生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)皮帶秤的檢定和試驗(yàn)(原創(chuàng)）

1 概述

對(duì)電子皮帶秤這種動(dòng)態(tài)計(jì)量器具的控制，其管理環(huán)節(jié)共有4個(gè)：對(duì)皮帶秤新產(chǎn)品的型式評(píng)價(jià)（定型鑒定）、對(duì)新投入使用的皮帶秤的首次檢定、對(duì)在用的皮帶秤的后續(xù)檢定及對(duì)在用的皮帶秤的使用中檢驗(yàn)。也就是說(shuō)，除了皮帶秤自身的產(chǎn)品質(zhì)量在定型鑒定時(shí)予以保證外，電子皮帶秤需要在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)定期進(jìn)行檢定和試驗(yàn)，才能確保其稱(chēng)重精確度。

檢定是為查明和確認(rèn)皮帶秤是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標(biāo)記和（或）出具檢定證書(shū)，是由得到授權(quán)或認(rèn)可的機(jī)構(gòu)和人員依法從事的測(cè)試活動(dòng)。試驗(yàn)則是在皮帶秤使用現(xiàn)場(chǎng)或定型的試驗(yàn)場(chǎng)所對(duì)完整的皮帶秤進(jìn)行的性能試驗(yàn)。檢定分首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)。首次檢定是對(duì)未曾檢定過(guò)的皮帶秤所進(jìn)行的一種檢定；后續(xù)檢定是皮帶秤首次檢定后的任何一種檢定，后續(xù)檢定包括：強(qiáng)制性周期檢定，修理后檢定，周期檢定有效期內(nèi)的檢定

使用中檢驗(yàn)是為檢查皮帶秤的檢定標(biāo)記或檢定證書(shū)是否有效、保護(hù)標(biāo)記是否損壞、檢定后皮帶秤是否遭到明顯改動(dòng)，以及其示值誤差是否超過(guò)使用中最大允許誤差所進(jìn)行的一種檢查。試驗(yàn)分物料試驗(yàn)、模擬試驗(yàn)和模擬載荷試驗(yàn)。物料試驗(yàn)是采用皮帶秤預(yù)期稱(chēng)量的物料，在皮帶秤使用現(xiàn)場(chǎng)或典型的試驗(yàn)場(chǎng)所對(duì)完整的皮帶秤進(jìn)行的一種試驗(yàn)；模擬試驗(yàn)是在無(wú)皮帶輸送機(jī)的情況下，采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼對(duì)完整的皮帶秤組成的試驗(yàn)裝置進(jìn)行的一種試驗(yàn)；模擬載荷試驗(yàn)是在皮帶秤使用現(xiàn)場(chǎng)，采用模擬載荷裝置模擬物料通過(guò)皮帶秤（具有皮帶輸送機(jī)）的一種試驗(yàn)。但通常對(duì)模擬試驗(yàn)和模擬載荷試驗(yàn)不加區(qū)別，習(xí)慣上將它們統(tǒng)稱(chēng)為模擬試驗(yàn)。

在國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程JJG195-2002《連續(xù)累計(jì)自動(dòng)衡器（皮帶秤）》的條文中，除了物料試驗(yàn)外，作為運(yùn)行檢驗(yàn)裝置可以采用砝碼、掛碼、標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)模擬單位長(zhǎng)度恒定載荷的效果，可以采用模擬載荷裝置（循環(huán)鏈碼、鏈碼、小車(chē)碼）模擬物料通過(guò)皮帶秤的效果。

模擬試驗(yàn)和模擬載荷試驗(yàn)通常不能直接確定皮帶秤的精確度，但是它對(duì)確定皮帶秤的重復(fù)性和穩(wěn)定性很有幫助。

在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，如果能具備物料試驗(yàn)的條件那當(dāng)然是太好了，但是在多數(shù)的情況下，只能采用一些簡(jiǎn)便的物料試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，如鏈條試驗(yàn)、拋?lái)来a試驗(yàn)、砂袋試驗(yàn)及刮皮帶試驗(yàn)。本文將逐一介紹這幾種試驗(yàn)方法，并列出了這些試驗(yàn)方法涉及的皮帶秤單位長(zhǎng)度物料負(fù)荷值計(jì)算的相關(guān)公式。

2 鏈條試驗(yàn)

這種方法是將多根鏈條事先精確稱(chēng)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(yīng)使皮帶秤超量程），通過(guò)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(chēng)重，以所加鏈條的總重量作為標(biāo)準(zhǔn)重量值進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)皮帶速度比較慢而且鏈條比較輕時(shí)，可以采用不停皮帶輸送機(jī)的方式進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)皮帶速度比較快或者鏈條比較重時(shí)，為操作安全起見(jiàn)，可在皮帶輸送機(jī)停止運(yùn)行時(shí)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(guò)秤架時(shí)皮帶速度能加速到正常速度），然后啟動(dòng)皮帶讓鏈條通過(guò)皮帶秤后停皮帶輸送機(jī)，但這種方法要求頻繁啟動(dòng)停止皮帶輸送機(jī)。

與人工進(jìn)行物料試驗(yàn)相比，鏈條試驗(yàn)較為簡(jiǎn)便，但鏈條與實(shí)際輸送物料的性質(zhì)差別很大，試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性較差。

3  拋?lái)来a試驗(yàn)

對(duì)一些小量程的皮帶秤，可以采用多個(gè)小型標(biāo)準(zhǔn)砝碼拋放在皮帶上并通過(guò)皮帶秤的方法進(jìn)行試驗(yàn)，砝碼重量及拋放間距應(yīng)根據(jù)皮帶秤量程大小確定。這種試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單易行，但砝碼與實(shí)際輸送物料的性質(zhì)差別很大，試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性稍差。

圖1  拋?lái)来a試驗(yàn)示意圖

1-砝碼；2-皮帶；3-稱(chēng)量托輥；4-秤架

圖1所示為拋?lái)来a試驗(yàn)示意圖，當(dāng)皮帶輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)，按第6節(jié)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(xiàn)上。拋放和收取砝碼的位置應(yīng)分別在稱(chēng)量托輥前3組托輥之前和稱(chēng)量托輥后3組托輥之后。

煙草行業(yè)的皮帶秤量程通常很小，所輸送物料的比重也很小，以實(shí)際物料(煙葉、煙梗、葉絲或梗絲)進(jìn)行物料試驗(yàn)困難較多，所以習(xí)慣采用拋?lái)来a試驗(yàn)。作為煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在煙草機(jī)械通用技術(shù)條件YC/T 78-1996《電子皮帶秤》規(guī)程中，還在動(dòng)態(tài)累計(jì)誤差試驗(yàn)具體內(nèi)容的7.8.3 條規(guī)定：“實(shí)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(rèn)同了這種物料試驗(yàn)方式。

4  砂袋試驗(yàn)

這種方法是將干砂或其它干燥的固體物料裝入雙層細(xì)帆布制成的長(zhǎng)筒形布袋里，試驗(yàn)前預(yù)先精確稱(chēng)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(chēng)重（例如50個(gè)砂袋總重461.0 kg），然后按與鏈條試驗(yàn)相類(lèi)似的方法進(jìn)行試驗(yàn)。

如果皮帶秤預(yù)期稱(chēng)量的物料的性質(zhì)與干砂等相差太大，也可將預(yù)期稱(chēng)量的物料裝入砂袋。比如在紙漿廠(chǎng)，我們可以將皮帶秤預(yù)期稱(chēng)量的物料——碎木屑裝入布袋進(jìn)行試驗(yàn)。

試驗(yàn)工作量與鏈條試驗(yàn)相近，但砂袋搬運(yùn)更方便，同時(shí)砂袋與實(shí)際輸送的物料性能差別相對(duì)小一些，在無(wú)法進(jìn)行物料試驗(yàn)的場(chǎng)合，可以采用這一方法。

對(duì)于中高速、中大流量的皮帶輸送機(jī)，鏈條試驗(yàn)、拋?lái)来a試驗(yàn)及砂袋試驗(yàn)均不適用。因?yàn)楫?dāng)皮帶速度高時(shí)，這３種試驗(yàn)的操作極不安全；而當(dāng)流量大時(shí)，則在短時(shí)間內(nèi)要在皮帶輸送機(jī)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(guò)1.25m/s、物料最大流量超過(guò)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(yàn)、拋?lái)来a試驗(yàn)及砂袋試驗(yàn)方法。

5  刮皮帶試驗(yàn)

在冶金行業(yè)里的配料過(guò)程中，常常采用刮皮帶的方法進(jìn)行試驗(yàn)，其前提是皮帶上的物料量非常穩(wěn)定，通常要求物料瞬時(shí)流量變化不超過(guò)1%~2%。如果物料瞬時(shí)流量變化超過(guò)2%，那末這種檢定方法得不到好的結(jié)果。

當(dāng)皮帶秤累計(jì)器的瞬時(shí)流量值非常穩(wěn)定時(shí)（應(yīng)小于1%~2%，例如控制效果非常好的物料量定量調(diào)節(jié)場(chǎng)合），可大致按每2s左右讀一次瞬時(shí)流量值的方法讀取10組數(shù)據(jù)，然后通知停皮帶輸送機(jī)，在皮帶輸送機(jī)上量取1m長(zhǎng)度，并將這個(gè)長(zhǎng)度上的物料收集到容器內(nèi)進(jìn)行稱(chēng)重。如果條件允許，可同時(shí)取多段（例如2~3段）1m長(zhǎng)度上的物料進(jìn)行稱(chēng)重。然后根據(jù)10組瞬時(shí)流量值數(shù)據(jù)的平均值與多段1m長(zhǎng)度上的物料的實(shí)際稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)的平均值進(jìn)行誤差計(jì)算。這種試驗(yàn)方法可以適用于中高速、中大流量的皮帶秤，我們?cè)?000t/h大流量的皮帶秤就曾采用過(guò)這種方法進(jìn)行試驗(yàn)。需要注意的是，物料的塊度不能太大，否則很難對(duì)1m長(zhǎng)度上的物料精確取樣。而且這種方法需要停皮帶輸送機(jī)，中斷物料輸送過(guò)程，對(duì)生產(chǎn)有一定影響。

圖2所示為刮皮帶試驗(yàn)示意圖，當(dāng)停皮帶輸送機(jī)后，在皮帶輸送機(jī)上量取兩段1m長(zhǎng)度，并將這兩段長(zhǎng)度上的物料收集到容器內(nèi)分別進(jìn)行稱(chēng)重。

圖2  刮皮帶試驗(yàn)示意圖

1、2-皮帶上分別刮下的兩段物料；3-稱(chēng)量托輥；4-秤架

另一種替代方法則俗稱(chēng)為“跑盤(pán)”，即使用鍍鋅薄板制成長(zhǎng)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(pán)”。在冶金行業(yè)配料過(guò)程中，多種物料經(jīng)配料皮帶秤稱(chēng)量后匯總到主皮帶輸送機(jī)上，由于物料進(jìn)入主皮帶輸送機(jī)上時(shí)與主皮帶有一定的高差，在物料進(jìn)入主皮帶輸送機(jī)之前將“接料盤(pán)”放在皮帶上，當(dāng)皮帶通過(guò)這種物料的下料段后，由人工取出“接料盤(pán)”進(jìn)行稱(chēng)重。因“接料盤(pán)”的長(zhǎng)度制作時(shí)非常準(zhǔn)確，所以可根據(jù)“接料盤(pán)”長(zhǎng)度、主皮帶輸送機(jī)的速度及接料盤(pán)中的物料凈重計(jì)算瞬時(shí)流量。較之刮皮帶試驗(yàn)的方法操作更為簡(jiǎn)便，且無(wú)需中斷生產(chǎn)過(guò)程。

6 皮帶秤單位長(zhǎng)度物料負(fù)荷值計(jì)算

在以上介紹的幾種試驗(yàn)方法中，鏈條試驗(yàn)、拋?lái)来a試驗(yàn)及砂袋試驗(yàn)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(yàn)需確定對(duì)應(yīng)物料流量條件下的理論負(fù)荷值，這就需要我們進(jìn)行皮帶秤單位長(zhǎng)度物料負(fù)荷值p（kg/m）計(jì)算。

拋放密度（或間距）可通過(guò)皮帶秤單位長(zhǎng)度物料負(fù)荷值計(jì)算確定。例如皮帶秤的具體參數(shù)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(zhǎng)度物料負(fù)荷值：

p=Q/3.6V

              p=30/3.6×0.8=10.42   &nbs