皮帶秤是一種用于測量和控制皮帶輸送機的速度和物料流量的實時控制器,皮帶輸送機廣泛地應(yīng)用于礦山、冶金、碼頭和化工等行業(yè),對于散狀的固態(tài)原料(如礦石、水泥、煤粉)進行自動輸送,特別適合于高溫、高空和有害環(huán)境下作業(yè)。例如,水泥廠粉磨車間的熟料配料系統(tǒng)就是依靠調(diào)節(jié)皮帶輸送機的速度來控制水泥磨的進料量,完成對各種熟料的配比。

　　1、電子皮帶秤的工作原理

　　電子皮帶秤定量給料的原理是,物料通過皮帶秤秤臺時,稱量傳感器將重量信號轉(zhuǎn)換為電信號并傳送給稱重顯示控制儀。稱重顯示控制儀不斷檢測秤架上物料的流量并與儀表內(nèi)的設(shè)定值進行比較,得到實際流量與設(shè)定值之間的偏差值經(jīng)過儀表內(nèi)軟件一系列復(fù)雜的運算后,稱重顯示控制儀輸出PID電流信號到調(diào)速執(zhí)行設(shè)備(如變頻器)。調(diào)節(jié)皮帶或給料設(shè)備的速度,改變下料或出料量的大小使之與設(shè)定值趨于一致,從而實現(xiàn)定量給料的目的。

　　電子皮帶秤計量物料流量的信息傳輸過程為:皮帶上運動物料的重量由稱量傳感器測量,并輸出對應(yīng)的電信號;皮帶運行速度由速度傳感器測量,并輸出對應(yīng)的電信號;稱重顯示控制采集上述兩種信息,運算并輸出對應(yīng)的電信號。

　　常見的運算方法有積分法和累加法。所謂積分法簡單的講就是某個瞬時測得的皮帶單位長度上的物料質(zhì)量P(t)與此時測得的皮帶速度值v(t)的乘積在時間長度T上的積分。累加法是指當(dāng)皮帶輸送機運行時,每隔一段固定長度就對物料質(zhì)量測量一次。

　　從稱量原理可知,電子皮帶秤所測量物料的瞬時流量的數(shù)據(jù)采集主要采用兩種傳感器:即稱量傳感器與測速傳感器。稱量傳感器是測量承載器上物料的負(fù)荷值P(t)/(kg/m),測速傳感器是測量皮帶速度值v(t)/(m/s)。

　　2。稱量傳感器

　　皮帶上的物料(包括皮帶重量)是通過稱量托輥傳遞給秤架,再將力傳遞給稱量傳感器的。稱量傳感器的結(jié)構(gòu)形式有電阻應(yīng)變式、壓磁式、差動變壓器式、電容式、壓電式等。電阻應(yīng)變式稱量傳感器因制作簡單、工藝成熟、精確度高(最高精確度目前可做到非線性、重復(fù)性、滯后指標(biāo)優(yōu)于0.01%),一直占據(jù)90%以上的稱量傳感器市場份額,國內(nèi)市場幾乎是電阻應(yīng)變式稱量傳感器的一統(tǒng)天下。電阻應(yīng)變式傳感器的原理是用應(yīng)變片直接測量彈性元件的應(yīng)變,實現(xiàn)間接測量壓力。這種方法彈性元件變形極小,可以測量高頻率變化的壓力。

　　應(yīng)變式傳感器的應(yīng)變元件實際是一個測力應(yīng)變筒,被測壓力經(jīng)膜片轉(zhuǎn)換成相應(yīng)大小的力,再傳給應(yīng)變筒。應(yīng)變筒受壓縮變形,沿軸向貼的應(yīng)變片受壓阻值變小,沿周向貼的應(yīng)變片受拉阻值增大,組成應(yīng)變電橋即可得到輸出電壓值,從而測出壓力值的大小。

　　3、測速傳感器

　　電子皮帶秤上所用測速傳感器目前主要有磁阻脈沖式、光電脈沖式兩類,模擬式測速發(fā)電機式測速傳感器早已不再使用,取而代之的是上述兩種輸出脈沖信號的數(shù)字式測速傳感器。

　　磁阻脈沖式測速傳感器:磁阻脈沖式測速傳感器中,線圈和磁鐵部分都是靜止的,與被測件連接,而運動的部分是用導(dǎo)磁材料制成的,當(dāng)轉(zhuǎn)動件轉(zhuǎn)動時,改變了磁路的磁阻,因而改變了貫通線圈的磁通,在線圈中產(chǎn)生了感生電勢。磁阻脈沖式測速傳感器從結(jié)構(gòu)上看有開磁路和閉磁路兩種。在一個П型永久磁鐵上裝有兩個相互串聯(lián)的感應(yīng)線圈,滾輪與皮帶直接摩擦旋轉(zhuǎn)并帶動等分齒輪旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)确铸X輪的凸起部分與磁極相對時,回路磁通最大,當(dāng)?shù)确铸X輪的凹陷部分與磁極相對時,回路磁通最小,感應(yīng)線圈上便感應(yīng)隨磁通變化的感應(yīng)電壓。感應(yīng)電壓變化的頻率f與皮帶速度v成正比。這種測速傳感器結(jié)構(gòu)簡單,但輸出信號幅度小。當(dāng)皮帶運行時,通過摩擦使?jié)L輪旋轉(zhuǎn),并帶動轉(zhuǎn)子磁杯轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)子磁杯及定子磁杯相對安裝,其圓周端面上都均勻地銑出多個齒槽。當(dāng)兩個磁杯的凸齒相對時,磁通最大,當(dāng)兩個磁杯的凸凹齒相對時,磁通最小,從而在線圈中感應(yīng)出隨磁通而變化的感應(yīng)電壓。

　　磁阻測速傳感器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,但密封性能好,輸出信號幅值大。磁阻脈沖式測速傳感器用于高轉(zhuǎn)速測量時,因磁路磁滯影響,使線圈中感應(yīng)電壓太小而不易測量。

　　4常見問題的處理方法

　　電子皮帶秤開啟正常,電腦顯示停止,無流量。應(yīng)重點檢查速度傳感器及其線路,在不確定之前,可以將速度信號的給定方式由實測改為內(nèi)給,若正常則說明速度信號異常,檢查或更換速度傳感器。

　　電子皮帶秤的零點值過高,稱量不準(zhǔn)。出現(xiàn)這種情況,應(yīng)首先檢查秤架是否有問題,比如秤架上是否壓有重物,秤架的螺栓是否有松動傾斜等。確認(rèn)秤架沒有問題,然后檢查稱重傳感器,在空秤時測量各個傳感器的輸出信號,如果輸出信號相差過大,則說明有傳感器損壞,確定后更換稱重傳感器。

　　當(dāng)皮帶機停止運行時,由于皮帶上有剩余物料或皮帶不均勻皮重造成顯示儀表仍在緩慢跳字,造成不運物料而積算器仍不斷累積。處理辦法:1)將小信號切除值(物料瞬時流量低于此值,積算器不再累積)適當(dāng)抬高;2)將皮帶輸送機電氣運行觸點接入顯示儀表的供電回路,當(dāng)皮帶輸送機停止運行時,顯示儀表的電源也就斷開了。