生產現場皮帶秤的檢定和試驗(原創）

1 概述

對電子皮帶秤這種動態計量器具的控制，其管理環節共有4個：對皮帶秤新產品的型式評價（定型鑒定）、對新投入使用的皮帶秤的首次檢定、對在用的皮帶秤的后續檢定及對在用的皮帶秤的使用中檢驗。也就是說，除了皮帶秤自身的產品質量在定型鑒定時予以保證外，電子皮帶秤需要在生產現場定期進行檢定和試驗，才能確保其稱重精確度。

檢定是為查明和確認皮帶秤是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標記和（或）出具檢定證書，是由得到授權或認可的機構和人員依法從事的測試活動。試驗則是在皮帶秤使用現場或定型的試驗場所對完整的皮帶秤進行的性能試驗。檢定分首次檢定、后續檢定和使用中檢驗。首次檢定是對未曾檢定過的皮帶秤所進行的一種檢定；后續檢定是皮帶秤首次檢定后的任何一種檢定，后續檢定包括：強制性周期檢定，修理后檢定，周期檢定有效期內的檢定

使用中檢驗是為檢查皮帶秤的檢定標記或檢定證書是否有效、保護標記是否損壞、檢定后皮帶秤是否遭到明顯改動，以及其示值誤差是否超過使用中最大允許誤差所進行的一種檢查。試驗分物料試驗、模擬試驗和模擬載荷試驗。物料試驗是采用皮帶秤預期稱量的物料，在皮帶秤使用現場或典型的試驗場所對完整的皮帶秤進行的一種試驗；模擬試驗是在無皮帶輸送機的情況下，采用標準砝碼對完整的皮帶秤組成的試驗裝置進行的一種試驗；模擬載荷試驗是在皮帶秤使用現場，采用模擬載荷裝置模擬物料通過皮帶秤（具有皮帶輸送機）的一種試驗。但通常對模擬試驗和模擬載荷試驗不加區別，習慣上將它們統稱為模擬試驗。

在國家計量檢定規程JJG195-2002《連續累計自動衡器（皮帶秤）》的條文中，除了物料試驗外，作為運行檢驗裝置可以采用砝碼、掛碼、標準電信號模擬單位長度恒定載荷的效果，可以采用模擬載荷裝置（循環鏈碼、鏈碼、小車碼）模擬物料通過皮帶秤的效果。

模擬試驗和模擬載荷試驗通常不能直接確定皮帶秤的精確度，但是它對確定皮帶秤的重復性和穩定性很有幫助。

在生產現場，如果能具備物料試驗的條件那當然是太好了，但是在多數的情況下，只能采用一些簡便的物料試驗方法進行試驗，如鏈條試驗、拋砝碼試驗、砂袋試驗及刮皮帶試驗。本文將逐一介紹這幾種試驗方法，并列出了這些試驗方法涉及的皮帶秤單位長度物料負荷值計算的相關公式。

2 鏈條試驗

這種方法是將多根鏈條事先精確稱重，然后用人工從皮帶秤前方把鏈條依次放在皮帶上（注意不應使皮帶秤超量程），通過皮帶秤后用人工取下鏈條，取下的鏈條又可再次放在皮帶上稱重，以所加鏈條的總重量作為標準重量值進行計算。當皮帶速度比較慢而且鏈條比較輕時，可以采用不停皮帶輸送機的方式進行試驗，當皮帶速度比較快或者鏈條比較重時，為操作安全起見，可在皮帶輸送機停止運行時先將鏈條均勻地放在皮帶秤前方相距約10m以上的皮帶上（以保證鏈條通過秤架時皮帶速度能加速到正常速度），然后啟動皮帶讓鏈條通過皮帶秤后停皮帶輸送機，但這種方法要求頻繁啟動停止皮帶輸送機。

與人工進行物料試驗相比，鏈條試驗較為簡便，但鏈條與實際輸送物料的性質差別很大，試驗結果準確性較差。

3  拋砝碼試驗

對一些小量程的皮帶秤，可以采用多個小型標準砝碼拋放在皮帶上并通過皮帶秤的方法進行試驗，砝碼重量及拋放間距應根據皮帶秤量程大小確定。這種試驗方法簡單易行，但砝碼與實際輸送物料的性質差別很大，試驗結果準確性稍差。

圖1  拋砝碼試驗示意圖

1-砝碼；2-皮帶；3-稱量托輥；4-秤架

圖1所示為拋砝碼試驗示意圖，當皮帶輸送機運行時，按第6節要求的間距往皮帶上拋放砝碼，砝碼盡量輕輕地放到皮帶的中心線上。拋放和收取砝碼的位置應分別在稱量托輥前3組托輥之前和稱量托輥后3組托輥之后。

煙草行業的皮帶秤量程通常很小，所輸送物料的比重也很小，以實際物料(煙葉、煙梗、葉絲或梗絲)進行物料試驗困難較多，所以習慣采用拋砝碼試驗。作為煙草行業標準，在煙草機械通用技術條件YC/T 78-1996《電子皮帶秤》規程中，還在動態累計誤差試驗具體內容的7.8.3 條規定：“實際物料(煙葉、煙梗、葉絲或梗絲)可用替代物(橡皮塊、砝碼等)代替”，即明文認同了這種物料試驗方式。

4  砂袋試驗

這種方法是將干砂或其它干燥的固體物料裝入雙層細帆布制成的長筒形布袋里，試驗前預先精確稱重。可每袋按一定重量（如5 kg或10kg等）裝砂，或制成砂袋后將所有砂袋整體稱重（例如50個砂袋總重461.0 kg），然后按與鏈條試驗相類似的方法進行試驗。

如果皮帶秤預期稱量的物料的性質與干砂等相差太大，也可將預期稱量的物料裝入砂袋。比如在紙漿廠，我們可以將皮帶秤預期稱量的物料——碎木屑裝入布袋進行試驗。

試驗工作量與鏈條試驗相近，但砂袋搬運更方便，同時砂袋與實際輸送的物料性能差別相對小一些，在無法進行物料試驗的場合，可以采用這一方法。

對于中高速、中大流量的皮帶輸送機，鏈條試驗、拋砝碼試驗及砂袋試驗均不適用。因為當皮帶速度高時，這３種試驗的操作極不安全；而當流量大時，則在短時間內要在皮帶輸送機上放上然后取下很多的鏈條、砝碼或砂袋，也是很難做到的。皮帶速度超過1.25m/s、物料最大流量超過100t/h可列入中高速、中大流量的范圍，建議不要采用鏈條試驗、拋砝碼試驗及砂袋試驗方法。

5  刮皮帶試驗

在冶金行業里的配料過程中，常常采用刮皮帶的方法進行試驗，其前提是皮帶上的物料量非常穩定，通常要求物料瞬時流量變化不超過1%~2%。如果物料瞬時流量變化超過2%，那末這種檢定方法得不到好的結果。

當皮帶秤累計器的瞬時流量值非常穩定時（應小于1%~2%，例如控制效果非常好的物料量定量調節場合），可大致按每2s左右讀一次瞬時流量值的方法讀取10組數據，然后通知停皮帶輸送機，在皮帶輸送機上量取1m長度，并將這個長度上的物料收集到容器內進行稱重。如果條件允許，可同時取多段（例如2~3段）1m長度上的物料進行稱重。然后根據10組瞬時流量值數據的平均值與多段1m長度上的物料的實際稱重數據的平均值進行誤差計算。這種試驗方法可以適用于中高速、中大流量的皮帶秤，我們在1000t/h大流量的皮帶秤就曾采用過這種方法進行試驗。需要注意的是，物料的塊度不能太大，否則很難對1m長度上的物料精確取樣。而且這種方法需要停皮帶輸送機，中斷物料輸送過程，對生產有一定影響。

圖2所示為刮皮帶試驗示意圖，當停皮帶輸送機后，在皮帶輸送機上量取兩段1m長度，并將這兩段長度上的物料收集到容器內分別進行稱重。

圖2  刮皮帶試驗示意圖

1、2-皮帶上分別刮下的兩段物料；3-稱量托輥；4-秤架

另一種替代方法則俗稱為“跑盤”，即使用鍍鋅薄板制成長度為300mm（或400mm、500mm）、寬度稍大于物料流在皮帶上的寬度、高度約100mm或更高的可容納物料的“接料盤”。在冶金行業配料過程中，多種物料經配料皮帶秤稱量后匯總到主皮帶輸送機上，由于物料進入主皮帶輸送機上時與主皮帶有一定的高差，在物料進入主皮帶輸送機之前將“接料盤”放在皮帶上，當皮帶通過這種物料的下料段后，由人工取出“接料盤”進行稱重。因“接料盤”的長度制作時非常準確，所以可根據“接料盤”長度、主皮帶輸送機的速度及接料盤中的物料凈重計算瞬時流量。較之刮皮帶試驗的方法操作更為簡便，且無需中斷生產過程。

6 皮帶秤單位長度物料負荷值計算

在以上介紹的幾種試驗方法中，鏈條試驗、拋砝碼試驗及砂袋試驗方法均需確定鏈條、砝碼及砂袋的拋放密度（或間距），刮皮帶試驗需確定對應物料流量條件下的理論負荷值，這就需要我們進行皮帶秤單位長度物料負荷值p（kg/m）計算。

拋放密度（或間距）可通過皮帶秤單位長度物料負荷值計算確定。例如皮帶秤的具體參數為：

皮帶最大物料流量（額定流量）Q：30t/h；

皮帶速度V：0.8 m/s；

則皮帶秤單位長度物料負荷值：

p=Q/3.6V

              p=30/3.6×0.8=10.42   &nbs