3陣列式皮帶秤的原理與結構

        3.1“陣列式皮帶秤”的原理

        

        圖1 陳列式皮帶秤系統框圖

       
通過系統框圖可以清楚看到，陳列式皮帶秤是將多個稱重單元（1－N）順序串聯安裝在皮帶機上，組成一個陣列，并因此得名。在這個系統中包含了三個專利技術：

        （1）陣列式皮帶秤。如圖所示系統，其實現了一個全新的稱重誤差理論，采用一個專用的數學模型，通過對各單元間重量的計算與比較，達到修正皮帶張力對稱重影響的目的。在單元數N＝8的情況下，可有效減少皮帶張力影響達到90%以上。經過進一步努力，這個比例還可能做到95－98%。

        （2）單點懸浮式稱重平臺。這是單個稱重單元的結構型式。在這個專利中，巧妙的利用了工程力學的基本原理，在結構上采用了薄壁、高梁的結構形式，采用單只稱重傳感器作為支撐。而稱重平臺上安裝了兩組稱重托輥。由于只用一只傳感器，故稱為“單點懸浮式稱重平臺”。這一平臺設計理念與傳統皮帶秤大相徑庭，其重量只是傳統皮帶秤的10－20%，當單元數N＝8時，總重量與傳統皮帶秤基本相當。整個力學結構極其合理，排除了皮帶秤常見的簧片、橡膠軸承等結構型式，采用了剛性直聯的方式，使單元穩定性優異。

        （3）工字型稱重傳感器。工字型稱重傳感器是專為單點懸浮式稱重平臺而設計的，因其結構型式如工字形狀，故命名。這種傳感器結構形式獨特，并且具有抗水平力影響的性能，同時，傳感器獨特的結構形式使得其與稱重平臺結合后的力學性能大大改善，并且傳感器的動態性能大為改善，適應皮帶秤這種變動負荷的運動特性。

        3.2陣列式皮帶秤的特點

        （1）稱重準確度高。當單元數N=8的情況下，皮帶秤的實物標定準確度可以長期穩定的達到0.25%水平，實際測試時，可以達到0.1%的水平。

        （2）抗皮帶張力影響。從實際使用過程中，我們發現陣列式皮帶秤可以克服皮帶張力的影響，使得影響皮帶秤長期穩定性最大的因素基本得以消除，因而皮帶秤的長期穩定性極好。

        （3）安裝要求降低。傳統皮帶秤對稱重托輥面的一致性要求很高，一般要求達到高差小0.5mm，而實際中基本無法做到。陣列式皮帶秤對安裝的要求則大為降低，通常用肉眼觀察就能滿足安裝要求，并且對稱重準確度影響很小。由于采用多單元稱重，每個單元重量一般在數十公斤，安裝時無須動用吊裝機械即可輕松安裝。因此，陣列式皮帶秤的安裝不需要專業的安裝隊伍進行，一般自行安裝即可達到要求。

        （4）托輥沾料等維護量減小。傳統皮帶秤中，當托輥沾料時，對稱重的影響很大，其影響程度與安裝時的要求基本相同。而實際上，托輥沾料很常見，也難以及時清除，從而造成實際使用中的皮帶秤準確度受到影響。陣列式皮帶秤在托輥沾料后，一般情況下不需處理，對稱重也基本無影響。日常維護主要是清除稱重單元積塵和檢查托輥轉動情況。通過前面對傳統皮帶秤的分析和用戶對皮帶秤的長期使用感受來看，皮帶秤的特點是“難伺候，不穩定”。而陣列式皮帶秤針對這個特點使皮帶秤成為“零維護，高穩定”的計量器具。

        結束語

        安裝BC44、45陣列式皮帶電子秤后我們進行皮帶秤的長期穩定性跟蹤試驗，驗證了陣列式皮帶秤的準確性和長期穩定性。并使之成為供需雙方共同認可的放心計量裝置。這一應用實例的成功，為陣列式皮帶秤以后在其他設備的計量應用起到的很好的示范作用。