3min的时刻，读取流量示值各5次，它们中的最大值和最小值之差应符合规定要求)，但一方面该检定方法的执行误差较大，另一方面受岗位操作水平、工况环境等因素限制，在生产企业中普遍未能执行，进而产生电子皮带秤实际使用过程中物料波动与计量误差混淆不清等问题，导致无法实现精准配料。

因此如何解决电子皮带秤实际使用过程中物料波动与计量误差混淆不清导致无法实现精准配料的问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电子皮带秤在线标定方法，其能够准确分辨电子皮带秤的稳定性和准确度，并改善电子皮带秤的稳定性，进而正确区分配料生产线的物料波动与计量误差，实现精准配料的目标。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电子皮带秤在线标定方法，包括，

S1：在电子皮带秤运行的状态下，计算电子皮带秤的实际精确度误差σ₁，

其中，

L_定真为电子皮带秤流量计量的额定真值，L_i为在设定时间段内以单位时间△t为间隔依次所选取的电子皮带秤的瞬时流量计量，分别记为L₁、L₂……L_n，

为L₁、L₂……L_n的平均差值，

为L₁、L₂……L_n的平均差值，n≥2；

S2：判断σ₁是否不大于σ_1max，若否，则进入S3，

其中，σ_1max为电子皮带秤使用时所允许的最大精确度误差值；

S3：取n个以单位时间△t为间隔且依次相邻的瞬时流量计量L_mi的平均值为调整后的瞬时流量计量L_i，并进入S1，

其中，

m和i依次取值1、2、3……n。

优选地，S1包括：

在电子皮带秤空载运行的状态下，计算电子皮带秤的实际精确度误差σ₁；或在电子皮带秤负载运行状态下，计算电子皮带秤的实际精确度误差σ₁。

优选地，在S2后还包括，

S4：对电子皮带秤进准确度标定，计算电子皮带秤的实际准确度误差σ₂，并判断σ₂是否不大于σ_2max，若是，标定结束，若否，则进入S5，

其中，σ_2max为电子皮带秤使用时所允许的最大准确度误差值；

S5：修改零点间隔值，e_新＝e_原(1-σ₂)，重启电子皮带秤，并进入S1，

其中，e_新为新零点间隔值，e_原为原零点间隔值。

优选地，对电子皮带秤进准确度标定包括：在电子皮带秤空载运行状态下进行准确度标定或在电子皮带秤负载运行状态下进行准确度标定；

其中，电子皮带秤空载运行时，

电子皮带秤负载运行时，

L_实真为电子皮带秤的实际负载流量真值。

优选地，若电子皮带秤为负载运行，则通过放置标准链码的方式在电子皮带秤上加上载荷。

本发明提供的电子皮带秤在线标定方法，包括对电子皮带秤进行精确度标定，若实际精确度误差值大于精确度误差阀值，则通过“选用n个瞬时流量计量的平均值为调整后的瞬时流量计量，延长标定检测数量和时间”来缩小电子皮带秤标定精确度误差，改善电子皮带秤的标定稳定性，有效避免电子皮带称实际使用过程中因物料波动引起的计量问题，进而可以提升配料稳定性，有利于精准配料。

本发明提供的电子皮带秤在线标定方法，还包括对电子皮带秤进行准确度标定；在精确度标定合格的情况下，再进行准确度标定，能够提高准确度标定结果的可信度。

采用稳定性复合指标，填补了电子皮带秤稳定性标定和调整的空白，通过复合标定和调整，能准确分辨和改善电子皮带秤的稳定性和准确度，进而正确区分配料生产线的物料波动与计量误差，实现精准配料的目标，且在线标定时操作步骤相对简单，可结合目前通用电子皮带秤自控设施进行自控设定，简化一线操作，便于推广。

附图说明

图1为本发明所提供的电子皮带秤在线标定方法的一种具体实施方式的流程示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种电子皮带秤在线标定方法，其能够准确分辨电子皮带秤的稳定性和准确度，并改善电子皮带秤的稳定性，进而正确区分配料生产线的物料波动与计量误差，实现精准配料的目标。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明所提供的电子皮带秤在线标定方法的一种具体实施方式的流程示意图。

本发明具体实施方式提供的电子皮带秤在线标定方法，可用于电子皮带秤的定期校核，以确保电子皮带称的计量数据准确。该方法具体包括：

S1：在电子皮带秤运行的状态下，算电子皮带秤的实际精确度误差σ₁；

在对电子皮带秤进行标定时，先开启电子皮带称，使皮带保持运行。

S2：判断σ₁是否不大于σ_1max，若否，则进入S3。

其中，

σ₁为电子皮带秤运行时的实际精确度误差，σ_1max为电子皮带秤使用时所允许的最大精确度误差值即精确度误差阀值，L_定真为电子皮带秤流量计量的额定真值，L_i为电子皮带秤的瞬时流量计量，在设定时间段内以单位时间△t为间隔依次选取电子皮带秤的n个瞬时流量计量，分别记为L₁、L₂…L_i…L_n，

为上述n个瞬时流量计量的平均差值。

其中需要说明的是，L_定真根据电子皮带秤规格以及使用时实际生产工艺需求确定，一般为电子皮带秤最大量程的0.5-1.0倍，σ_1max一般也是根据实际生产工艺需求确定，且σ_1max与L_定真往往一一对应，即在生产工艺标准确定的状态下，L_定真与σ_1max均是确定的；

另外，精确度标定时，n的取值即在设定时间段内所选取瞬时流量计量的具体数量可以根据实际需求来确定，只要不少于2个均可，本申请对此不作具体限制，为保证可靠性并减少计算量，n的取值范围优选限制在2至100的范围内；

其中，为保证标定结果的准确性，上文中所述的“设定时间段”优选指的是，皮带运行至整圈倍数且运行时间在3min左右之内。

精确度标定时，若电子皮带秤的实际精度误差未超过精确度误差阀值，则说明电子皮带秤精确度合格；若电子皮带秤实际精确度误差超过精确度误差阀值，则说明电子皮带秤精确度不合格，需要调整。

其中需要说明的是，精确度标定即稳定性标定。

S3：取n个以单位时间△t为间隔且依次相邻的瞬时流量计量L_mi的平均值为调整后的瞬时流量计量L_i，并进入S1；

其中，

m和i依次取值1、2、3……n，

Δ_t优选为标定系统内最小的取值间隔时间。

当以时间间隔为△t的n个瞬时流量计量来测量电子皮带秤精确度不合格时，则取n个以单位时间△t为间隔且依次相邻的瞬时流量计量L_mi的平均值为调整后的瞬时流量计量L_i，并再次按照步骤S1进行精确度标定，直到合格。

可以理解的是，L₁₁、L₂₁……L_n1为时间段t₁内的n个瞬时流量计量，L₁₂、L₂₂……L_n2为时间段t₂内的n个瞬时流量计量，L_1i、L_2i……L_ni为时间段t_i内的n个瞬时流量计量，时间段t₁、t₂……t_n依次相邻，且每个时间段内相邻瞬时流量计量的时间间隔均为Δ_t，则t₁＝t₂…＝t_m…＝t_n＝nΔ_t，调整后电子皮带秤精确度测量时所选用的总时间T为各时间段的总合，即

则调整后精确度标定时检测数量和时间明显增加。

以Δ_t＝20ms，n＝3为例，初始精确度标定时，总时间T＝60ms，若此时判断出电子皮带秤精确度不合格，则选取3个以20ms为间隔且依次相邻的瞬时流量计量L_mi的平均值为调整后的瞬时流量计量L_i，并再次进行精确度标定，第二次标定中共有9个瞬时流量计量，分别记为L₁₁、L₂₁、L₃₁、L₁₂、L₂₂、L₃₂、L₁₃、L₂₃、L₃₃，每3个为一组并计算平均值，总时间T＝180ms；不合格则再次重复上述步骤操作。

本发明提供的电子皮带秤在线标定方法，通过“选用n个瞬时流量计量的平均值为调整后的瞬时流量计量，延长标定检测数量和时间”可以明显缩小电子皮带秤标定精确度误差，改善电子皮带秤的标定稳定性，有效避免电子皮带称实际使用过程中因物料波动引起的计量问题，进而可以提升配料稳定性，有利于精准配料。

其中，在对电子皮带秤进行精确度标定时，有零点标定和负载标定两种情况，零点标定是指在电子皮带秤空载运行状态下进行标定，负载标定是指在电子皮带秤负载运行状态下进行标定；实际精确度标定时，两种情况二选一，即，可以选用零点标定方式，也可以选用负载标定方式，优选地，采用负载标定方式，标定结果更准确。

进一步地，本发明具体实施方式提供的电子皮带秤在线标定方法，在步骤S2后还可以包括，

S4：对电子皮带秤进行准确度标定，计算电子皮带秤的实际准确度误差σ₂，并判断σ₂是否不大于σ_2max，若是，标定结束，若否，则进入S5；

其中，σ₂为电子皮带秤实际运行时的实际准确度误差，σ_2max为电子皮带秤使用时所允许的最大准确度误差值，即准确度误差阀值；

需要说明的是，在对电子皮带秤进行准确度标定时，也有零点标定和负载标定两种情况，

电子皮带秤空载运行时，

电子皮带秤负载运行时，

其中，L_定真为电子皮带秤流量计量的额定真值，L_实真为电子皮带秤负载运行时的实际负载流量真值。

其中需要说明的是，L_定真根据电子皮带秤规格以及使用时实际生产工艺需求确定，一般为电子皮带秤最大量程的0.5-1.0倍，σ_2max一般也是根据实际生产工艺需求确定，且σ_2max与L_定真往往一一对应，即在生产工艺标准确定的情况下，L_定真与σ_2max均是确定的；

另外，为确保测量数据稳定可靠，同一电子皮带秤的准确度误差阀值σ_2max不得低于精确度误差阀值σ_1max的2-3倍。

S5：修改零点间隔值，e_新＝e_原(1-σ₂)，重启电子皮带秤，并进入S1；

其中，e_新为电子皮带秤的新零点间隔值，e_原为电子皮带秤的原零点间隔值。

准确度标定时，若电子皮带秤实际准确度误差未超过准确度误差阀值，则说明电子皮带秤准确度合格，标定结束；若电子皮带秤实际准确度误差超过准确度误差阀值，则说明电子皮带秤准确度不合格，需要对皮带秤标定系数进行修改。

当准确度标定不合格时，通常做法是调整电子皮带秤的零点间隔，调整后再重新标定；

由于电子皮带秤的零点间隔通常会影响电子皮带秤的精确度，因此在调整零点间隔后，优选重启电子皮带秤，重新进行精确度和准确度的标定。

需要说明的是，在实际进行电子皮带秤的精确度和准确度标定时，可以选用零点标定方式，也可以选用负载标定方式，优选采用负载标定方式，标定结果更准确；但需强调的是，若选用零点标定方式进行电子皮带秤的精确度标定，即在电子皮带秤空载运行状态下进行精确度标定，则后续准确度标定也选用零点标定方式，若选用负载标定方式进行电子皮带秤的精确度标定，即在电子皮带秤负载运行状态下进行精确度标定，则后续准确度标定也选用负载标定方式。

本发明提供的电子皮带秤在线标定方法，采用精确度和准确度复合指标，先进行精确度标定，在精确度标定合格的情况下，再进行准确度标定，能够提高准确度标定结果的可信度；采用电子皮带秤进行实际配料过程中，取修正后的瞬时流量计量判断实际料流波动是否异常，根据修改后的实际料流调控配料，可大大消除“过度调节”类误操作，提升配料稳定性，进而实现精准配料的目标。

需要说明的是，电子皮带秤上自带有标定系统，其可计算电子皮带秤运行时的实际精确度误差σ₁、实际准确度误差σ₂，并能够判断实际精确度误差是否大于精确度误差阀值、实际准确度误差是否大于准确度误差阀值。

本发明具体实施方式提供的电子皮带秤在线标定方法，在电子皮带秤负载运行的状态下进行标定时，有挂码、放置标准链码、实物等多种方式对电子皮带秤添加负载，优选通过放置标准链码的方式在电子皮带秤上加上载荷，操作简单方便，标定测量更准确。其中，加载时，标准链码要覆盖电子皮带称，保证皮带不跑偏运行。

下面以应用于炼铁厂烧结配料系统中的螺旋电子皮带秤为例，对一种实施例中的标定过程进行具体说明；该螺旋电子皮带秤主要用于配加烧结用白灰，其量程为5-50t/h，工艺要求允许料流波动率范围为±1.5％。

第一步，设定复合指标。

复合指标包括稳定性指标和准确度指标，其中，精确度指标即精确度指标为精确度误差，等于电子皮带秤标定时的瞬时流量计量的平均偏差值与流量计量的额定真值的比值，准确性指标为准确度误差，等于电子皮带秤标定时的瞬时流量计量的平均值与流量计量的真值的误差。

第二步，标定。

标定主要由稳定性标定和准确度标定两部分组成，均可通过零点标定和标准码标定两种途径完成。

零点标定：根据实际生产工艺需求，取L_定真＝30t/h；保持皮带空载运行状态下，取3.1min内(且皮带运行至整圈数倍)电子皮带秤标定时的瞬时流量计量L_i，计算其平均偏差值与额定真值L_定真的比值即空载时的实际精确度误差σ₁；并计算其平均值与额定真值L_定真的误差即空载时的实际准确度误差σ₂。

标准码标定：取标准链码24t/h(覆盖电子皮带秤、皮带不跑偏运行)，保持标准码负载运行状态下，3.1min内(且皮带运行至整圈数倍)电子皮带秤标定时的瞬时流量计量L_i，计算其平均偏差值与额定真值L_定真的比值即负载时的实际精确度误差σ₁；并计算其平均值与标准链码值(即电子皮带秤的实际负载流量真值L_实真)的误差即负载时的实际准确度误差σ₂。

第三步，调整。

稳定性调整。确定精确度误差阀值为0.5％。如果精确度误差值σ₁≤0.5％，为合格；如果精确度误差值σ₁＞0.5％，则需对电子皮带秤的瞬时流量计量L_i进行调整，调整方案：为节省标定时间，首先取3个原始相邻(测量系统最小的取值间隔时间)的瞬时流量计量L_i的平均值为调整后的瞬时流量计量L_i，调整后再按上述步骤重新进行标定；不合格则重复上述步骤操作，直到合格停止调整。

准确性调整。确定准确度误差值阀值为1.0％。如果准确度误差值σ₂≤1.0％，为合格；如果准确度误差值σ₂＞1.0％，则对电子皮带秤的零点间隔值进行调整，调整方案：新零点间隔值＝原零点间隔值×(1-σ₂)，调整后按上述步骤重新进行标定，直到合格。

根据上述论述可知，本发明提供的电子皮带秤在线标定方法，采用精确度和准确度复合指标，若实际精确度误差值大于精确度误差阀值，则需对电子皮带秤的瞬时流量计量进行调整，取n个相邻的瞬时流量计量的平均值为调整后的瞬时流量计量，直至标定合格。

本发明提供的电子皮带秤在线标定方法，所采用的稳定性复合指标，填补了电子皮带秤稳定性标定和调整的空白，通过复合标定和调整，能准确分辨和改善电子皮带秤的稳定性和准确度，进而正确区分配料生产线的物料波动与计量误差，实现精准配料的目标，且在线标定时操作步骤相对简单，可结合目前通用电子皮带秤自控设施进行自控设定，简化一线操作，便于推广。

在本发明申请文件的描述中，说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述较为简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上对本发明所提供的电子皮带秤在线标定方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种电子皮带秤在线标定方法，其特征在于，包括，

S1：在电子皮带秤运行的状态下，计算电子皮带秤的实际精确度误差σ₁，

其中，

L_定真为电子皮带秤流量计量的额定真值，L_i为在设定时间段内以单位时间Δt为间隔依次所选取的电子皮带秤的瞬时流量计量，分别记为L₁、L₂……L_n，

为L₁、L₂……L_n的平均差值，n≥2；

S2：判断σ₁是否不大于σ_1max，若否，则进入S3，

其中，σ_1max为电子皮带秤使用时所允许的最大精确度误差值；

S3：取n个以单位时间Δt为间隔且依次相邻的瞬时流量计量L_mi的平均值为调整后的瞬时流量计量L_i，并进入S1，

其中，

m和i依次取值1、2、3……n；

S4：对电子皮带秤进行 准确度标定，计算电子皮带秤的实际准确度误差σ₂，并判断σ₂是否不大于σ_2max，若是，标定结束，若否，则进入S5，

其中，σ_2max为电子皮带秤使用时所允许的最大准确度误差值；

S5：修改零点间隔值，e_新＝e_原(1-σ₂)，重启电子皮带秤，并进入S1，

其中，e_新为新零点间隔值，e_原为原零点间隔值。

2.根据权利要求1所述的电子皮带秤在线标定方法，其特征在于，S1包括：

在电子皮带秤空载运行的状态下，计算电子皮带秤的实际精确度误差σ₁；或在电子皮带秤负载运行状态下，计算电子皮带秤的实际精确度误差σ₁。

3.根据权利要求2所述的电子皮带秤在线标定方法，其特征在于，对电子皮带秤进行准确度标定包括：在电子皮带秤空载运行状态下进行准确度标定或在电子皮带秤负载运行状态下进行准确度标定；

其中，电子皮带秤空载运行时，

电子皮带秤负载运行时，

L_实真为电子皮带秤的实际负载流量真值。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的电子皮带秤在线标定方法，其特征在于，若电子皮带秤为负载运行，则通过放置标准链码的方式在电子皮带秤上加上载荷。

Images