[发明专利]一种皮带秤计量结果修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种皮带秤计量结果修正方法，特别是一种通过实时检测运行中皮带的下垂量和张力从而消除非预期附加力对称重影响的方法。

背景技术

皮带秤与其它衡器的显著差别在于其所称物料跟承载器之间隔有一层既非刚性、也非完全柔性的输送带(通称皮带)。为使皮带能保持适当的松紧度并获得驱动力，必需让皮带具有足够的张力。皮带由于具有粘弹特性，会在自重和物料重量的作用下发生下垂，使原本沿皮带运行方向的张力产生一个垂直分量，这个张力的法向分力成为称重传感器的非预期附加力从而干扰了皮带秤称重。当称重关联域的托辊准直性欠佳时，这种干扰力的影响会变得尤其严重。

根据皮带秤误差的经典理论，倘若皮带秤的托辊间距为l、皮带的下垂量为d、皮带张力为T，则造成的皮带秤误差为△＝2(d/l)T。要想以-△作为皮带秤的计量修正值，必需知道具体的l、d、T，但上述参数除了l是基本固定不变的之外，d和T均随多种因素影响，且会发生随机变动。因此只有在得知d和T的实时值之后，才能实现误差修正。

授权公告号为：CN2819197Y(公告日2006.9.20)、CN200986481Y(公告日2007.12.5)、CN202599587U(公告日2012.12.12)披露了几种不同的皮带张力检测装置，但都不适用于带式输送机皮带张力的在线检测。公开号为CN101598592A(公开日2009.12.9)的发明申请介绍了一种“能实时补偿皮带张力变化的称重方法”，该方法以及相关的三项实用新型CN201078742Y(公告日2008.6.25)、CN201078745Y(公告日2008.6.25)、CN201218748Y(公告日2009.4.8)都是通过测量预置于皮带返回段上固定重物对下皮带的压力值在不同时间内的变化，来找到皮带张力变化的补偿系数，从而来修正皮带秤的计量值。该方法的检测原理建立于两个假设前提之上：一是认为，相等的载荷对皮带张力的影响是相等的；二是认为，上皮带称重段与下皮带返回段的张力是按相等比例同步变化的。但是这两个假设前提并不符合皮带秤的实际情况，而且皮带秤的干扰力不仅仅跟皮带张力相关，还跟皮带的垂度相关，因此至今尚未见到有过应用该技术的实用产品；就是在上述四项专利均宣告失效之后，也没有任何皮带秤制造厂商免费运用此技术来取得有益效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种修正皮带秤计量误差的方法，要解决的技术问题是实时检测运行中皮带的下垂量和张力，从而消除随机的非预期附加力造成的称重误差。

本发明是这样实现的：在皮带秤的称重关联域(称重托辊及其前后相邻的输送托辊所处位置)设置一个或多个下垂量检测装置，以监测皮带的下垂量d，利用皮带秤的称重信号计算皮带实时张力T，在称重仪表中存储皮带秤的托辊间距l，用称重仪表计算误差△＝2(d/l)T，以-△作为校正称重结果的修正值，从而提高称重准确度。

皮带秤下垂量检测装置可以采用非接触式检测方法，例如本发明申请人的另一项专利技术(授权公告号CN202562438U，公告日2012.11.28)，这是一种基于激光反射与接收的非接触式检测方法的电脑系统；也可以采用基于接触式检测方法和其它检测原理的别样下垂量检测装置，接触式检测下垂量的检测元件(探头)一般安装于进程皮带的下方，探头的上端跟皮带的非受料面恰好接触，根据探头随皮带下垂量变化时的运动方式又可分为两类：一类是皮带下垂量探头为可上下升降的构件，该探头可以是杆状的、球状的、圆盘状或其它适当的形状，当皮带的下垂量改变时探头会发生垂直升降，通过升降位移量的大小来获得皮带的下垂量；另一类的皮带下垂量探头为可旋转构件，当皮带下垂量改变时探头发生旋转，不同的角位移量对应于不同的皮带下垂量。

皮带张力是一个复杂的多元函数，世界各国的相关文献给出了多种多样的解析表达式。美国输送设备制造者协会CEMA给出了一个同时包含了下垂量与张力的公式：d＝[l²(p_b+p_m)g]/8T，式中p_b与p_m分别为皮带和物料的线密度(kg/m)，g为重力加速度(m/s²)。由于下垂量d可由上述检测装置测得，(p_b+p_m)g可由称重传感器测得，托辊间距l可直接丈量得到，故而可由上式求得T＝[l²(p_b+p_m)g]/8d，并能算得△＝2(d/l)T。