[实用新型]基于电磁力平衡的去皮重皮带秤

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种皮带秤，尤其是一种基于电磁力平衡的去皮重皮带秤，用于计量输送皮带上的物料荷载。

背景技术

电子皮带秤是一种计量秤，被安装在皮带输送机的中间部位，在不中断料流的情况下，对大宗固态散状物料进行连续动态称重的智能动态秤，作为一种常见的计量测量装置，已被广泛的应用到了冶金、煤炭、化工、建材、电力等行业中。

目前，传统电子皮带秤是通过设置在两支撑托辊之间的计量托辊实现称重的，图1是一种公知的电子皮带秤的结构示意图，图中，皮带1.1设置在支撑托辊1.2、1.9上，在两支撑托辊1.2、1.9之间设有一计量托辊1.3，其中，支撑托辊1.2、1.9的高度是固定的，而计量托辊1.3的高度可以根据需要进行调整。

图1所示电子皮带秤的荷重测量部包括传感器1.7，其固定端1.8被固定在基座上，另一端上通过螺钉与托板1.5的一端固定，一调整端头1.4固定在托板1.5的伸出端。每台电子皮带秤至少具有两套所述荷重测量部，该荷重测量部与计量托辊1.3的两轴端相连接，并能调整计量托辊1.3的高度，让使用中的电子皮带秤的支撑托辊1.2、1.9与计量托辊1.3保持在同一个平面上。当皮带1.1输送物料时，物料经过计量段，则计量托辊1.3就可以检测到物料的重量变化，计量托辊1.3把这个重量由轴端经调整端头1.4、托板1.5传给传感器1.7。由传感器1.7产生相应的电信号，这个电信号送到仪表或计算机，再根据皮带的速度，就可以计算出物料的流量。

上述荷重传感器1.7的重力测量原理，是依靠传感器1.7的变形，传感器1.7中的应变片在传感器发生变形时也同时改变形状。这个形状的改变造成了应变片电阻的变化，形变越大，电阻变化越大。再利用电桥的原理，就可以将电阻的变化转换为电压的微小变化。于是，电压的微小变化就反映出了重力的大小。

皮带秤在理论上的最佳状态为：要求计量托辊1.3和支撑托辊1.2、1.9形成一个平面，并使支撑托辊1.2、1.9与计量托辊1.3始终保持在同一平面上，使皮带1.1的拉力不会对计量托辊1.3造成额外的正的或负的压力，以保证电子皮带秤的计量精度。而荷重传感器1.7受力之后，又必然产生变形，这个变形是向下的，计量托辊1.3也随之下沉，这样就破坏了上述的计量托辊1.3与支撑托辊1.2、1.9形成的平面。

但是，由于图1所示的公知结构的皮带秤的计量托辊1.3的轴端是通过调整端头1.4固定在托板1.5的悬臂端，当计量托辊1.3受到物料施加于其上的重力F_g时，悬臂设置的托板1.5将产生较大的变形量，则传感器1.7和托板1.5的共同变形量将大大影响皮带秤的计量精度。

由于托板1.5的精度、强度以及尺寸精度与传感器1.7相比也相差较大，因此，在实际使用中，由于上述多种因素导致计量托辊1.3的下沉量，在实际使用中要远远大于传感器1.7承压端的下沉量，而且不易控制和调整，这个问题破坏了上述的计量托辊1.3和支撑托辊1.2、1.9形成的平面，严重影响了计量精度。另外，由于重力F_g不同，则托板1.5悬臂端的变形量也不同，因此测量误差是一个难以确定的误差，对于不确定的变形量在仪表中是无法进行补偿的，从而导致公知的皮带秤，其真实的精确度(使用中)很难达到优于±1％(±10‰)，有的甚至误差更大，该结构已严重地阻碍了皮带秤精度的进一步提高。

特别在小密度物料低流量皮带机输送工况下，传统电子皮带秤的计量精度很低，难以满足生产要求。

小密度的称重皮带秤要解决好的关键是传感器的信号输出中物料重量信号与皮重信号的占比问题。小密度物料有较大的体积确定了必须选用带宽较大的输送机，相应的需配置自重较大的称重秤桥和选用大量程传感器，造成有用重量信号输出很小，后续信号处理电路客观的存在共模干扰、电路噪声和A/D转换器的分辨率等影响量，当输入信号较小时，影响量起一定作用或起主导作用时，将严重影响正常计量；另外在系统固有误差中，较大的皮重信号形成的绝对误差的存在，常常会“淹没”较小的重量信号使称重计量无法完成。

在有些密度特别小的低流量物料皮带机输送工况下，需要测量的有效物料荷载占称重传感器量程的10%以下，严重影响正常计量，不符合《GB/T7721-2007连续累计自动衡器(电子皮带秤)》5.4.2条，对于变速皮带秤与多速皮带秤，称重单元的最小瞬时净载荷应不小于最大称量的20%的要求。因此，对于小密度低流量物料皮带机输送工况下的计量，去皮重是提高计量精度至关重要的因素。