皮带秤称重系统

第一章  技术参数及系统构成

ICS-20A、17A、14A系列电子皮带秤，是在皮带输送系统中对散状物料进行连续计量的理想设备,具有结构简单、称量准确、使用稳定、操作方便、维护量少等优点，不仅适用于常规环境，而且适用于酸、碱、盐及大气腐蚀环境。广泛地应用于冶金、电力、煤炭、矿山、港口、化工、建材等行业。

说明书主要对20A/17A、14A系列皮带秤系统的安装、运行、校准和维修等工作加以说明。有关扩展板（打印和通讯）仅作简要介绍。

1.1主要技术指标

1.1.1系统功能

动态累计误差：20A皮带秤系统优于±0.5%

17A皮带秤系统优于±0.25%

ICS-14A皮带秤系统优于±0.25%

称量能力：6000t/h以下

皮带宽度：500-2200mm

皮带速度：0.1-4m/s

环境温度：称架-20℃-60℃

积算器-10℃-50℃

1.1.2载荷传感器性能

非 线 性：小于额定输出的0.05%

重 复 性：小于额定输出的0.03%

滞    后：小于额定输出的0.03%

激    励：10VDC

1.1.3速度传感器

频率范围：0-1.2KHZ  精确度0.05%  分辨率10^-4米/秒

1.1.4  HN9001电脑积算器性能

精    度：优于0.05%

电    源：220V_-15%^+10%   50HZ±2%;25VA

激励电压输出：10±5%VDC

至速度传感器增速板输出：未稳压的24VAC

累重显示输出：八位带小数点，最小显示0.01t

流量显示输出：四位带小数点，单位为每小时吨

远程累计输出：在累重显示器上的每个计数相当于10kg、100kg、1t

电流输出：可选择4-20mA或0-20mA，输出电流正比于流量

打印接口：μP16打印机

通讯接口：可选择RS-232或RS-485

开口尺寸；285×140(宽×高)

重量输入：一只或两只载荷传感器的毫伏级信号

速度输入：数字速度传感器的脉冲信号

1.2系统组成及工作原理：

20A、17A、14A系列皮带秤由三个主要部分组成：称重桥架、速度传感器和积算器。

装有载荷传感器的称重桥架，安装于输送机的纵梁上，称重托辊可检测皮带上的物料重量，由传感器产生一个正比于皮带载荷的电气输出信号。

速度传感器直接连在从动滚筒上或大直径的托辊上，提供一系列脉冲，每个脉冲表示皮带秤的一个运动单元，脉冲的频率正比于皮带速度。积算器从载荷传感器和速度传感器接收信号，并进行处理产生一个瞬时流量值。累计总量与瞬时流量分别在显示出来。

1.2.1称重桥架

ICS-20A称重桥架比ICS-17A称重桥架少两组托辊，ICS-17A称重桥架用两只载荷传感器，而 ICS-20A称重桥架用一只载荷传感器，ICS-14A采用全悬浮式结构，无再轴支，四组称重托辊，四只称重传感器。

1.2.2速度传感器

速度传感器直接连接到输送机尾部滚筒或大直径的底部托辊，运行时速度传感器产生一系列脉冲信号，其脉冲频率正比于皮带机的实际速度。

1.2.3积算器

积算器是智能仪器，能对称重信号和速度信号进行积分处理，计算出物料的流量和累计量。积算器还具有通讯、远传、模拟电流输出及上下限报警等可选功能，满足不同用户要求。

1.2.4基本参数

皮带机进出料口中心距离200mm，壳体高度950mm*14500mm*300mm。

电机功率：3kw防爆电机。

减速机型号：NMRV90-80-3。

轴承型号：UCP 211,UCT 211

传感器型号（山西力创自动化技术有限公司）：速度测速传感器GS-150,重量传感器L6F-C3-100KG-3B6。

第二章 皮带秤的安装准则

2.1总则

出厂的所有皮带秤系统，不论它们是何种用途，均具有高精度和高可靠性。虽然整个系统的性能和精度都很好，但仍需按下列准则执行。皮带秤系统的最高性能才得以发挥，因此对皮带秤系统必须正确使用和安装。见图2-1，图2-2，图3-3。

2.2风和气候的影响

由于风速可影响称重误差大小，所以应保护皮带秤和输送机免受风和气候的影响。

2.3输送机支架

在称重系统的设计中，我公司充分考虑了秤架和称重桥系统的挠度，以及输送机支承结构的挠度。在秤的制造中，对载荷传感器、称架及称重桥系统的挠曲量也作了控制，同时，要求支撑秤体前后四组托辊的输送机纵梁，应有足够的刚度，以使+4到-4托辊间的相对挠度不超过0.5mm，在装设秤的部位，输送机不应有伸缩或纵梁接头,可参见支架安装要求图纸。

2.4秤的安装位置

2.4.1张力情况分析

在整个安装过程中，很重要的一点是把秤安装在输送机的张力和张力变化最小地点，基于这种原因，秤最好装在输送机靠尾部的地方，且称重托辊距装料点不小于五米（20A）或九米（17A、ICS-14A），同时距尾部导料栏板不得少于三个托辊间距（20A），或五个托辊间距（17A、14A），从而减少导料板栏（或者说是在导料栏板里的物料）的影响。

2.4.2带有凹形线段的皮带输送机

秤体与凹形曲线部分相切（向上升的）点的距离至少12米以上，如果秤安装在带有凹形曲线段的皮带输送机上，而又不能考虑上述尺寸界限时，则应装在输送机的直线段，并在装料区外，在秤的前后侧，至少四组托辊与皮带接触。

2.4.3带有凸形线段的皮带输送机

与曲线段相比较，皮带输送机的水平段称重条件较好，但如果秤体一定要在曲线段上，则装料点和秤之间的皮带，在垂直方向不应有弧度，弧形段必须在称重段托辊之外6米或五倍托辊间距的地方。

2.4.4卸料器

在任何一个要求称重精度较高的装置，称重系统均不应该装在有可移动卸料器的皮带输送机上，如果秤必须安装在卸料器的皮带输送机上，那么则按带有凹式曲线段皮带输送机的要求安装，并将卸料器移到头，以保证满足最小距离要求，还应特别注意，各种卸料的配置形式，均应能保证在称量段的皮带不偏离中心。

2.4.5均匀的皮带荷载

虽然称重系统可以在20-100%的变化范围里准确地工作，但是希望荷重尽可能均匀。为了减少给料量的波动，应在料仓出口处装一个调整插板。

2.4.6单点装料

在高精度称重装置里，皮带输送机应该只有一个装料点，且只有同一点装料，这样可保证在整个装料过程中皮带张力恒定。

2.4.7物料的滑动

安装电子皮带秤的皮带输送机速度和倾角不应该过大，否则将使物料下滑，在大倾角、高速度的输送系统里，秤应该配置在距装料点较远的位置上，皮带输送机的倾角最大不能超过16º

2.5重力式拉紧装置

2.5.1为了使称重系统达到最高精度，所有长度超过12米的皮带输送机，均应具有恒定的张力，应装有重力拉紧装置。

2.6皮带槽形变化

2.6.1为了得到最佳的称重精度，应考虑从空载到满载变化时，整个输送皮带槽形变化的影响。皮带应有一定的柔性，以保证皮带空载运行时，能使皮带和所有的称重托辊良好接触，这样可以保证被输送的物料由称重托辊支承，而不是由皮带输送机的框架支承。

2.7称重托辊

2.7.1托辊的构造

某些托辊制造厂商生产的托辊， 可以保证辊子的径向跳动、承托高度和槽形公差在允许范围以内，在精度要求特别高的场合，推荐采用一流托辊制造厂商生产的优质托辊，并且称量系统所选择的托辊与皮带输送机原有的托辊尺寸必须相同，槽形角也必须相同。

2.7.2托辊的槽形角

托辊槽形角过大会给使用带来很多问题，它不仅使皮带的梁效应或悬垂线效应变得明显，而且使托辊不同心度的影响增大。

称重系统安装时，一项很重要的工作是将称重段所有的托辊调整成一条直线，尽量减少由于皮带张力变化或其它外力对称量系统产生附加力。

对于高精度的电子皮带秤推荐槽形角为20º或更小，在某些条件下35º的槽形角也可以，但应请皮带秤厂家认可，而45º的槽形角一般达不到电子皮带秤规定的精度，因而通常禁止采用。

2.7.3导向托辊（防皮带跑偏）

从空载至满载对输送皮带中心导向，是极其重要的，导向托辊可装在距离称重域8个托辊间距的地方，称重域托辊是指称重及其两边各四组的托辊。

2.7.4托辊的校准

皮带秤的称重托辊和前后的三组托辊应进行尺寸校准，同时用垫片上下调节，使秤不受皮带张力变化的影响，称重托辊和称重托辊前后各三组托辊要非常精确地校准，以使称重平台或称重段尽可能准确，这些托辊的安装应是很严格的，对整个皮带输送机进行精细的托辊校准是非常重要的，它可以保证在各种皮带荷重条件下，得到理想的运行状态。

第三章  系统参数确定

3.1皮带长度（单位：米）

在皮带上标明一个起点，然后用卷尺连续地分段测量，一直到所标的起点为止，这种测量方法可以做到0.03m的精度。

3.2试验转数

试验转数就是皮带运行的整圈数，试验转数最好大于3，而且要求皮带运行到试验转数时间最好大于6分钟，也可根据零点稳定情况缩短到1-2整圈。

3.3试验时间（单位：秒）

试验时间就是皮带运行达到试验转数的时间，测量方法；在皮带和输送机架上分别作好参考标记。开动输送机，当皮带上标记与输送机上的标记对齐时，启动秒表，当皮带运行到试验转数，并且皮带上标记与输送机架上的标记对齐时停下秒表，这明秒表所指示的时间就是试验时间。

3.4试验长度（单位：米）

试验长度=皮带长度×试验转数

例如：皮带长度=500m

试验转数=5

试验长度=500m×5=2500m

3.5皮带速度（单位：米/秒）

皮带速度=试验长度÷试验时间

例如：试验长度=2500m

试验时间=1000s

皮带速度=2500÷1000=2.5(m/s)

3.6计量段长度（单位：米）

测量方法：（1）分别从皮带输送机的内外测量（+1）托辊到最远的称重托辊的距离。

（2）分别从皮带输送机的内外侧测量（—1）托辊到最远的称重托辊距离。

（3）计量段长度等于这4个距离的总和除以4。

测量精度应精确到3mm。

注意：如果皮带机左右两侧距离不相离，说明安装有问题，应重新调整。

3.7电子校准等效皮带载荷

若有必要可用下述方法确定等效公斤/米、试验吨和试验流量。

（1） 在主机板上11和13接线端找出校准电阻，并且测量这个精密电阻R_S的值。

（2） 使用下列公式计算出传感器所承受的等效公斤。

等效公斤Q=（㎏）

式中：L.C.S－传感器量程(㎏)

          K－传感器灵敏度(mv/v)

          R_S－电子校准电阻值(Ω)

          R₁－传感器输出内阻(Ω)

例如：L.C.S=200㎏

          R_S=100000Ω

          R₁=350Ω

          K=3mv/V

          等效公斤Q=(㎏)

=58.23㎏

(3)应用下式将称重传感器上等效公斤转换为加载于称重托辊上等辊上等效每米公斤(㎏/m)等效每米公斤=××(㎏/m)

式中：Q—等效公斤

      ψ—秤体在运输机上对水平面的夹角

      d₁—从耳轴支承中心线到传感器中心线的距离（单位：㎜）

      d₂—从耳轴支承中心线到称重托辊的距离（单位：㎜）

      D—计量段长度（单位：m）

例如：等效公斤=58.23㎏

      ψ=15°

      d₁=812.8㎜

d₂=415.9㎜

D=3m

则:

       等效每米公斤=

                   =39.27㎏/m

(4)电子校准试验重量(t)

       试验重量(t)=

例如:等效公斤/米=39.27㎏/m

      试验长度=2500m

则:试验重量(t)=39.27×2500/1000

              =98.175t

(5)电子校准试验流量(t/h)

电子校准试验流量=×3600(s)

例如:试验重量=98.175t

     试验时间=1000s

             =

则：

    电子校准试验流量=×3600=353.43(t/h)

3.8链码校准等效皮带载荷

    按照下述步骤可以确定等效每米公斤（㎏/m）、试验重量（t）和试验流量（t/h）。

（1） 完成3.1到3.6各项工作:

（2） 确定等效皮带载荷每米公斤:

每米公斤=

   (3)用下式计算链码校准的试验重量(t)

         试验重量=(t)

例如:每米公斤=27.470㎏/m

试验时间=1000s=h

试验长度=1800m

则：试验重量（t）==49.45t

    试验流量=×3600=178.02(t/h)

3.9挂码校准计算方法

    挂码校准比链码简单，投资省，是一个实用的模拟试验方法，做法如下：

（1）计算由挂码值相当于皮带等效公斤/米；

     等效公斤/米=Q×（㎏/m）

（2）由等效公斤/米计算出对应的试验量及流量。

例如：

    d₁=600

    d₂=415.9

    D=3m

    试验长度：L=2500 m

    试验时间：t=1000s

    挂码重量：Q=100㎏

则：

等效公斤=Q×=100×=48.08㎏/m

试验重量=×2500=120.2(t)

试验流量=120.2×=432.72(t/h)

          第四章 皮带秤的使用维护

4.1  概述

20A、17A、14A系列皮带秤系统只要少量的维护，就可以正常运行。对于新安装的皮带秤经过校准之后，即可达到理想的运行状态。安装之后的几个月内，建议每隔一天检测一次零点，并纪录。检测周期的长短，可根据精度要求决定。

4.2  日常维护

4.2.1  清洁

保持装载岩石、粉末及物料的皮带表面清洁。

4.2.2  润滑：

称重托辊应该每年润滑1次到2次，称重托辊润滑以后，可能改变皮重及秤的校准部分，因此在润滑之后应进行零点校准。

4.2.3  皮带调整：

无论在空载或负载运行情况下，在整个秤的称量范围内，皮带中心线应调整岛与托辊的中心线对齐，当有偏载时，要对载荷整形。在空载时皮带不跑偏，负载时皮带跑偏的情况下，要求校准时至少在称量段内皮带不跑偏。

4.2.4  皮带拉紧：

皮带张力始终保持恒定是很重要的，因此在所有的皮带秤输送机上，建议使用锤式张紧装置。对于没有恒定张力的张紧装置，当皮带张力有变化及拉紧装置要调整时，需要重新校准。

4.2.5  皮带荷载：

物料流量为仪表量程125%的过载情况必须避免，因为大于额定容量的负载不能被测量。皮带荷载应调整在仪表量程之内。

建议皮带秤荷载约为量称的80%为宜。因为很低的流量会产生低的精度。如流量很高或很低则秤的量程应该相应改变。

4.2.6  皮带粘料：

  物料可能形成一个薄层粘在皮带上，当物料潮湿时或运输细粒物料时，这种情况常常发生，使用皮带清扫器可以改变这种情况。

如果粘料不清除，则零点值必须调整，皮带上粘着的任何变化，都必须对皮带进一步调整。

4.2.7  导料栏板和外罩：

导料栏板不应安装在+3或-3称重托辊范围之内，若在计量段之内需要设置导料栏板或外罩，必须确保不产生任何附加的力于秤上。因为输送机运行时，物料会滑落在板与皮带之间，当这种情况发生时，将会产生计量误差。

4.3  故障排除

4.3.1  漂移的校准：

经常地校准漂移，以减少零点和间隔的漂移。

4.3.2  零点值漂移

一般地，零点漂移与输送系统有关，当发生零点漂移时，将随之发生间隔漂移，找出原因，对症处理。

零点漂移的一般原因：

（1） 称重桥架上积尘积料。

（2） 石块卡在秤重桥架内。

（3） 运输机带的粘料。

（4） 运输机皮带不均匀。

（5） 由于物料的温度影响，使运输机环形皮带伸长。

（6） 电子测量元件故障。

（7） 载荷传感器严重过载。

4.3.3  间隔值漂移：

    一般地，间隔漂移与系统的测量部件及皮带张力有关，查清原因，对症处理。

（1） 运输机皮带张力改变。

（2） 测速传感器滚筒增大或滑动。

（3） 秤的调速影响。

（4） 荷载传感器严重过载。

（5） 电子测量元件的故障。

4.3.4  现场接线盘查：

（1） 检查系统中元件间相应的内部接线，全部接线都必须按照接线图进行。

（2） 检查全部的接线和连结是否牢固，是否短路，注意不要用摇表来检查现场接线。

（3） 接点松动，焊接不可靠，有短路或断路现象，以及不按要求接地的情况发生，会产生读数错误及称重读数的不稳定。

（4） 检查所有的屏蔽电缆是否按现场接线图的要求进行。

4.3.5 测速传感器检验：

（1）在现场接线端子的9和10测量电压值，AC。

（2）当输送机停止时，其输出为0.0VAC。

（3）启动运输机，则输出大约为3-15VAC。

（4）如果没有电压，检查传感器连线是否断开。（参见图1—3）

 注：如果带增速板，则输出电压为直流。

4.3.6  通过电阻检查载荷传感器：

（1）积算器的现场接线端子第1、2、3、4和7线是否断路；

（2）使用欧姆表，检查（1）（2）线的阻值；

（3）20A为350^Ω±2^Ω，17A为175^Ω±2^Ω，14A为87.5^Ω±1^Ω；

（4）检查（7）线屏蔽和1、2、3及4线的连接，这些导线应与屏蔽开路（无穷大）；

（5）如果没有读数，重新检查传感器终端到现场的接线。

4.3.7 通过毫伏电压检查载荷传感器：

使用能够读出毫伏信号的直流电压表检查传感器的性能；

（1）通过现场接线4（—）和3（+）检查激励电压应为10V±5%DC；

（2）如果没有激励电压，移去现场接线，再检查，仍没有时，应修理和重新检查积算器；

（3）通过接线端1（+）和2（—）测量直流毫伏电压；

（4）读数必须在0—30mvDC之间。

4.4  称重仪表操作及皮带秤调校详见仪表说明书