电子皮带秤在电厂输煤系统的应用和维护

　　本文主要介绍了电子皮带秤在电厂输煤系统的安装使用和维护保养经验，确保应用电子皮带秤在使用过程中稳定、可靠地运行。

　　0. 引言

　　电子皮带秤是一种工业动态连续计量器具，它在皮带输送系统中对散装物料进行连续计量，因其结构简单、称量准确，使用稳定、操作方便、维护量少等优点，而被广泛地应用于电力、冶金、港口、化工、建材、煤炭、矿山等行业。本文以拉姆齐ICS-17型电子皮带秤为例，主要介绍了其在电厂输煤系统的安装使用和维护方法。

　　1. 电子皮带秤的系统组成和工作原理

　　电子皮带秤由称重桥架、称重传感器、速度传感器和积算器4个主要部分组成，如图1所示。

　　装有称重传感器的称重桥架安装在输送机的纵梁上，皮带上的物料重量(kg/m)由称重桥架支承的称重托辊检测，输出一个正比于皮带荷载的电压信号(0～30mVDC)。直接联结在从动滚筒上或者大直径的托辊上的速度传感器，提供一系列脉冲，每个脉冲表示皮带运行的单位长度，脉冲频率(0～50Hz)与皮带速度成正比。称重传感器和速度传感器产生的信号送至积算器，转换为数字信号后经微处理器运算处理后，得到瞬时流量、皮带速度和累计总量等参数。

　　皮带输送机运行时，瞬时物料流量q(t)=p(t)·V(t)，其中p(t)、V(t)分别为皮带上单位长度的物料质量和皮带运行线速度。

　　一段时间内通过皮带输送机的物料总量Q(T)等于瞬时流量q(t)在这段时间的积分：

　　Q(T)=∫0T q(t)·dt (1)

　　称重传感器将皮带上单位长度物料质量转换为对应的毫伏信号u(t);测速传感器将皮带速度V(t)转换成对应的频率信号f(t)。毫伏信号u(t)经显示仪表放大，并转换成数字信号;频率信号经显示仪表整形，用于控制采集数字量信号的次数，实现皮带上单位长度质量信号与速度信号乘积并积分的全过程：

　　Q(T)=k·∫0T u(t)·f(t)·dt=∫0T p(t)·V(t)·dt(K为系数)

　　(2)

　　2. 电子皮带秤的安装

　　出厂的所有皮带秤系统，精确度高、可靠性强。但是需要对皮带秤进行正确安装和使用才能使其保持高精确度和稳定性，因此严格按照电子皮带秤的安装工艺安装，这对皮带秤至关重要。

　　2.1 秤体的安装

　　在整个安装过程中很重要的一点是把秤安装在输送机张力和张力变化最小的地方，基于这个原因，秤最好是装在输送机靠近尾部的区域。安装的部位应有足够的刚度和满足要求的支撑，不应有伸缩、接头或纵梁的拼接，必要时要加固补偿;秤最好不要装在凹形或凸形曲线的输送机上;如果秤必须安装在带凹型线段的皮带上，那么与凹型曲线部分相切的那一点至少应该离秤12m远，若不能考虑上述尺寸的界限时，则秤应该是安装在输送机的直线段并在整个装料区之外，前后至少有4组托辊与皮带接触;如果秤必须安装在带凸型曲线段的皮带上，则建议在装料点和秤之间的皮带在垂直方向上不应有弧形，弧形段必须在称量段托辊(6m)或5倍托辊间距的地方。

　　2.2 称重托辊的安装

　　称重托辊应安装在距离装料点不小于5m处或9m处，还要注意为了减少与皮带接触的导料挡板或里面的物料的影响，距尾部导料挡板不得少于3个托辊间距。安装时，称重区域内的托辊应比两边的其他托辊垫高6mm，且纵向中心线应与输送机架托辊中心线重合，并与运输机纵向平行。

　　2.3 测速传感器的安装

　　测速传感器一定要安装真正以皮带输送机旋转的托辊轴上(注意不要安装在驱动滚筒上)或大直径的测速滚筒上。测速滚筒应安装在回程皮带上，要保证测速滚筒横向与输送机的纵向成垂直状态，防止回程皮带跑偏;测速滚筒和回程皮带间要有一定的压力，以保证测速滚筒和皮带同步运行不失速，并使皮带与测速滚筒有10°～30°的包角，以确保速度测量的准确，最低限度降低测速装置与皮带接触打滑所产生的误差。

　　2.4 电气部分的安装

　　电脑积算器的安装位置应避开潮湿和高温环境，并安装在振动较小、远离变频器、大功率电机等大型交流机电设备的地方，安装高度应满足操作人员舒适地观看及维护。应当避免将电子皮带秤的信号电缆线与动力电缆线平行铺设，信号电缆线的屏蔽层也应当可靠接地，为了避免电磁感应引起的干扰，并且应当尽可能地将电脑积算器的电源与电感性负载和大功率负载分开。电脑积算器和秤体屏蔽层应可靠接地，接地电阻应不大于4Ω。为了防止清扫皮带输送机架时，电路板被水浸泡或粉尘进人接线盒内，引起线路接触不良或者内部短路而损坏，现场仪表和接线盒应密封良好。

　　3. 电子皮带秤的日常使用和维护保养

　　电子皮带秤安装投入运行以后，为了确保皮带秤的准确度和可靠性，日常还应当进行以下几方面的维护保养工作。

　　3.1 称重传感器维护

　　皮带秤的称重传感器在运行一定时间后需要对两个传感器输出毫伏值是否平衡进行维护。具体方法是：测量两个传感器的输出电阻，应为350Ω左右，如果电阻值偏差较大超过±10Ω，则说明传感器故障，应进行更换。否则说明传感器电阻正常。称重传感器在空载输出约为6mV左右，测量两个传感器的输出毫伏值，如果两个传感器的输出毫伏值相差在±0.1mV之内，说明二者之间偏差较小，不需要进行任何调整。如果二者偏差超过±0.1mV，则说明两个传感器之间不平衡，需要进行调整。

　　3.2 测速辊筒定期维护

　　测速辊筒在每日定期巡检时须仔细检查是否有积煤，转速传感器转动是否正常。测速辊筒在运行一段时间以后，须对轴承部分加油脂，即在测速辊筒部分加上固体的黄油用以润滑。加油工作每半年一次，如果日常巡检过程中发现测速辊筒工作异常需要加油，则立即加油。

　　3.3 定期校准

　　由于皮带秤的零点间隔受到各方面因素影响，使皮带秤的零点和间隔会发生不同程度的漂移，故应定期校验，校验的周期应根据不同的现场要求而定，建议在安装初期零点每天校验一次，间隔每半月校验一次。

　　3.3.1 发生漂移的原因：

　　零点漂移的原因：①石块或异物卡在称重桥架内;②称重桥架上积灰积料;③由于物料的温度特性，输送机环形皮带长度有所变化;④输送皮带粘料;⑤称重传感器严重过载;⑥秤架的严重变形;⑦电子测量单元或仪表故障;⑧皮带跑偏。

　　间隔漂移的原因：①测速滚筒的滑动或其直径的变化;②输送机皮带张力变化;③称重传感器严重过载;④皮带速度的变化;⑤秤架的严重变形;⑥电子测量单元或仪表故障。

　　3.3.2 校验

　　电子皮带秤的校验方法有挂码校验、链码校验、实物校验多种，我司输煤系统电子皮带秤主要采用链码校验。所谓链码校验就是专用于对电子皮带秤进行动态模拟实际物料的一种校验方式。

　　(1)链码校验

　　链码校验的整个过程应包括零点校验和间隔校验。

　　①零点校验

　　先让皮带空载运行30分钟，再开始零点校验。若零点校验误差在±0.05%之内，不需要对零点进行改变。这时继续进行零点校准，总共须进行3次。若误差超过±0.05%，须进行零点改变。再重新进行零点校准，总之要保证在误差范围之内的连续校验次数不少于3次。

　　②间隔校验

　　零点校验合格后，接着进行间隔校验。在皮带秤运行正常且皮带上干净无煤情况下，将循环链码缓慢放下至正在转动的皮带上，在链码留在皮带上有足够长度以后(即链码要完全覆盖皮带秤的长度，并在皮带秤的两侧至少多出1m左右，就地有行程开关)，开始间隔校准。若间隔校验误差在±0.25%之内，不需要对间隔进行改变。继续进行间隔校准，总共须进行3次。若误差超过±0.25%，则须进行间隔改变。重新进行间隔校准。总之要保证在误差范围之内的连续校验次数不少于3次。

　　(2)直通实验

　　所谓直通实验、即火车来煤后，选取其中X列，先经过轨道衡称量后，将这X列火车煤经翻车机翻向输煤皮带，最后通过电子皮带秤进行称量。设轨道衡称量的煤的重量为T1，电子皮带秤称量的煤的重量为T2，则电子皮带秤的相对误差：

　　δ=(T2-T1)/T1×100% (3)

　　因我公司使用的皮带秤的准确度等级是0.5级，所以皮带秤的最大允许误差为±0.5%，若|δ|<0.5%，证明皮带秤的称量是准确的，若|δ|>0.5%，证明皮带秤误差偏大，需要对皮带秤进行链码校验。链码校验合格后，将皮带秤投入使用，继续做直通实验，根据直通实验数据，计算出皮带秤的相对误差，若误差|δ|>0.5%，继续运用上述方法进行链码校验，如此反复，直至皮带秤的相对误差在最大允许误差范围内。

　　表1为我司2015年1～2月份进行直通实验得到的皮带秤的称量数据，我们共做了3次直通实验，分别运用公式(3)计算出每次皮带秤的相对误差，最后求出这3次直通实验的平均误差=-0.90%。

　　7B皮带秤链码校验以后，我们再对其进行直通实验，得出的称量数据见表2，同样运用上述方法计算出这几次实验的平均误差=-0.024%，从中可以看出利用直通实验的数据验证皮带秤是否超差，进而决定是否要对皮带秤再进行链码校验，对改善皮带秤计量的准确性，效果显著。

　　结语

　　电子皮带秤是一个动态的计量衡器，特别是在电厂中它起着至关重要的作用，要想保证电子皮带秤运行的准确性与稳定性，除了在安装时要严格按照安装工艺进行外，还要做好电子皮带秤的日常使用和维护保养工作。

　　作者：卜宪辉 来源：中国新技术新产品 2016年12期