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提高自動(dòng)衡器的檢測(cè)能力，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展 促進(jìn)節(jié)能減排

上海香川電子衡器有限公司

【摘 要】 本文對(duì)自動(dòng)衡器重點(diǎn)是皮帶秤的檢定和實(shí)際使用情況作了實(shí)際檢測(cè)和分

析。對(duì)現(xiàn)實(shí)的皮帶秤使用和檢定提出看法和建議。對(duì)皮帶秤的管理、對(duì)節(jié)能減排有實(shí)際

意義。

【關(guān)鍵詞】衡器作為商貿(mào)領(lǐng)域中重要的計(jì)量器具之一，涉及到國(guó)與國(guó)之間的貿(mào)易結(jié)算和消費(fèi)者

的切身利益，因而受到各國(guó)政府的高度重視。我國(guó)將衡器列為國(guó)家重點(diǎn)管理的計(jì)量器具。

一、發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)

自動(dòng)衡器是衡器產(chǎn)品中的一個(gè)重要組成部分，由于其有稱(chēng)量速度快、自動(dòng)化程度高等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于大宗物料交接等稱(chēng)重計(jì)量。江蘇省70％的能源消耗是煤碳，特別是火力發(fā)電、鋼鐵、有色金屬、建材、石油加工、化工等高耗能行業(yè)，煤炭基本上是這些行業(yè)能源消耗的唯一選擇。煤炭貿(mào)易計(jì)量的主要手段就是電子皮帶秤，它是自動(dòng)衡器的一種，而電子皮帶秤的準(zhǔn)確度高低是耗能行業(yè)節(jié)能減排的關(guān)鍵。根據(jù)調(diào)研，江蘇的國(guó)電常州發(fā)電有限公司擁有兩臺(tái)63萬(wàn)千瓦機(jī)組，每年消耗煤碳約320萬(wàn)噸，排放二氧化硫約2.8萬(wàn)噸。電子皮帶秤作為該公司進(jìn)廠煤計(jì)量和入爐發(fā)電煤計(jì)量的計(jì)量器具，分別用于貿(mào)易結(jié)算和內(nèi)部核算。通過(guò)對(duì)入廠煤和入爐煤的計(jì)量結(jié)果的比對(duì)發(fā)現(xiàn)，二者誤差在±5％左右，這就使得該公司每年的煤碳用量誤差約16萬(wàn)噸。之所以產(chǎn)生如此大的誤差，就是因?yàn)樵摴�司使用的電子皮帶秤雖然標(biāo)稱(chēng)精度為±0.5%，而實(shí)際使用誤差遠(yuǎn)大于其標(biāo)稱(chēng)精度。如果這兩臺(tái)皮帶秤在實(shí)際使用中能始終保持±0.5%的準(zhǔn)確度，該公司每年至少可節(jié)約煤碳約12萬(wàn)噸，減少二氧化硫排放約0.14萬(wàn)噸。而江蘇全省僅火力發(fā)電廠每年至少可以節(jié)約250萬(wàn)噸煤碳（占我江蘇省全年原煤消耗量的1.4%），減少二氧化硫排放約3萬(wàn)噸。因此確保電子皮帶秤的使用精度是煤炭能耗行業(yè)節(jié)能減排的重要手段。

江蘇省計(jì)量院，目前正在研制自動(dòng)衡器動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，為了完善皮帶秤等自動(dòng)衡器

的計(jì)量檢測(cè)手段、提高檢測(cè)能力，保證電子皮帶秤等自動(dòng)衡器的型式評(píng)價(jià)檢驗(yàn)精度與使

用精度一致，從而實(shí)現(xiàn)煤炭等能耗行業(yè)節(jié)能減排的目的。

二、自動(dòng)衡器檢測(cè)的現(xiàn)狀和項(xiàng)目建設(shè)的意義

1、現(xiàn)有檢測(cè)狀況

目前，我國(guó)自動(dòng)衡器計(jì)量檢定規(guī)程雖然基本做到了與國(guó)際建議接軌，但目前國(guó)內(nèi)的型式評(píng)價(jià)的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)?zāi)芰�還不完善，沒(méi)有自動(dòng)衡器動(dòng)態(tài)檢測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng)，不能對(duì)自動(dòng)衡器進(jìn)行規(guī)定的流量下、額定時(shí)間（速度、包裝量）下的準(zhǔn)確度進(jìn)行檢測(cè)，只能進(jìn)行模擬試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物試驗(yàn)，實(shí)際檢測(cè)過(guò)程無(wú)法完全滿(mǎn)足相關(guān)國(guó)際建議和國(guó)家檢定規(guī)程的要求。也無(wú)法確保電子皮帶秤等自動(dòng)衡器的型式評(píng)價(jià)檢驗(yàn)精度與使用精度一致，所有的技術(shù)法規(guī)中對(duì)自動(dòng)衡器都有明確的技術(shù)要求。例如電子皮帶秤，規(guī)程中將皮帶秤的準(zhǔn)確度等級(jí)分為三個(gè)級(jí)別，即：0.5級(jí)、1級(jí)、2級(jí)。由于國(guó)內(nèi)沒(méi)有全面的能力對(duì)電子皮帶秤進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)定，國(guó)內(nèi)很多皮帶秤的制造商都號(hào)稱(chēng)自己的產(chǎn)品能達(dá)到0.5級(jí)甚至所謂的“0.2級(jí)”，我們做為法定計(jì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)，對(duì)此也無(wú)能為力。而根據(jù)我們長(zhǎng)期工作實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，以及電子皮帶秤使用單位的反應(yīng)，電子皮帶秤的實(shí)際使用準(zhǔn)確度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于制造商標(biāo)稱(chēng)的準(zhǔn)確度。因?yàn)樵趯?shí)際安裝使用中，隨著被計(jì)量的物料的流量、速率、時(shí)間、環(huán)境等諸多因素的變化，電子皮帶秤的準(zhǔn)確度將降低，個(gè)別性能好一點(diǎn)的產(chǎn)品能達(dá)到1級(jí)或2級(jí)，很多產(chǎn)品不能達(dá)到±5％的精度要求。很多其它類(lèi)型的自動(dòng)衡器，同樣也存在這樣的問(wèn)題。自動(dòng)衡器的失準(zhǔn)，造成了大宗物料的貿(mào)易結(jié)算有失公正、能源計(jì)量有失準(zhǔn)繩、節(jié)能減排有失基礎(chǔ)。

2、項(xiàng)目建設(shè)的意義

為此，我們正在研制建立自動(dòng)衡器的型式評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)檢測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng)，以科學(xué)手段公正的評(píng)價(jià)自動(dòng)衡器的計(jì)量準(zhǔn)確度，確保所有自動(dòng)衡器的產(chǎn)品都能達(dá)到相應(yīng)的準(zhǔn)確度等級(jí)要求。如果所有用于能源計(jì)量的自動(dòng)衡器都能真正達(dá)到相應(yīng)準(zhǔn)確度要求，將對(duì)我們國(guó)家的節(jié)能降耗作出巨大貢獻(xiàn)。

因此研制自動(dòng)衡器動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)是為了提高電子皮帶秤等自動(dòng)衡器的計(jì)量檢測(cè)手段，保證電子皮帶秤等自動(dòng)衡器的型式評(píng)價(jià)檢驗(yàn)精度與使用精度一致，從而實(shí)現(xiàn)煤炭能耗行業(yè)節(jié)能減排，極大地促進(jìn)江蘇乃至全國(guó)的節(jié)能減排要求和我國(guó)“十二五”節(jié)能減排目標(biāo)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)。

3、相關(guān)技術(shù)難點(diǎn)

電子皮帶秤的組成：

電子皮帶秤主要由承載器、稱(chēng)重傳感器、位移傳感器和稱(chēng)重儀表（累計(jì)器）組成。

承載器是力傳遞裝置，它把作用在稱(chēng)重托輥上的力傳遞給稱(chēng)重傳感器。

稱(chēng)重傳感器是力轉(zhuǎn)換裝置，它把作用力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。

這里列舉兩個(gè)皮帶秤的稱(chēng)重難點(diǎn)：

a、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)電子皮帶秤的使用條件往往不理想，如環(huán)境多塵、物料偏載、皮帶跑

偏、給料量不均勻等等。我們?cè)�在一家生產(chǎn)企業(yè)的皮帶秤系統(tǒng)試驗(yàn)裝置上對(duì)1000mm和

800mm帶寬的皮帶輸送機(jī)進(jìn)行了8%跑偏量（皮帶跑偏值分別為8mm和6mm）時(shí)的實(shí)

物試驗(yàn)，秤的稱(chēng)量精確度只能達(dá)到5.0%精度。對(duì)于單托輥單杠桿式承載器，通常要求

跑偏值不能超過(guò)20mm，最好不超過(guò)10mm。

1-位移傳感器；2-物料重量；3-帶稱(chēng)重傳感器的承載器；4-稱(chēng)重儀表（累計(jì)器）；

5-皮帶運(yùn)行方向；6-累計(jì)器輸出信號(hào)

再如所進(jìn)行的流量變化（在30%～100%最大流量范圍內(nèi)不斷地改變流量）和斷續(xù)流量

（給料閘門(mén)時(shí)開(kāi)時(shí)關(guān)）試驗(yàn)也表明，2.0%準(zhǔn)確度的指標(biāo)較難達(dá)到。

b、冶金、電力、煤礦等行業(yè)常常碰到大塊物料計(jì)量的問(wèn)題。大塊物料加到皮帶上

會(huì)使稱(chēng)量過(guò)程產(chǎn)生物料流量極不均勻的現(xiàn)象，皮帶上時(shí)而無(wú)料，時(shí)而高負(fù)荷；對(duì)稱(chēng)重托

輥及至整個(gè)承載器產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊作用，測(cè)量信號(hào)劇烈振蕩；大塊物料的集中載荷使皮

帶變形，加大了皮帶的下垂量，改變了皮帶稱(chēng)量長(zhǎng)度的實(shí)際尺寸，這樣的條件下使用會(huì)

出現(xiàn)稱(chēng)量準(zhǔn)確度低，稱(chēng)重傳感器易損壞等問(wèn)題。

我們?cè)�進(jìn)行過(guò)大塊物料稱(chēng)重的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)是按某鐵礦大塊礦石進(jìn)自磨機(jī)前計(jì)量皮帶秤的要求在2托輥雙杠桿式承載器上進(jìn)行的。試驗(yàn)皮帶輸送機(jī)的參數(shù)為：皮帶寬1m，皮帶速

度0.618m/s，皮帶輸送機(jī)傾角6°，托輥槽形角20°，最大輸送量150t/h。試驗(yàn)時(shí)以占總物料量30%的比例加入大塊石頭，石塊最大重量約40kg。共進(jìn)行了15次物料試驗(yàn)，最大誤差為2.99%，15次試驗(yàn)平均當(dāng)量誤差為2.46%。

用于大塊物料計(jì)量的懸浮式皮帶秤

三、項(xiàng)目建設(shè)的展望

計(jì)量服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)、服務(wù)于重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)始終是我們計(jì)量人的科研方向和軌跡。面對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的發(fā)展形勢(shì)，自動(dòng)衡器產(chǎn)業(yè)對(duì)計(jì)量的需求不僅體現(xiàn)在計(jì)量檢測(cè)的層面，更在于制造商自身測(cè)量技術(shù)和計(jì)量能力的提升。

現(xiàn)在，江蘇省計(jì)量院已將自動(dòng)衡器型式評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室確定為工作重點(diǎn)，力爭(zhēng)建成一個(gè)開(kāi)放的自動(dòng)衡器檢測(cè)平臺(tái)和國(guó)內(nèi)首套自動(dòng)衡器在線測(cè)量裝備示范檢測(cè)線。這些計(jì)量難題的解決和研究成果的取得，不僅幫助自動(dòng)衡器制造商提高產(chǎn)品質(zhì)量，提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，滿(mǎn)足了自動(dòng)衡器技術(shù)發(fā)展的需求，并且對(duì)于提高自動(dòng)衡器的檢測(cè)效率和質(zhì)量，同時(shí)可以大力促進(jìn)我國(guó)節(jié)能減排在“哥本哈根會(huì)議”上承諾的實(shí)現(xiàn)都有重要的意義。