[發明專利]一種皮帶秤計量結果修正方法

無效

• 申請號: 201310358880.5
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103398767A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 袁延強;時堅敏
• 申請（專利權）人: 南京三埃工控股份有限公司
• 主分類號: G01G23/01
• 分類號: G01G23/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種皮帶秤計量結果修正方法，特別是一種通過實時檢測運行中皮帶的下垂量和張力從而消除非預期附加力對稱重影響的方法。

背景技術

皮帶秤與其它衡器的顯著差別在于其所稱物料跟承載器之間隔有一層既非剛性、也非完全柔性的輸送帶(通稱皮帶)。為使皮帶能保持適當的松緊度并獲得驅動力，必需讓皮帶具有足夠的張力。皮帶由于具有粘彈特性，會在自重和物料重量的作用下發生下垂，使原本沿皮帶運行方向的張力產生一個垂直分量，這個張力的法向分力成為稱重傳感器的非預期附加力從而干擾了皮帶秤稱重。當稱重關聯域的托輥準直性欠佳時，這種干擾力的影響會變得尤其嚴重。

根據皮帶秤誤差的經典理論，倘若皮帶秤的托輥間距為l、皮帶的下垂量為d、皮帶張力為T，則造成的皮帶秤誤差為△＝2(d/l)T。要想以-△作為皮帶秤的計量修正值，必需知道具體的l、d、T，但上述參數除了l是基本固定不變的之外，d和T均隨多種因素影響，且會發生隨機變動。因此只有在得知d和T的實時值之后，才能實現誤差修正。

授權公告號為：CN2819197Y(公告日2006.9.20)、CN200986481Y(公告日2007.12.5)、CN202599587U(公告日2012.12.12)披露了幾種不同的皮帶張力檢測裝置，但都不適用于帶式輸送機皮帶張力的在線檢測。公開號為CN101598592A(公開日2009.12.9)的發明申請介紹了一種“能實時補償皮帶張力變化的稱重方法”，該方法以及相關的三項實用新型CN201078742Y(公告日2008.6.25)、CN201078745Y(公告日2008.6.25)、CN201218748Y(公告日2009.4.8)都是通過測量預置于皮帶返回段上固定重物對下皮帶的壓力值在不同時間內的變化，來找到皮帶張力變化的補償系數，從而來修正皮帶秤的計量值。該方法的檢測原理建立于兩個假設前提之上：一是認為，相等的載荷對皮帶張力的影響是相等的；二是認為，上皮帶稱重段與下皮帶返回段的張力是按相等比例同步變化的。但是這兩個假設前提并不符合皮帶秤的實際情況，而且皮帶秤的干擾力不僅僅跟皮帶張力相關，還跟皮帶的垂度相關，因此至今尚未見到有過應用該技術的實用產品；就是在上述四項專利均宣告失效之后，也沒有任何皮帶秤制造廠商免費運用此技術來取得有益效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種修正皮帶秤計量誤差的方法，要解決的技術問題是實時檢測運行中皮帶的下垂量和張力，從而消除隨機的非預期附加力造成的稱重誤差。

本發明是這樣實現的：在皮帶秤的稱重關聯域(稱重托輥及其前后相鄰的輸送托輥所處位置)設置一個或多個下垂量檢測裝置，以監測皮帶的下垂量d，利用皮帶秤的稱重信號計算皮帶實時張力T，在稱重儀表中存儲皮帶秤的托輥間距l，用稱重儀表計算誤差△＝2(d/l)T，以-△作為校正稱重結果的修正值，從而提高稱重準確度。

皮帶秤下垂量檢測裝置可以采用非接觸式檢測方法，例如本發明申請人的另一項專利技術(授權公告號CN202562438U，公告日2012.11.28)，這是一種基于激光反射與接收的非接觸式檢測方法的電腦系統；也可以采用基于接觸式檢測方法和其它檢測原理的別樣下垂量檢測裝置，接觸式檢測下垂量的檢測元件(探頭)一般安裝于進程皮帶的下方，探頭的上端跟皮帶的非受料面恰好接觸，根據探頭隨皮帶下垂量變化時的運動方式又可分為兩類：一類是皮帶下垂量探頭為可上下升降的構件，該探頭可以是桿狀的、球狀的、圓盤狀或其它適當的形狀，當皮帶的下垂量改變時探頭會發生垂直升降，通過升降位移量的大小來獲得皮帶的下垂量；另一類的皮帶下垂量探頭為可旋轉構件，當皮帶下垂量改變時探頭發生旋轉，不同的角位移量對應于不同的皮帶下垂量。

皮帶張力是一個復雜的多元函數，世界各國的相關文獻給出了多種多樣的解析表達式。美國輸送設備制造者協會CEMA給出了一個同時包含了下垂量與張力的公式：d＝[l²(p_b+p_m)g]/8T，式中p_b與p_m分別為皮帶和物料的線密度(kg/m)，g為重力加速度(m/s²)。由于下垂量d可由上述檢測裝置測得，(p_b+p_m)g可由稱重傳感器測得，托輥間距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。