阵列式皮带秤技术

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1、11 阵列式阵列式皮皮带秤带秤技术技术22 李凯 33 先说说 传统皮带秤44 55 传统皮带秤传统皮带秤存在的问题存在的问题66 传统皮带秤存在的问题传统皮带秤存在的问题实际使用实际使用精度精度不高（不高（15或更大）；或更大）；长期长期稳定性稳定性差，难以保持安装精度；差，难以保持安装精度；维护维护工作量工作量大大；（实物）（实物）检定检定麻烦；麻烦；77 散状物料贸易国际通行计量方式散状物料贸易国际通行计量方式 水尺计重水尺计重88 船舶拱陷变形；船舶拱陷变形； 压舱水变化；压舱水变化； 港水密度；港水密度； 风浪和视觉误差；风浪和视觉误差；水尺计重的误差水尺计重的误差99 传统皮带秤的

2、误差来自哪里？传统皮带秤的误差来自哪里？1010 传统皮带秤的误差理论传统皮带秤的误差理论 E相2KdFp/nqa2 式中：式中： E相相对误差相对误差 K皮带效应系数皮带效应系数 Fp 皮带张力皮带张力 d 称重辊垂直位移称重辊垂直位移 n 称重辊组数称重辊组数 q 每米料重每米料重 a 托辊间距托辊间距1111 皮带秤产生误差的来源之一皮带秤产生误差的来源之一 皮带张力变化皮带张力变化 1212 皮带张力的影响皮带张力的影响 皮带张力皮带张力是皮带输送机运行的基本属性是皮带输送机运行的基本属性，用以克服皮带的水平阻力、保证皮带输送机用以克服皮带的水平阻力、保证皮带输送机输料运行；输料运行；

3、 皮带张力的大小与输送物料的流量大小及皮带张力的大小与输送物料的流量大小及位置有关。位置有关。 1313 皮带张力之皮带张力之“拉起拉起”效应效应 皮带张力影响称重的表现方式为：皮带张力影响称重的表现方式为：“拉起拉起” 效应。效应。 在皮带张力作用下，称量段的物料被此段以外的皮带在皮带张力作用下，称量段的物料被此段以外的皮带“拉起拉起”、导致、导致误差产生。误差产生。 1414 皮带张力产生的误差产生的误差称重辊称重辊物料物料皮带皮带）2FpSinMFpFp传感器受力传感器受力（皮带张力）（皮带张力）物料重力物料重力（误差（误差端辊端辊传感器传感器M1515 皮带张力皮带张力产生的误差产生的

4、误差秤架荷重下沉，皮带张力秤架荷重下沉，皮带张力FP与水平方与水平方 向产生一个角度向产生一个角度, ,导致导致 2FPsin 误差项产生；误差项产生；1616 皮带秤产生误差的来源之二皮带秤产生误差的来源之二 皮带效应皮带效应 1717 皮带效应皮带效应的概念的概念 皮带秤误差的主要来源不是皮带秤误差的主要来源不是皮带张力皮带张力，而，而是皮带状态的影响、谓之为是皮带状态的影响、谓之为“皮带效应皮带效应”； 皮带效应皮带效应是指皮带的硬度、弹性等物理特是指皮带的硬度、弹性等物理特性及截面形状对称重产生的效应；性及截面形状对称重产生的效应； 1818 皮带效应的影响 皮带效应皮带效应取决于皮带

5、状态及所处环境。取决于皮带状态及所处环境。皮带状态随时间、温度、张力、流量及皮带皮带状态随时间、温度、张力、流量及皮带材质、软硬度、截面形状而变化，对称量结材质、软硬度、截面形状而变化，对称量结果影响很大，是果影响很大，是皮带秤皮带秤长期稳定性差的最大长期稳定性差的最大影响因素。影响因素。1919 皮带效应皮带效应之之“波状波状”效应效应 U U型皮带在张力的作用下变成型皮带在张力的作用下变成“准刚性体准刚性体”，其在皮带运行方向上形成波浪形振荡，其，其在皮带运行方向上形成波浪形振荡，其波峰与波谷的位置决定了皮带秤的误差；波峰与波谷的位置决定了皮带秤的误差； 环境温、湿度变化将改变皮带的刚度，

6、导环境温、湿度变化将改变皮带的刚度，导致振荡波形变化，从而改变称重结果。致振荡波形变化，从而改变称重结果。2020 皮带效应皮带效应-U-U型皮带在张力型皮带在张力作用下产生刚度，因支承点高作用下产生刚度，因支承点高度变化，皮带沿运行方向产生度变化，皮带沿运行方向产生波浪形变化。波浪形变化。皮带秤称量段皮带秤称量段U U型皮带断面型皮带断面2121 皮带效应皮带效应之之“端部端部”效应效应 在张力作用下、皮带产生波浪形振荡，皮带秤秤架附近的皮带抬起在张力作用下、皮带产生波浪形振荡，皮带秤秤架附近的皮带抬起（压下），将对端辊（固定段）和称重辊上承受的物料重量重新分配。（压下），将对端辊（固定段）

7、和称重辊上承受的物料重量重新分配。分配比例因皮带刚度和波形而异，对称重影响很大。分配比例因皮带刚度和波形而异，对称重影响很大。2222 皮带秤产生误差的来源之三皮带秤产生误差的来源之三 温度变化对传感器的影响温度变化对传感器的影响 2323 温度变化温度变化对传感器的影响对传感器的影响 传感器零点温度系数：传感器零点温度系数： 0.04% / 10 传感器灵敏度温度系数：传感器灵敏度温度系数： 0.015% / 102424 三大影响因素导致皮带秤的长期稳定三大影响因素导致皮带秤的长期稳定 性差，成为制约皮带秤成为贸易性差，成为制约皮带秤成为贸易级计量的工具；级计量的工具； 2525 长期保持

8、长期保持0.2%准确度误差的准确度误差的 准确度误准确度误阵列式皮带秤阵列式皮带秤2626 阵列式皮带秤阵列式皮带秤集皮带秤最新技术集皮带秤最新技术 于一身于一身，解决了，解决了前述前述困扰多年的技困扰多年的技 术难题术难题！2727 阵列式皮带秤阵列式皮带秤2828 以一只称重传感器为支承，采用特殊的秤以一只称重传感器为支承，采用特殊的秤体结构安装两组称重托辊，组成一个独立的体结构安装两组称重托辊，组成一个独立的称重单元称重单元单点悬浮式称重单元单点悬浮式称重单元； 将将 N N个个称重单元称重单元采用连续安装的方式，组采用连续安装的方式，组成一个成一个称重阵列称重阵列；阵列式皮带秤的定义阵

9、列式皮带秤的定义2929 阵列式皮带秤框图阵列式皮带秤框图现场数据处理现场数据处理上位仪表上位仪表皮带皮带称重单元一称重单元一称重单元称重单元N皮带速度信号皮带速度信号3030 额定流量1012000t/h皮带宽度5002400mm皮带速度0.56.0m/s实物检定误差0.1(检定）0.2(使用中）阵列单元数N=410（常用：8）阵列式皮带秤技术指标阵列式皮带秤技术指标3131 发明专利发明专利 3 3 项项实用新型实用新型 9 9 项项与与阵列式皮带秤阵列式皮带秤有关的有关的国内已授权专利国内已授权专利3232 已发布国际专利已发布国际专利美国发明专利；美国发明专利；泛欧盟发明专利；泛欧盟发

10、明专利；加拿大发明专利；加拿大发明专利；澳大利亚发明专利；澳大利亚发明专利；印度专利；印度专利；3333 3434 获获OIML 0.20.2级皮带秤级皮带秤认证证书认证证书阵列式皮带秤阵列式皮带秤3535 3636 3737 关于关于 OIML OIML（国际法治计量组织），是世（国际法治计量组织），是世 界上唯一从事法制计量工作的政府间组界上唯一从事法制计量工作的政府间组 织，其宗旨在于提供并促进各国法制计织，其宗旨在于提供并促进各国法制计 量体系及计量器具有共同的国际基础。量体系及计量器具有共同的国际基础。 3838 关于关于 国际建议国际建议 国际建议国际建议(R)是是OIML针对各种

11、计量设针对各种计量设 备所作出的技术文件，规定其必需的计备所作出的技术文件，规定其必需的计 量特征和测试方法；量特征和测试方法； 针对皮带秤的国际建议针对皮带秤的国际建议 OIML R50； 3939 OIML意识到传统皮带秤存在的问题，对意识到传统皮带秤存在的问题，对R50-1997（版）（版）进行修订：进行修订：l 增加了增加了0.2级准确度等级（此前最高等级为级准确度等级（此前最高等级为0.5级）；级）；l 增加皮带秤的增加皮带秤的耐久性能耐久性能要求，以保证皮带秤的使用精度；要求，以保证皮带秤的使用精度；4040 关于关于 0.2级级皮带秤皮带秤 0.20.2级级皮带秤是新颁布的皮带秤

12、是新颁布的OIML R50-2014OIML R50-2014 （版）（版）中新增加的最高等级的皮带秤；中新增加的最高等级的皮带秤； 阵列式皮带秤阵列式皮带秤是英国国家计量院依据新是英国国家计量院依据新 版版OIML R50-2014OIML R50-2014检测合格后颁发的检测合格后颁发的全球第全球第 一张一张皮带秤认证证书；皮带秤认证证书；4141 关于关于 OIML认证证书认证证书 OIML认证证书认证证书是由是由OIML授权的计量技术机构、采用授权的计量技术机构、采用 OIML的的国际建议国际建议规定的技术标准和测试方法对计量设备进规定的技术标准和测试方法对计量设备进 行认证测试、合格

13、后所发给的证书。行认证测试、合格后所发给的证书。 该证书表明此设备达到了该证书表明此设备达到了 OIML 国际建议国际建议中规定的指标。中规定的指标。 4242 阵列式带秤阵列式带秤2013年送英国国家计量年送英国国家计量院进行院进行 OIML 认证检测，双方约定：认证检测，双方约定：所有检测项目和指标均按改版后的所有检测项目和指标均按改版后的R50中的中的0.2级标准进行；级标准进行； 4343 2013年年10月，阵列式皮带秤样机在英月，阵列式皮带秤样机在英国国家计量院完成实验室项目的检测：国国家计量院完成实验室项目的检测： 测试测试按照按照 R50-2014R50-2014 0.20.2

14、级级要求进行、要求进行、并完全符合标准要求并完全符合标准要求； 4444 2014年年2月，英国国家计量院专家来月，英国国家计量院专家来中国进行物料试验检测；中国进行物料试验检测； 4545 物料试验测试记录物料试验测试记录1V=2.2m/s试验载荷试验载荷 T（kg）皮带秤示值皮带秤示值 I（kg）给料流量给料流量 （t/h）允许误差允许误差 （kg） 误误 差差 I-T相对误差相对误差 %相对误差相对误差之差之差 %1228012281024022.890.040.02227072271224022.750.022228762287560022.8-100227922279360022.8

15、1032230922324110022.3140.060,012287122886110022.8150.074646 物料试验测试记录物料试验测试记录2V=1.54m/s试验载荷试验载荷 T（kg） 皮带秤示值皮带秤示值 I（kg） 给料流量给料流量 （t/h） 允许误差允许误差 （kg） 误误 差差 I-T相对误差相对误差 %相对误差相对误差之差之差 %1226342263516822.6100.01226162261316822.6-3-0.012225192253042022.5110.050.01223402235442022.3140.063222532226477022.2110

16、.050223722238477022.3120.054747 物料试验测试记录物料试验测试记录3V=0.88m/s试验载荷试验载荷 T（kg） 皮带秤示值皮带秤示值 I（kg） 给料流量给料流量 （t/h） 允许误差允许误差 （kg） 误误 差差 I-T相对误差相对误差 %相对误差相对误差之差之差 %122704227239622.7190.08022990230099623.0190.082226392264424022.650.020226752268124022.660.023239402394944023.990.040.01243062431344024.370.034848 阵列

17、式皮带秤在认证的各项试验均阵列式皮带秤在认证的各项试验均符合符合0.2级皮带秤的要求级皮带秤的要求； 4949 本次实物测试的特点本次实物测试的特点 同一台皮带秤以三种速度进行测试，每个同一台皮带秤以三种速度进行测试，每个 速度进行大、中、小流量共十八次测试；速度进行大、中、小流量共十八次测试； 同一速度、流量进行二次重复性测试；同一速度、流量进行二次重复性测试； 5050 2015年年3月月26日日OIML R50-2014（版）（版）正式颁布；正式颁布； 2015年年4月月10日英国国家计量院给经认证并合格的阵列式皮带秤颁发日英国国家计量院给经认证并合格的阵列式皮带秤颁发OIML 0.2级

18、证书；级证书；5151 阵列式皮带秤的组成阵列式皮带秤的组成5252 单点悬浮式称重单元单点悬浮式称重单元5353 单点悬浮式称重单元单点悬浮式称重单元组成组成阵列式皮带秤阵列式皮带秤的的称重单元称重单元； （专利专利CN200620124906.5） 一只一只传感器传感器支承两组称重托辊；支承两组称重托辊；超强的抗偏载、抗水平力的能力；超强的抗偏载、抗水平力的能力；5454 信号采集单元信号采集单元（ RTU）5555 信号采集单元信号采集单元（ RTU）现场采集、处理：重量信号、速度信号、温度信号；现场采集、处理：重量信号、速度信号、温度信号；通过通过RS485接口将处理后的数据发往位于控

19、制室的接口将处理后的数据发往位于控制室的终端处理器终端处理器（ PTU）采用最新技术的嵌入式工控机：高精度的信号放大与高速采用最新技术的嵌入式工控机：高精度的信号放大与高速A/D转换，性能转换，性能优异；优异；全铝机壳，满足全铝机壳，满足IP65防护等级；防护等级；5656 SA-600 终端处理器终端处理器（ PTU）5757 SA-600 终端处理器终端处理器（PTU）接收接收RTU发送的数据，进行后续运算与处理，生成最终称重结果并显示；发送的数据，进行后续运算与处理，生成最终称重结果并显示；存贮系统的历史数据，供查讯、分析；存贮系统的历史数据，供查讯、分析；800480分辨率的触屏显示、

20、全汉字界面、人机对话方便、快捷；分辨率的触屏显示、全汉字界面、人机对话方便、快捷；全铝机壳，满足全铝机壳，满足IP65防护等级；防护等级；5858 输出适配输出适配 重量信号输出接口：重量信号输出接口：RS485、 RS232、以太网、以太网，通讯协议：，通讯协议： 标准标准MODBUS； 可根据用户要求输出其它控制信号；可根据用户要求输出其它控制信号；5959 无线传输单元无线传输单元（ DTU）DTU单元采用单元采用 GPRS技术进行数据无线传输，与公司总部数据中心服务技术进行数据无线传输，与公司总部数据中心服务器建立数据链路；器建立数据链路；可实时接受中心的呼叫并发送中心要求的各种即时（

21、历史）数据；可实时接受中心的呼叫并发送中心要求的各种即时（历史）数据；发生设定报警或其它特定情况时，可主动与中心联系；发生设定报警或其它特定情况时，可主动与中心联系；可实现远程软件升级与数据更新；可实现远程软件升级与数据更新；6060 阵列式皮带秤阵列式皮带秤三大特点三大特点6161 阵列式皮带秤阵列式皮带秤特点之一特点之一长期保持准确度长期保持准确度0.2%6262 阵列式皮带秤阵列式皮带秤特点之二特点之二现场现场免维护免维护，无需专业维护人员，无需专业维护人员6363 阵列式皮带秤阵列式皮带秤特点之三特点之三采用采用挂码标定挂码标定，准确度保持，准确度保持0.2%6464 阵列式皮带秤阵列

22、式皮带秤为什么可以实现为什么可以实现高精度、高稳定性高精度、高稳定性? ?6565 一一. . 全新的误差理论及软件补偿全新的误差理论及软件补偿1.1. 提出了全新的提出了全新的“内力理论内力理论”，破解了皮，破解了皮带张力的影响；带张力的影响；2.2. 提出了提出了“皮带效应皮带效应”的概念；的概念；3.3. 完成皮带张力和皮带效应影响的数学建完成皮带张力和皮带效应影响的数学建模、编制软件实现补偿修正模、编制软件实现补偿修正；6666 阵列式皮带秤的阵列式皮带秤的“内力理论内力理论”对一个单独的称重单元来说，其皮带张力的影响和传统皮带秤相同；对一个单独的称重单元来说，其皮带张力的影响和传统皮

23、带秤相同；在一个连续安装的称重阵列内部，皮带张力影响力成为一种在一个连续安装的称重阵列内部，皮带张力影响力成为一种“内力内力”、相互抵消，相互抵消，有效抵消因有效抵消因“拉起效应拉起效应”产生影响的大部分产生影响的大部分，皮带张力的影响，皮带张力的影响仅限于阵列的出、入口处的单元。仅限于阵列的出、入口处的单元。6767 内力理论原理NM2FpSinMFpFp2FpSinFpBBN6868 二、颠覆传统的皮带秤结构二、颠覆传统的皮带秤结构 直联式结构消除了杠杆系统机械变形引入直联式结构消除了杠杆系统机械变形引入的误差；的误差； 直联式结构消除了物料流量变化对皮带秤直联式结构消除了物料流量变化对皮

24、带秤精度的影响；精度的影响；6969 直联式静态或空秤状态分析直联式静态或空秤状态分析7070 直联式工作时状态分析直联式工作时状态分析7171 皮带运行时，物料重量通过皮带压在称皮带运行时，物料重量通过皮带压在称 重托辊上，产生前进阻力，同时通过托辊重托辊上，产生前进阻力，同时通过托辊 对秤框产生一个水平方向的推动力对秤框产生一个水平方向的推动力 F水水： F水水 0.2P料料 式中式中：P料料物料在托辊上的重量物料在托辊上的重量 7272 非直联式工作时的状态非直联式工作时的状态7373 非直联式支承，皮带运行时秤框产生转动非直联式支承，皮带运行时秤框产生转动 ，由于水平推力作用于托辊上部

25、、传感器安，由于水平推力作用于托辊上部、传感器安 装在机架横梁上，二者间高度差装在机架横梁上，二者间高度差H、产生旋、产生旋 转力矩：转力矩： M旋旋=F水水 H0.2P料料 H7474 非直联式的缺点非直联式的缺点 线性度差线性度差1.非直联式秤框工作时旋转角度与物料对托辊的压力对应，流量越大、作用于秤框的F水越大、秤框的旋转角度就越大；2.秤框旋转，前辊抬高、皮带抬起、皮带张力作用加大，不同流量，皮带抬起的高度不同、皮带张力的影响不同、误差就不同，是造成线性度差的主要原因；7575 线性度差修正困难线性度差修正困难 在量程范围内，悬浮式秤框旋转造成的前辊升后辊降的影响不连续、在量程范围内，

26、悬浮式秤框旋转造成的前辊升后辊降的影响不连续、无固定方向无固定方向 、无规律可循，难以建立数学模型修正；、无规律可循，难以建立数学模型修正； 只能用多量程点实物检定法，求取每一只能用多量程点实物检定法，求取每一 流量点的称重系数，进行逐点流量点的称重系数，进行逐点修正，实际使用中很难实现；修正，实际使用中很难实现； 7676 直联式称重单元的优点直联式称重单元的优点 直联式以一只单点式称重传感器和秤体刚性直联，在皮带运行时直联式以一只单点式称重传感器和秤体刚性直联，在皮带运行时虽有旋转力矩，但秤框不产生旋转；虽有旋转力矩，但秤框不产生旋转； 具有极好的线性度和重复性和长期稳定性，全量程均有很好

27、的准具有极好的线性度和重复性和长期稳定性，全量程均有很好的准确度。在小流量和间断流量时，尤为优异；确度。在小流量和间断流量时，尤为优异；7777 三、关键技术的突破三、关键技术的突破1.1.首创首创“称重传感器温度补偿称重传感器温度补偿”技术，消除了技术，消除了温度变化对皮带秤长期稳定的影响；温度变化对皮带秤长期稳定的影响；2.2.基于物联网技术的基于物联网技术的远程专家系统远程专家系统，实现皮带，实现皮带秤远程监控、故障早期诊断、远程维修；秤远程监控、故障早期诊断、远程维修；7878 称重传感器温度测试装置称重传感器温度测试装置7979 传感器温度测试传感器温度测试1.1.每只称重传感器必须

28、进行带载温度试验；每只称重传感器必须进行带载温度试验；2.2.1010、0 0 、10 10 、20 20 、30 30 、 40 40 、50 50 七点测试传感器零点和灵敏系数；七点测试传感器零点和灵敏系数；3.3.循环测试时间：循环测试时间：48h48h；8080 四、超强的修正补偿软件四、超强的修正补偿软件1.1. 张力补偿软件；张力补偿软件；2.2. 皮带效应跟踪软件；皮带效应跟踪软件；3.3. 温度补偿软件；温度补偿软件；4.4. 皮带秤运行状态跟踪补偿软件；皮带秤运行状态跟踪补偿软件；8181 五、超强的应用功能五、超强的应用功能1.1. 智能判断、自动除皮；智能判断、自动除皮；

29、2.2. 故障早期诊断、报警；故障早期诊断、报警；3.3. 故障、操作内容记录、查询；故障、操作内容记录、查询；4.4. 遥测、遥讯、遥控；遥测、遥讯、遥控；8282 六、输出适配多样六、输出适配多样 重量信号输出接口：重量信号输出接口：RSRS485485、RSRS232232、 以太网以太网，通讯协议：标准，通讯协议：标准MODBUSMODBUS； 设定重量到达信号输出，供控制用；设定重量到达信号输出，供控制用； 可根据用户要求输出其它控制信号可根据用户要求输出其它控制信号；8383 移动式皮带秤8484 移动式皮带秤移动式皮带秤 安装在可变倾角皮带机（安装在可变倾角皮带机（斗轮机、浮动斗

30、轮机、浮动 船坞等船坞等）上的皮带秤，皮带秤的倾角随设）上的皮带秤，皮带秤的倾角随设 备的运动发生变化；备的运动发生变化；移动式皮带秤移动式皮带秤8585 料场堆取料机料场堆取料机8686 此类设备运动时皮带机倾角发生变化，此类设备运动时皮带机倾角发生变化， 需进行角度修正；需进行角度修正； 传统修正方式是使用传统修正方式是使用角度传感器角度传感器，通常通常 此类秤的使用误差高达此类秤的使用误差高达: :5 510%10%；移动式皮带秤移动式皮带秤8787 移动式皮带秤现状移动式皮带秤现状采用普通皮带秤角度传感器组成；采用普通皮带秤角度传感器组成；普通皮带秤原有准确度低，加之运动后使用环境恶普

31、通皮带秤原有准确度低，加之运动后使用环境恶化，指标大幅降低。一般误差化，指标大幅降低。一般误差5%,甚至高达甚至高达1030；8888 移动式皮带秤现状移动式皮带秤现状现使用的移动皮带秤大多作定性指示，无法提供准现使用的移动皮带秤大多作定性指示，无法提供准确的计量数据；确的计量数据；在世界范围内移动式皮带秤基本处于空白状态；在世界范围内移动式皮带秤基本处于空白状态；8989 移动式皮带秤的难度之一移动式皮带秤的难度之一秤体倾角秤体倾角发生变化时，称重传感器所受的载荷发生变化时，称重传感器所受的载荷物料重力物料重力cos；cos是非线性函数是非线性函数:在在= 00附近处变化较小附近处变化较小;

32、 角角度越大，变化越大；度越大，变化越大；9090 移动式皮带秤的难度之二移动式皮带秤的难度之二堆取料机悬臂不仅产生前、后俯仰角堆取料机悬臂不仅产生前、后俯仰角度变化，还有左、右侧倾角度变化；度变化，还有左、右侧倾角度变化；传感器所受的载荷受二维方向角度变传感器所受的载荷受二维方向角度变化的影响；化的影响；9191 移动式皮带秤的难度之三移动式皮带秤的难度之三皮带秤受力状态受皮带机倾角变化影响，不断变皮带秤受力状态受皮带机倾角变化影响，不断变化；化；悬臂挠曲变化使传统皮带秤依赖的托辊准直性基悬臂挠曲变化使传统皮带秤依赖的托辊准直性基本消失；本消失； 工作环境恶劣，秤体受到严苛考验；工作环境恶劣

33、，秤体受到严苛考验；9292 移动式皮带秤的难度之四移动式皮带秤的难度之四机臂运动所产生的振动使皮带秤的长机臂运动所产生的振动使皮带秤的长期稳定性受到极大挑战；期稳定性受到极大挑战；9393 传统的修正方法传统的修正方法在悬臂轴端装角度传感器，对倾角变化进行修正：由于悬臂长度有数十在悬臂轴端装角度传感器，对倾角变化进行修正：由于悬臂长度有数十米，轴端所测角度的变化与秤体角度变化值相差较大，不能保证称重准米，轴端所测角度的变化与秤体角度变化值相差较大，不能保证称重准确度；确度；在秤体附近装角度传感器：由于无固定水平基准面，加之角度传感器响在秤体附近装角度传感器：由于无固定水平基准面，加之角度传感

34、器响应速度慢、准确度低，故误差很大；应速度慢、准确度低，故误差很大；9494 尴尬的结论尴尬的结论普通皮带秤在移动式皮带机上无法正普通皮带秤在移动式皮带机上无法正常使用，仅能作为控制流量的装置；常使用，仅能作为控制流量的装置；9595 我们采用的技术：我们采用的技术：“三维姿态跟踪三维姿态跟踪”专利技术，对皮带秤在三维方向的状态进行随动跟踪检专利技术，对皮带秤在三维方向的状态进行随动跟踪检测和修正，有效地抑制角度变化引入的误差。测和修正，有效地抑制角度变化引入的误差。移动式皮带秤移动式皮带秤9696 在在151510100 0 任一倾角、任一倾角、 151510100 0 运动中运动中： 长期

35、保持长期保持0.5%称重精度！称重精度！移动式皮带秤移动式皮带秤9797 三维姿态跟踪单元三维姿态跟踪单元移动式皮带秤移动式皮带秤9898 额定流量1012000t/h皮带宽度5002400mm皮带速度 0.56.0m/s实物检定误差0.25(检定） 0.5(使用中）倾角变化范围 15150 010100 0移动式皮带秤技术指标移动式皮带秤技术指标9999 我们采用的技术之我们采用的技术之三维姿态跟踪补偿技术（发明专利）三维姿态跟踪补偿技术（发明专利） 对称重传感器在垂直俯仰、左右侧倾两个方向对称重传感器在垂直俯仰、左右侧倾两个方向上的状态进行随动跟踪检测和补偿，有效地抑制上的状态进行随动跟踪

36、检测和补偿，有效地抑制角度变化引入的误差。角度变化引入的误差。100100 移动式皮带秤安装中移动式皮带秤安装中101101 我们采用的技术我们采用的技术专利技术称重结构专利技术称重结构 利用阵列式称重技术克服堆取料机利用阵列式称重技术克服堆取料机恶劣工作环境造成的影响，可在各种恶劣工作环境造成的影响，可在各种状态下保持高准确度和极其优异的长状态下保持高准确度和极其优异的长期稳定性。期稳定性。102102 “皮带状态跟踪皮带状态跟踪”软件修正软件修正 有效地消除皮带张力、皮带效应对测有效地消除皮带张力、皮带效应对测量的影响；量的影响； 103103 皮带秤历史上首次引入称重传感器皮带秤历史上首

37、次引入称重传感器 温度补偿温度补偿 极大地提高皮带秤的耐久性指标；极大地提高皮带秤的耐久性指标； 104104 系统自标定系统自标定 利用利用三维姿态跟踪单元三维姿态跟踪单元进行自标定，进行自标定，可保持皮带秤的准确度，无需人工介入可保持皮带秤的准确度，无需人工介入操作；操作； 实物检定仅用于检查长期稳定性；实物检定仅用于检查长期稳定性； 105105 移动式皮带秤检测情况移动式皮带秤检测情况检测机构：检测机构： 江苏省计量院江苏省计量院检测内容：称重准确度误差检测内容：称重准确度误差检测方法：检测方法： 1. 1. 允许在一个角度下进行一次去皮；允许在一个角度下进行一次去皮； 2. 2. 最

38、小和最大角度时进行实物检定；最小和最大角度时进行实物检定； 3. 3. 皮带机架运动中实物检定；皮带机架运动中实物检定；106106 检测结果检测结果 =2=2时累计误差：时累计误差： 0.16% 0.16% =14.5=14.5时累计误差：时累计误差： 0.08%0.08% 在最大和最小间运动时，在最大和最小间运动时， 动态累计误差：动态累计误差： 0.14%0.14%107107 移动式皮带秤应用案例移动式皮带秤应用案例108108 日照港移动式皮带秤日照港移动式皮带秤安装地点：日照港一公司安装地点：日照港一公司5堆取料机堆取料机皮带宽度：皮带宽度：B1800 mm皮带速度：皮带速度：V4

39、.3 m/s额定流量：额定流量：1500 t/h试验方式：南非精矿粉装袋挂码试验方式：南非精矿粉装袋挂码准确度及重复性误差：准确度及重复性误差：0.1% (固定角度挂码固定角度挂码)变角度时准确度误差：变角度时准确度误差：0.2% （取料机臂作（取料机臂作50120三维运动）三维运动）109109 日照港移动式皮带秤日照港移动式皮带秤110110 20112011年年2 2月月2828日实物检定，移动式皮带日实物检定，移动式皮带 秤与秤与A-3A-3秤（阵列式皮带秤）、秤（阵列式皮带秤）、A-4A-4秤（秤（ 传统皮带秤）比对情况：传统皮带秤）比对情况： A-4A-4秤累计量：秤累计量：776

40、.00t776.00t A-3 A-3秤累计量：秤累计量：801.25t801.25t 移动式皮带秤累计量：移动式皮带秤累计量：802.92t802.92t 误差：误差：+0.208%+0.208%111111 防城港移动式皮带秤防城港移动式皮带秤安装地点：防城港煤中转码头安装地点：防城港煤中转码头1-51-5号堆取料机号堆取料机皮带宽度：皮带宽度：B B1800 mm1800 mm皮带速度：皮带速度：V V3.77 m/s3.77 m/s额定流量：额定流量：5000 t/h5000 t/h试验方式：皮带秤与装车楼料斗秤比较试验方式：皮带秤与装车楼料斗秤比较 112112 防城港移动式皮带秤防

41、城港移动式皮带秤113113 日常使用情况日常使用情况投入使用后，没有进行过专门的实物检定，完全由系统自校准；投入使用后，没有进行过专门的实物检定，完全由系统自校准；日常使用中基本未进行人工日常使用中基本未进行人工“去皮去皮”或其它或其它 校准工作；校准工作；取料机使用操作与过去一样，无特定的操作和维护；取料机使用操作与过去一样，无特定的操作和维护； 114114 比对试验情况比对试验情况本试验数据由用户根据交接班生产记录整理；本试验数据由用户根据交接班生产记录整理；本记录根据皮带秤和装车楼料斗秤数据得到共有本记录根据皮带秤和装车楼料斗秤数据得到共有49列车装车数据；列车装车数据；剔除第一次因

42、秤系数调整误差因素后，误差绝对值的平均值：剔除第一次因秤系数调整误差因素后，误差绝对值的平均值：0.386% 其中：误差小于其中：误差小于0.5%的占比的占比75% 误差大于误差大于1%的的2次、占比次、占比4%115115 互联网互联网+ +皮带秤皮带秤 皮带秤技术的最新发展皮带秤技术的最新发展116116 应用于皮带秤故障检测和售后服务的应用于皮带秤故障检测和售后服务的 基于物联网技术的基于物联网技术的 皮带秤远程专家系统皮带秤远程专家系统117117 RTU终端终端皮带秤远程专家系统皮带秤远程专家系统 118118 皮带秤远程专家系统皮带秤远程专家系统 由能实现串口数据与由能实现串口数据

43、与 IP 数据相互转换数据相互转换 的无线的无线数据传输单元数据传输单元（DTU），通过无线，通过无线 网络将用户网络将用户皮带秤与公司总部中心服务器联系起来皮带秤与公司总部中心服务器联系起来 ；119119 皮带秤远程专家系统皮带秤远程专家系统 中心服务器可自动远程采集、记录、中心服务器可自动远程采集、记录、 比较用户皮带秤的数据：进行运行状态比较用户皮带秤的数据：进行运行状态 分析、实现故障诊断和维修警示分析、实现故障诊断和维修警示 ；120120 皮带秤远程专家系统皮带秤远程专家系统 基本功能：基本功能： 用户设备数据实时记录和传输用户设备数据实时记录和传输 ； 用户设备故障诊断和报警；

44、用户设备故障诊断和报警； 提供异地登录入口提供异地登录入口 ；121121 皮带秤远程专家系统皮带秤远程专家系统 能为用户做什么？能为用户做什么？122122 一、一、为皮带秤实现高准确度提供技术支撑为皮带秤实现高准确度提供技术支撑 通过大数据分析，可判断出皮带秤的误差趋势、大小并予以修正；通过大数据分析，可判断出皮带秤的误差趋势、大小并予以修正； 可确保用户皮带秤计量数据准确；可确保用户皮带秤计量数据准确；皮带秤远程专家系统皮带秤远程专家系统123123 皮带秤远程专家系统皮带秤远程专家系统1.由于使用环境和皮带的磨损，皮带秤的误差会产生缓慢的变化，通常需由于使用环境和皮带的磨损，皮带秤的误

45、差会产生缓慢的变化，通常需要通过实物检定才能发现误差的变化趋势和大小；要通过实物检定才能发现误差的变化趋势和大小；2.专家系统通过对历史数据分析后，对误差的趋势和范围做出判断，并提专家系统通过对历史数据分析后，对误差的趋势和范围做出判断，并提出修正意见，实现误差变化趋势数据化出修正意见，实现误差变化趋势数据化124124 二二、实现实现“挂码标定挂码标定”取代取代“实物检定实物检定” 通过大数据分析，可分析皮带秤通过大数据分析，可分析皮带秤“挂码标挂码标 定定”与与“实物检定实物检定”的误差并修正；的误差并修正； 彻底实现彻底实现“挂码标定挂码标定”取代取代“实物检定实物检定”皮带秤远程专家系

46、统皮带秤远程专家系统125125 三三、实现皮带秤无人值守实现皮带秤无人值守， 为用户实现无人操作提供技术支持；为用户实现无人操作提供技术支持；皮带秤远程专家系统皮带秤远程专家系统126126 四四、 故障早期预警：故障早期预警： 通过数据扫描、比对通过数据扫描、比对，发现发现故障先兆故障先兆并并 提出处理方案，实现故障早期预警、处理提出处理方案，实现故障早期预警、处理 ，确保用户皮带秤工作正常、计量准确；，确保用户皮带秤工作正常、计量准确；皮带秤远程专家系统皮带秤远程专家系统127127 五、防止人为作弊：五、防止人为作弊： 当当发生恶意作弊发生恶意作弊时时，远程远程专家系统通过专家系统通过

47、 比较比较、分析，、分析，可及时发现作弊现象并发出可及时发现作弊现象并发出 警报；警报；皮带秤远程专家系统皮带秤远程专家系统128128 六六、解决服务瓶颈、实现服务外包：解决服务瓶颈、实现服务外包： 可提供如同可提供如同家电家电售后服务一样方便、售后服务一样方便、 快捷的快捷的服务外包服务外包； 用户无需配备维修人员和备件；用户无需配备维修人员和备件； 皮带秤远程专家系统皮带秤远程专家系统129129 七七、加强物流管理加强物流管理： 接入企业、集团内部网络，可实现物流接入企业、集团内部网络，可实现物流 的计划、调度、统计适时管理；的计划、调度、统计适时管理；皮带秤远程专家系统皮带秤远程专家

48、系统130130 故障处理案例故障处理案例 国电江苏国电江苏宿迁电厂进厂煤炭计量安装有两台宿迁电厂进厂煤炭计量安装有两台皮带秤（皮带秤（1台数据为基准、另一台数据备份）；台数据为基准、另一台数据备份）； 2013年年4月月16日发生两台计量数据有日发生两台计量数据有 20t 20t 的的偏差偏差；131131 经专家系统检查原始记录后发现：经专家系统检查原始记录后发现： 2013年年4月月16日日 5：10至至6：10， 一台秤的累计值为一台秤的累计值为21.860t；另一台秤的；另一台秤的瞬时量正常、而累计值仅有瞬时量正常、而累计值仅有1.590t，两秤累计值相差两秤累计值相差20.2695

49、t132132 经远程系统对该秤数据分析发现：经远程系统对该秤数据分析发现： 该秤设置为该秤设置为“远程标定远程标定”和和“标定重量不进入标定重量不进入 总累计总累计”模式，模式，6:006:00一操作工误触一操作工误触“标定标定”按钮按钮 错误实施了错误实施了“标定标定”操作，而此时皮带上有小流操作，而此时皮带上有小流 量物料通过；故该时段的物料未计入累计值。量物料通过；故该时段的物料未计入累计值。 操作建议：取消操作建议：取消“远程标定远程标定”模式操作模式操作133133 整个处理过程自收到用户通知起整个处理过程自收到用户通知起二个小时二个小时134134 皮带秤综合试验平台皮带秤综合试

50、验平台“QPS“QPS皮带秤全性皮带秤全性 能试验中心能试验中心” ” ，是公司研究新技术、开，是公司研究新技术、开 发新产品的基地发新产品的基地。 江苏省动态称重工程技术研究中心江苏省动态称重工程技术研究中心 135135 皮带秤全性能试验室皮带秤全性能试验室136136 皮带秤全性能试验室皮带秤全性能试验室137137 移动式皮带秤试验装置移动式皮带秤试验装置138138 皮带秤温度环境试验室皮带秤温度环境试验室139139 称重传感器温度检测台称重传感器温度检测台140140 自自20072007年开始，针对阵列式皮带年开始，针对阵列式皮带 秤的耐久性，我们进行了近万次的秤的耐久性，我们

51、进行了近万次的 试验；试验； 141141 依托这些试验平台：我们进行了数千依托这些试验平台：我们进行了数千 次的产品性能试验，并创造了一套次的产品性能试验，并创造了一套 “ 皮皮 带秤耐久性能模拟测试方法带秤耐久性能模拟测试方法 ”； 142142 测试方法一：间歇流量试验测试方法一：间歇流量试验试验方法：试验方法： 任意改变皮带秤的流量、进行皮带秤的实物检任意改变皮带秤的流量、进行皮带秤的实物检定，流量变化范围从定，流量变化范围从01000100，一次试验中，至，一次试验中，至少有二个以上循环；少有二个以上循环；试验目的：试验目的： 检测皮带秤在流量变化情况下的计量准确度，检测皮带秤在流量

52、变化情况下的计量准确度，确定皮带秤在间歇给料情况下的性能；确定皮带秤在间歇给料情况下的性能；143143 测试方法二：变带速试验测试方法二：变带速试验试验方法：试验方法： 先在标准带速进行实物检定，得到基础数据；先在标准带速进行实物检定，得到基础数据； 再在再在0.52m/s 0.52m/s 范围内任意改变皮带速度，同时范围内任意改变皮带速度，同时进行实物检定；进行实物检定；试验目的：试验目的： 检测皮带秤在各种速度及连续变速情况下的计检测皮带秤在各种速度及连续变速情况下的计量性能；量性能；144144 测试方法三：变张力试验测试方法三：变张力试验试验方法：试验方法： 在一个皮带张力下进行实物

53、检定，得到基础数在一个皮带张力下进行实物检定，得到基础数据；再改变皮带张力（不少于据；再改变皮带张力（不少于800kg800kg），重新校零），重新校零进行实物检定；进行实物检定；试验目的：试验目的： 考核皮带张力变化对皮带秤准确度的影响；考核皮带张力变化对皮带秤准确度的影响； 145145 皮带张力调整装置皮带张力调整装置146146 测试方法四：水平力试验测试方法四：水平力试验试验方法试验方法 ： 1. 1. 正常情况下实物检定得，到基础数据；正常情况下实物检定得，到基础数据； 2. 2. 每一称重托辊组任选一只卡死（每一称重托辊组任选一只卡死（8 8个单元共个单元共1616只），去皮后进

54、行实物检定；只），去皮后进行实物检定；试验目的：试验目的： 检测使用中称重托辊堵转对称重的影响，考核检测使用中称重托辊堵转对称重的影响，考核 皮带秤抗水平力性能；皮带秤抗水平力性能；147147 148148 测试方法五：托辊状态试验测试方法五：托辊状态试验 试验方法：试验方法： 1. 1. 在标准状态下实物检定，得到基础数据；在标准状态下实物检定，得到基础数据； 2. 2. 每称重托辊组任选一只（每称重托辊组任选一只（8 8单元共单元共1616只）、用只）、用 胶带纸缠三根胶带纸缠三根4mm4mm的铁丝，去皮后实物标定；的铁丝，去皮后实物标定； 试验目的：试验目的： 检测称重托辊状态变化（沾料）对准确度的影检测称重托辊状态变化（沾料）对准确度的影 响程度；响程度；149149 150150 以上各项试验：以上各项试验：最大允许误差最大允许误差0.2%151151 阵列式皮带秤是经过这样的千锤阵列式皮带秤是经过这样的千锤 百炼诞生出的高准确度、高稳定度百炼诞生出的高准确度、高稳定度 的商贸级的皮带秤。的商贸级的皮带秤。152152 Thanks!谢谢关注！153153 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！