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电子皮带秤系统的应用及使用维护要点

  皮带秤系统作为连续累计称重的自动衡器,应用在输送散状物料的皮带输送机系统中。其称重特点是速度快, 并能在恶劣的环境里工作,易于实现连续自动称重。在工矿企业、 商业贸易等领域广泛应用。皮带秤自发展以来经历了机械式皮带秤、电子式皮带秤, 现已开始进入智能型皮带秤时期。第一代皮带秤是纯机械式,通过杠杆传力, 显示为机械计数器。随着电子工业的发展,电阻应变片式称重传感器及微处理器的出现应用, 皮带秤进入第二代电子皮带秤时期;新一代智能型皮带秤是在电子皮带秤的基础上通过数字化、 网络化、 智能化等技术大大提高了计量系统的准确性和可靠性。

1 电子皮带秤的组成及原理电子皮带秤通常由四个部分组成(如图 1 所示),分别是称重桥架、 称重传感器、 速度传感器和积算器。称重桥架又称承载器,主要作用有两个:第一是称重台的作用, 用于安装称重传感器;第二是传输支架的作用, 用于将物料的载荷通过皮带、 称重托辊、 秤架传递到称重传感器上。称重传感器的作用是完成称重信号到电信号(mV)的转换, 目前在皮带秤上使用较多的是 S 型和悬臂梁式称重传感器。测速传感器完成对皮带速度的测量,将皮带的转速信号转换成电信号(电压或脉冲),测速传感器主要有模拟式测速发电机式、 磁阻脉冲式、光电脉冲式三类。目前, 模拟式测速发电机式测速传感器的应用逐渐在减少,取而代之的是上述两种输出脉冲信号的数字式测速传感器 。积算器又称二次仪表,用来将重量信号和速度信号进行积分, 从而获得瞬时流量和累积量,并可根据设定目标输出控制信号, 如根据设定流量输出 4 ~20mADC 电流调节信号或者根据载荷情况输出开关量报警信号。

电子皮带秤系统的应用及使用维护要点


2 电子皮带秤在自动配料中的应用配料电子皮带秤按工作方式不同可分为:拖料式皮带秤、 恒速式皮带秤。拖料式皮带秤指的是无给料机,仅靠皮带输送机调速来调整物料流量的配料皮带秤;恒速式皮带秤是指通过给料机调速来调整物料流量、 皮带机恒速运行完成称量任务的配料秤。笔者公司在烧结机生产烧结矿配料工艺生产过程中,分别采用了营口大和衡器有限公司的这两种皮带秤。下面以拖料式皮带秤为例对电子皮带秤用于自动配料系统的控制原理进行叙述自动配料原理图及控制方框电子皮带秤给料过程为皮带连续给料, 给料机将来自于给料仓的物料输送并通过称重桥架进行重量检测,同时装于尾轮的测速传感器对皮带进行速度检测。被测量的重量信号和速度信号一同送入积算器进行计算处理并与给定值进行比较,并根据设定值与给定值偏差的大小输出相应的信号值(PID 信号),通过变频器改变电机转速的快慢以改变给料量, 使之与设定值一致,从而完成恒定给料流量的控制。从称重原理可知,电子皮带秤所测量物料的瞬时流量的大小取决于两个参数, 即瞬时流量等于称重传感器测量的承载器上物料负荷值 q(kg/m)和测速传感器测量的皮带速度值 v(m/s)两个参数相乘所得, 即:w(t) = qv。可见,测速传感器的测量精确度和稳定性与称重传感器的测量精确度和稳定性是同等重要的。目前称重传感器的精确度普遍提高到万分之几,而测速传感器的精确度大多在千分之几, 所以提高测速传感器精确度是提高电子皮带秤系统精确度有效的途径之一。


3 积算器参数的设定和称重给料机的标定(1)仪表参数的设定:在对电子皮带秤进行标定之前, 需对 DH -200 仪表进行参数设定, 如输入仪表小数点位置、 秤的单位、 量程、 传感器灵敏度、皮带一周长度等参数。初次使用需要输入原始参数, 正常使用中一般不允许随意改动。(2)皮带秤的标定:首先进行零点标定, 零点稳定后可进行间隔标定,间隔标定分为实物标定、链码标定、 挂码标定等方法。

4 电子皮带秤零点漂移和量程漂移的原因零点漂移一般与输送系统有关,零值漂移的原因有:(1)称重桥架上积尘、 积料;(2)物料及杂物卡在称重桥架内;(3)皮带机上有粘料;(4)皮带张力不均匀;(5)由于物料的温度特性和皮带长期使用, 皮带伸长;(6)电子测量元件的故障;(7)称重传感器的严重过载。量程漂移的原因:(1)输送机皮带张力变化;(2)测速滚筒的滑动或其直径的变化;(3)称重传感器严重过载;(4)电子元件的故障;(5)秤架的严重变形。5 故障分析及判断(1)称重传感器称重传感器分为数字式和模拟式,常用的有压力及拉力两种形式, 下面以电阻应变片式称重传感器(模拟式)为例说明判断传感器好坏的方法。± Exc 为激励端, 此电压由仪表提供,应为10VDC ±5%,± Sen 为补偿端,此电压与 ± Exc 一致。 ± Sig 为信号输出端, 大小应为 0 至 20mV 之间某一值。正常使用时, 皮带空载时输出不超过15mV, 并且随着载荷的增加而增大。因此判断称重传感器的好坏最直接的方法就是万用表的直流电压档测量,首先保证 ± Exc 为 10VDC ± 5%,如无此电压检查仪表;若有多个传感器, 则拆下信号端, 分别测量, 保证每个传感器的输出均在 0 ~20mV, 且数值随载荷的增加而增大。除电压判断外,还可以通过测量输入输出电阻来判断, 具体方法为: ± Exc ( ± Sen)为 400Ω ±5Ω, ± Sig 为 350Ω ± 5Ω, 且屏蔽线与任意一端子均大于 5 000MΩ。(2)测速传感器交流测速发电机实际上是一个步进电机,其输出电压正比于输入轴的转数, 因厂家选用装置不同及皮带运行速度不一样,电压幅值也不一样,正常工作中, 电压幅值一般在 3 ~ 15VAC 之间, 可用万用表的 “~ ” 档进行检查, 速度越快此值越大。日常维护和检修时应清扫速度传感器于测速滚筒之间的连接轴套,该轴套是通过顶丝把两个轴耦合连接在一起, 故顶丝松动或脱落均影响正常的测速,也会造成我们所测的电压值不准确。光电脉冲式测速传感器在有遮挡时,用万用表的直流电压档测量输出端的电压值, 输出电压应略低于供电电压,光电脉冲式测速传感器在无遮挡时, 红色指示灯点亮,输出电压为 0V。(3)仪表积算器常出现的故障有:①主机板上的保险管烧坏或仪表供电线路故障;②显示板和主机板之间的连线插件接触不良。③显示板和主机板有故障。故障排除方法:①更换保险管, 检查供电线路;②拔下插体, 再重新装上;③更换主机板和显示板。6 电子皮带秤的维护为了使电子皮带秤更好地发挥其优良的计量性能,减少故障的发生, 要求经常地对皮带秤进行维护是必要的。(1)定期清扫, 以防秤体积灰积料, 造成称量不准。(2)定期检查皮带秤的活动部分, 是否有物料或异物卡住。(3)皮带如跑偏, 定期调整以防造成计量不准。(4)不要有外力冲击秤体和传感器,严禁检修人员检修时在皮带秤上站立或操作其它设备。(5)设备大修时不要在秤体进行电焊、 气割等操作。(6)信号电缆敷设时或使用中不要与电力电缆交叉布置, 以防干扰。(7)仪表应可靠接地, 要有独立的电源供电, 要定期用冷风机对仪表内部进行吹灰。(8)保证称重托辊及称重域内托辊运转自如, 否则更换。(9)测速滚筒应定期清扫, 以防粘料。(10)测速滚筒的轴承座应定期加油润滑。(11)定期检查测速传感器的轴套处顶丝, 以防松动或脱落。

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