3阵列式皮带秤的原理与结构

        3.1“阵列式皮带秤”的原理

        

        图1 陈列式皮带秤系统框图

       
通过系统框图可以清楚看到，陈列式皮带秤是将多个称重单元（1－N）顺序串联安装在皮带机上，组成一个阵列，并因此得名。在这个系统中包含了三个专利技术：

        （1）阵列式皮带秤。如图所示系统，其实现了一个全新的称重误差理论，采用一个专用的数学模型，通过对各单元间重量的计算与比较，达到修正皮带张力对称重影响的目的。在单元数N＝8的情况下，可有效减少皮带张力影响达到90%以上。经过进一步努力，这个比例还可能做到95－98%。

        （2）单点悬浮式称重平台。这是单个称重单元的结构型式。在这个专利中，巧妙的利用了工程力学的基本原理，在结构上采用了薄壁、高梁的结构形式，采用单只称重传感器作为支撑。而称重平台上安装了两组称重托辊。由于只用一只传感器，故称为“单点悬浮式称重平台”。这一平台设计理念与传统皮带秤大相径庭，其重量只是传统皮带秤的10－20%，当单元数N＝8时，总重量与传统皮带秤基本相当。整个力学结构极其合理，排除了皮带秤常见的簧片、橡胶轴承等结构型式，采用了刚性直联的方式，使单元稳定性优异。

        （3）工字型称重传感器。工字型称重传感器是专为单点悬浮式称重平台而设计的，因其结构型式如工字形状，故命名。这种传感器结构形式独特，并且具有抗水平力影响的性能，同时，传感器独特的结构形式使得其与称重平台结合后的力学性能大大改善，并且传感器的动态性能大为改善，适应皮带秤这种变动负荷的运动特性。

        3.2阵列式皮带秤的特点

        （1）称重准确度高。当单元数N=8的情况下，皮带秤的实物标定准确度可以长期稳定的达到0.25%水平，实际测试时，可以达到0.1%的水平。

        （2）抗皮带张力影响。从实际使用过程中，我们发现阵列式皮带秤可以克服皮带张力的影响，使得影响皮带秤长期稳定性最大的因素基本得以消除，因而皮带秤的长期稳定性极好。

        （3）安装要求降低。传统皮带秤对称重托辊面的一致性要求很高，一般要求达到高差小0.5mm，而实际中基本无法做到。阵列式皮带秤对安装的要求则大为降低，通常用肉眼观察就能满足安装要求，并且对称重准确度影响很小。由于采用多单元称重，每个单元重量一般在数十公斤，安装时无须动用吊装机械即可轻松安装。因此，阵列式皮带秤的安装不需要专业的安装队伍进行，一般自行安装即可达到要求。

        （4）托辊沾料等维护量减小。传统皮带秤中，当托辊沾料时，对称重的影响很大，其影响程度与安装时的要求基本相同。而实际上，托辊沾料很常见，也难以及时清除，从而造成实际使用中的皮带秤准确度受到影响。阵列式皮带秤在托辊沾料后，一般情况下不需处理，对称重也基本无影响。日常维护主要是清除称重单元积尘和检查托辊转动情况。通过前面对传统皮带秤的分析和用户对皮带秤的长期使用感受来看，皮带秤的特点是“难伺候，不稳定”。而阵列式皮带秤针对这个特点使皮带秤成为“零维护，高稳定”的计量器具。

        结束语

        安装BC44、45阵列式皮带电子秤后我们进行皮带秤的长期稳定性跟踪试验，验证了阵列式皮带秤的准确性和长期稳定性。并使之成为供需双方共同认可的放心计量装置。这一应用实例的成功，为阵列式皮带秤以后在其他设备的计量应用起到的很好的示范作用。