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8、拋質(zhì)量塊法模擬載荷檢驗

（1）拋磚法

將一堆已經(jīng)稱量的磚塊由人工放在皮帶上，磚塊通過皮帶秤稱量段后再由人工揀起來，通過稱

量段的磚塊總重是多少，皮帶秤累計量就應(yīng)顯示多少。如有差值，皮帶秤就應(yīng)重新調(diào)整，這就是所

謂的“拋磚法”。

（2）拋袋法

上世紀80年代河南電力科學研究所就依據(jù)這個原理把一定重量的物料，分裝成比較等重的若

干袋進行皮帶秤動態(tài)檢驗,這就是所謂的“拋袋法”。鞍鋼集團鞍山礦業(yè)公司為在不具備料斗秤和實物

檢驗裝置的檢驗條件下，又要進行實物檢驗皮帶秤，便利用“拋袋法”的原理，用編織袋將200噸物

料,按每袋50千克裝成若干袋，利用Ⅲ級標準砝碼在現(xiàn)場檢驗后兩次稱量，兩次復(fù)檢。采用多袋數(shù)，

多人數(shù)，多次復(fù)查、檢驗等措施進行實物模擬檢驗。由于“拋磚法”，“拋袋法”工作勞動強度大，并

且十分麻煩，又不安全，只是在迫不得已的情況下進行，因此得不到推廣應(yīng)用。

（3）小計量法

湖北電力中心試驗研究所推行的一種小計量標定法，并制定了《皮帶秤的運行質(zhì)量標準及其測

試方法》，不考慮皮帶秤輸送流量多大，分辨率為1kg累計顯示的皮帶秤，采用準確度0.1%的600kg

標準實物；分辨率為2kg累計顯示的皮帶秤，采用1200kg標準實物；分辨率為5kg累計顯示的皮

帶秤，采用3000kg標準實物，搬運到皮帶上通過稱量段進行稱量，結(jié)果不得超過0.5%，計算誤差

時考慮皮帶整數(shù)圈的零點偏差值。檢驗時物料稱量也是按整數(shù)圈進行，筆者參加了安裝在現(xiàn)場的水

平皮帶和傾角皮帶上的皮帶秤，做多次與50多噸物料量的實物比對測試，誤差范圍都在0.5%以內(nèi)。

這種方法檢驗時間周期短，但人工搬運、稱量標準實物耗勞力，工作較麻煩，很難推廣應(yīng)用，且仍

然存在空皮帶的問題。

三、循環(huán)鏈碼在檢驗中存在的問題分析

循環(huán)鏈碼在皮帶秤檢驗技術(shù)中到底處于什么樣的位置，它是否能替代實物檢驗，這是人們十分

關(guān)注的問題，與滾動鏈碼相比較，循環(huán)鏈碼解決了每次檢驗與皮帶接觸的位置能再現(xiàn)，沒有相對運

動產(chǎn)生的摩擦力，沒有擺動、跳動現(xiàn)象，滾動鏈碼是用鋼絲繩或鏈條作牽引固定，循環(huán)鏈碼是自身

作牽引固定，比帶自動收卷裝置的滾動鏈碼的穩(wěn)定性和重復(fù)性要高。

循環(huán)鏈碼與皮帶同步運行克服了整個鏈條的跳動，與皮帶的摩擦力和滾動鏈碼定位出現(xiàn)的偏

移�，F(xiàn)場測試證明循環(huán)鏈碼只能檢驗皮帶秤的穩(wěn)定性和重復(fù)性，仍然不能直接檢驗皮帶秤的準確度。

循環(huán)鏈碼之所以穩(wěn)定性好，重復(fù)性好的另一個因素源于皮帶秤基本是在恒定載荷中稱重，而不是隨

輸送物料期間時大時小波動載荷中稱重。循環(huán)鏈碼模擬載荷與輸送物料的工況相比較，其稱量段上

稱重狀態(tài)近似物料輸送，而不是仿真物料輸送，仍然存在一些差異。這個差異的大小是隨皮帶秤安

裝在不同的皮帶上而變化的，秤架的結(jié)構(gòu)不同，差異的大小也不同。國家檢定規(guī)程中也沒有明確規(guī)

定準確度這項指標，這恰恰是用戶最關(guān)心的檢驗指標。

無論是滾動鏈碼、循環(huán)鏈碼，還是循環(huán)滾動鏈碼都是在空皮帶的狀態(tài)下進行檢驗，都存在要用

實物再檢驗的問題，這是問題的關(guān)鍵，也是用戶不愿意接受的檢驗方式。新安裝的皮帶秤首次檢定

必須經(jīng)實物修正后；重新修理后的皮帶秤必須經(jīng)實物修正后；更換皮帶后的皮帶秤必須經(jīng)實物修正

后；還有皮帶長期運行皮帶張力產(chǎn)生較大變化的皮帶秤必須經(jīng)實物修正后，才能由循環(huán)鏈碼進行使

用中檢驗，這就是循環(huán)鏈碼在皮帶秤檢驗技術(shù)中所處于的位置。

循環(huán)鏈碼與滾動鏈碼、小車砝碼相比較，不論是從縱向分析，還是從橫向分析，仍然是集中載

荷，不同的是解決了相對運動、摩擦力、牽引力等因素，不是在皮帶載料的狀態(tài)下稱重，產(chǎn)生的皮

帶張力變化絕然不同，也產(chǎn)生不了載料時那么大的皮帶張力。調(diào)研結(jié)果循環(huán)鏈碼與實物檢驗比對準

確度的相對誤差，在試驗機上測試的結(jié)果為1.23%；在某電廠甲側(cè)皮帶秤測試為1.164%；乙測皮帶

秤測試為1.12%；在某電廠甲側(cè)皮帶秤測試為-0.64%；乙測皮帶秤測試為1.064%；在長皮帶上的測

試為2.1%；在兩托輥秤架上測試甲側(cè)皮帶秤為4.8%；乙側(cè)皮帶秤為7.2%；在四托輥懸浮式秤架上

測試超過5%。從調(diào)研數(shù)據(jù)分析結(jié)論是：與實物檢驗相比對為正誤差是正常的稱重響應(yīng)，誤差接近

零或負誤差稱重響應(yīng)不正常，長皮帶比短皮帶誤差大，兩托輥秤架、懸浮式秤架比雙杠桿秤架的誤

差大。

循環(huán)鏈碼每米重量經(jīng)過稱量段不等于物料經(jīng)過稱量段的每米重量，稱量中出現(xiàn)正誤差是集中載

荷的特性表征。帶有驅(qū)動裝置的循環(huán)鏈碼,其目的是試圖解決稱量段既要承受載荷的重力，又要承受

碼塊傳遞或提升的拖動力。驅(qū)動裝置能拖動循環(huán)鏈碼減少對稱量段的載荷量，與實物檢驗比對準確

度誤差減小。有人認為增加循環(huán)鏈碼驅(qū)動裝置是為了減少循環(huán)鏈碼啟動時對皮帶的磨損，這種認為

不完全對。還有人認為有了驅(qū)動裝置，鏈碼若與皮帶速度有了差異兩者就會有了強制性的相對運動，

反而會增加彼此的摩擦，這種片面性的認為是錯誤的。沒有驅(qū)動裝置的循環(huán)鏈碼是利用皮帶來拖動，

稱量段上承受著鏈碼的重力和拖動力，帶有驅(qū)動裝置的循環(huán)滾動鏈碼是用變頻器控制驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)

動速度與皮帶速度同步，隨時跟蹤不存在所謂的摩擦。即使有也是微其甚微，況且鏈碼是轉(zhuǎn)動的。

循環(huán)滾動鏈碼的拖動力由驅(qū)動裝置自行承擔，稱量段只承受鏈碼的重量，減少鏈碼對稱量段的其它

重力。帶有驅(qū)動裝置的循環(huán)滾動鏈碼如果重復(fù)性、穩(wěn)定性都在允許誤差范圍內(nèi)，與實物檢驗比對的

誤差比沒有驅(qū)動裝置的循環(huán)鏈碼的比對誤差小，設(shè)計者的目的就達到了。對某項課題的思維應(yīng)廣度

地去探討，深度地去研究，不要一知半解或曲解設(shè)計者的本意。

四、新型模擬載荷檢驗裝置的研制

雖然循環(huán)鏈碼檢驗皮帶秤實現(xiàn)了全自動化，解決了穩(wěn)定性和重復(fù)性檢驗，更新了檢驗皮帶秤重

復(fù)性的概念，并沒有解決準確度檢驗的難題。對于JJG195-2002國家計量檢定規(guī)程中規(guī)定：“建立起

模擬載荷試驗結(jié)果與物料試驗結(jié)果的對應(yīng)關(guān)系，以便對模擬載荷裝置的結(jié)果進行修正”。也就是說

皮帶秤必須經(jīng)實物檢定合格對循環(huán)鏈碼進行修正后，循環(huán)鏈碼才能在使用中檢驗。調(diào)查結(jié)果很多用

戶都沒有按上述方法實行，循環(huán)鏈碼不通過修正直接替代實物檢驗皮帶秤，這種不正�，F(xiàn)象普遍存

在。為了解決這項檢驗技術(shù)的難題，原首鋼總公司計控室工程技術(shù)人員也自認為過去設(shè)計的循環(huán)鏈

碼沒有從根本上解決這項難題，又研制開發(fā)了“電子皮帶秤動態(tài)校驗裝置”的專利產(chǎn)品，在一條皮帶

上同一位置安裝兩臺皮帶秤架，一臺正常計量，另一臺裝有標準碼塊圈作為檢驗裝置，檢驗時標準

碼塊圈在物料上循環(huán)稱量，檢驗前兩臺秤同時校零點，用比對的方法來調(diào)整量程值。分析認為，一

是標準碼塊圈加在日常輸送的物料上改變了輸送工況，標準碼塊圈稱量后移至上方能否完全保持不

粘物料；二是兩臺皮帶秤能否做到同時稱量物料時稱量結(jié)果完全一致。

將每米標準質(zhì)量的砝碼經(jīng)過稱量段皮帶秤顯示標準重量的累計量卻與實物檢定結(jié)果相差甚遠，

而且每臺秤安裝的皮帶不同誤差系數(shù)也不盡相同，那么這種每米重量的質(zhì)量砝碼還存在多大意義，

任何一條非標準重量的砝碼都能完成這種檢驗。換句話說皮帶秤不能直接顯示鏈碼每米重量的標準

質(zhì)量，即稱重累計量。那么這種標準砝碼意義不大，所以有人提出實物檢定合格后來修正砝碼的重

量，而不是修正誤差系數(shù)也不是沒有道理。將每米標準質(zhì)量的砝碼經(jīng)過稱量段皮帶秤直接顯示累計

重量，不通過任何修正，再用標準重量的物料經(jīng)過稱量段顯示累計的重量值不超過允許誤差范圍，

這種比對檢驗的標準砝碼才有意義�，F(xiàn)場試驗證明在空皮帶時鏈碼經(jīng)過稱量段與皮帶載料時鏈碼經(jīng)

過稱量段比對誤差為1.506%。

為了進一步推動皮帶秤模擬載荷檢驗技術(shù)的發(fā)展,根據(jù)用戶對檢驗技術(shù)的需求,新型皮帶秤檢驗

裝置就是依據(jù)以上試驗結(jié)果研制開發(fā)的。其特點是：在皮帶機輸送物料過程中進行動態(tài)檢驗，無需

實物檢定修正直接達到替代實物檢驗的目的。其方法為采用PLC控制技術(shù)在安裝皮帶秤的皮帶機

上，讓皮帶在輸料過程中自動建立一段空皮帶，與此同時與空段等長的標準鏈碼自動地施放在皮帶

空段進入稱量段稱重，當鏈碼離開稱量段，收放裝置自動將鏈碼收起，不改變?nèi)粘７Q量狀態(tài)。形成

了“物料－標準鏈碼－物料”的檢驗?zāi)Ｊ�，改變了常�?guī)的模擬載荷檢驗裝置（小車砝碼、滾動鏈碼、

循環(huán)鏈碼、循環(huán)滾動鏈碼）“空皮帶－標準鏈碼－空皮帶”的檢驗?zāi)Ｊ�。提高了皮帶秤模擬載荷檢驗

技術(shù)的置信率，操作方便、簡捷，檢驗時間短適用性強。目前已完成了在試驗場地的模擬試驗，進

一步作高速采樣，控制應(yīng)用性技術(shù)測試，它的研制成功使皮帶秤模擬載荷檢驗技術(shù)走向一個新的階

段。