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8、拋質(zhì)量塊法模擬載荷檢驗(yàn)

（1）拋磚法

將一堆已經(jīng)稱量的磚塊由人工放在皮帶上，磚塊通過皮帶秤稱量段后再由人工揀起來，通過稱

量段的磚塊總重是多少，皮帶秤累計(jì)量就應(yīng)顯示多少。如有差值，皮帶秤就應(yīng)重新調(diào)整，這就是所

謂的“拋磚法”。

（2）拋袋法

上世紀(jì)80年代河南電力科學(xué)研究所就依據(jù)這個(gè)原理把一定重量的物料，分裝成比較等重的若

干袋進(jìn)行皮帶秤動(dòng)態(tài)檢驗(yàn),這就是所謂的“拋袋法”。鞍鋼集團(tuán)鞍山礦業(yè)公司為在不具備料斗秤和實(shí)物

檢驗(yàn)裝置的檢驗(yàn)條件下，又要進(jìn)行實(shí)物檢驗(yàn)皮帶秤，便利用“拋袋法”的原理，用編織袋將200噸物

料,按每袋50千克裝成若干袋，利用Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼在現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)后兩次稱量，兩次復(fù)檢。采用多袋數(shù)，

多人數(shù)，多次復(fù)查、檢驗(yàn)等措施進(jìn)行實(shí)物模擬檢驗(yàn)。由于“拋磚法”，“拋袋法”工作勞動(dòng)強(qiáng)度大，并

且十分麻煩，又不安全，只是在迫不得已的情況下進(jìn)行，因此得不到推廣應(yīng)用。

（3）小計(jì)量法

湖北電力中心試驗(yàn)研究所推行的一種小計(jì)量標(biāo)定法，并制定了《皮帶秤的運(yùn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及其測(cè)

試方法》，不考慮皮帶秤輸送流量多大，分辨率為1kg累計(jì)顯示的皮帶秤，采用準(zhǔn)確度0.1%的600kg

標(biāo)準(zhǔn)實(shí)物；分辨率為2kg累計(jì)顯示的皮帶秤，采用1200kg標(biāo)準(zhǔn)實(shí)物；分辨率為5kg累計(jì)顯示的皮

帶秤，采用3000kg標(biāo)準(zhǔn)實(shí)物，搬運(yùn)到皮帶上通過稱量段進(jìn)行稱量，結(jié)果不得超過0.5%，計(jì)算誤差

時(shí)考慮皮帶整數(shù)圈的零點(diǎn)偏差值。檢驗(yàn)時(shí)物料稱量也是按整數(shù)圈進(jìn)行，筆者參加了安裝在現(xiàn)場(chǎng)的水

平皮帶和傾角皮帶上的皮帶秤，做多次與50多噸物料量的實(shí)物比對(duì)測(cè)試，誤差范圍都在0.5%以內(nèi)。

這種方法檢驗(yàn)時(shí)間周期短，但人工搬運(yùn)、稱量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)物耗勞力，工作較麻煩，很難推廣應(yīng)用，且仍

然存在空皮帶的問題。

三、循環(huán)鏈碼在檢驗(yàn)中存在的問題分析

循環(huán)鏈碼在皮帶秤檢驗(yàn)技術(shù)中到底處于什么樣的位置，它是否能替代實(shí)物檢驗(yàn)，這是人們十分

關(guān)注的問題，與滾動(dòng)鏈碼相比較，循環(huán)鏈碼解決了每次檢驗(yàn)與皮帶接觸的位置能再現(xiàn)，沒有相對(duì)運(yùn)

動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力，沒有擺動(dòng)、跳動(dòng)現(xiàn)象，滾動(dòng)鏈碼是用鋼絲繩或鏈條作牽引固定，循環(huán)鏈碼是自身

作牽引固定，比帶自動(dòng)收卷裝置的滾動(dòng)鏈碼的穩(wěn)定性和重復(fù)性要高。

循環(huán)鏈碼與皮帶同步運(yùn)行克服了整個(gè)鏈條的跳動(dòng)，與皮帶的摩擦力和滾動(dòng)鏈碼定位出現(xiàn)的偏

移。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試證明循環(huán)鏈碼只能檢驗(yàn)皮帶秤的穩(wěn)定性和重復(fù)性，仍然不能直接檢驗(yàn)皮帶秤的準(zhǔn)確度。

循環(huán)鏈碼之所以穩(wěn)定性好，重復(fù)性好的另一個(gè)因素源于皮帶秤基本是在恒定載荷中稱重，而不是隨

輸送物料期間時(shí)大時(shí)小波動(dòng)載荷中稱重。循環(huán)鏈碼模擬載荷與輸送物料的工況相比較，其稱量段上

稱重狀態(tài)近似物料輸送，而不是仿真物料輸送，仍然存在一些差異。這個(gè)差異的大小是隨皮帶秤安

裝在不同的皮帶上而變化的，秤架的結(jié)構(gòu)不同，差異的大小也不同。國(guó)家檢定規(guī)程中也沒有明確規(guī)

定準(zhǔn)確度這項(xiàng)指標(biāo)，這恰恰是用戶最關(guān)心的檢驗(yàn)指標(biāo)。

無論是滾動(dòng)鏈碼、循環(huán)鏈碼，還是循環(huán)滾動(dòng)鏈碼都是在空皮帶的狀態(tài)下進(jìn)行檢驗(yàn)，都存在要用

實(shí)物再檢驗(yàn)的問題，這是問題的關(guān)鍵，也是用戶不愿意接受的檢驗(yàn)方式。新安裝的皮帶秤首次檢定

必須經(jīng)實(shí)物修正后；重新修理后的皮帶秤必須經(jīng)實(shí)物修正后；更換皮帶后的皮帶秤必須經(jīng)實(shí)物修正

后；還有皮帶長(zhǎng)期運(yùn)行皮帶張力產(chǎn)生較大變化的皮帶秤必須經(jīng)實(shí)物修正后，才能由循環(huán)鏈碼進(jìn)行使

用中檢驗(yàn)，這就是循環(huán)鏈碼在皮帶秤檢驗(yàn)技術(shù)中所處于的位置。

循環(huán)鏈碼與滾動(dòng)鏈碼、小車砝碼相比較，不論是從縱向分析，還是從橫向分析，仍然是集中載

荷，不同的是解決了相對(duì)運(yùn)動(dòng)、摩擦力、牽引力等因素，不是在皮帶載料的狀態(tài)下稱重，產(chǎn)生的皮

帶張力變化絕然不同，也產(chǎn)生不了載料時(shí)那么大的皮帶張力。調(diào)研結(jié)果循環(huán)鏈碼與實(shí)物檢驗(yàn)比對(duì)準(zhǔn)

確度的相對(duì)誤差，在試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試的結(jié)果為1.23%；在某電廠甲側(cè)皮帶秤測(cè)試為1.164%；乙測(cè)皮帶

秤測(cè)試為1.12%；在某電廠甲側(cè)皮帶秤測(cè)試為-0.64%；乙測(cè)皮帶秤測(cè)試為1.064%；在長(zhǎng)皮帶上的測(cè)

試為2.1%；在兩托輥秤架上測(cè)試甲側(cè)皮帶秤為4.8%；乙側(cè)皮帶秤為7.2%；在四托輥懸浮式秤架上

測(cè)試超過5%。從調(diào)研數(shù)據(jù)分析結(jié)論是：與實(shí)物檢驗(yàn)相比對(duì)為正誤差是正常的稱重響應(yīng)，誤差接近

零或負(fù)誤差稱重響應(yīng)不正常，長(zhǎng)皮帶比短皮帶誤差大，兩托輥秤架、懸浮式秤架比雙杠桿秤架的誤

差大。

循環(huán)鏈碼每米重量經(jīng)過稱量段不等于物料經(jīng)過稱量段的每米重量，稱量中出現(xiàn)正誤差是集中載

荷的特性表征。帶有驅(qū)動(dòng)裝置的循環(huán)鏈碼,其目的是試圖解決稱量段既要承受載荷的重力，又要承受

碼塊傳遞或提升的拖動(dòng)力。驅(qū)動(dòng)裝置能拖動(dòng)循環(huán)鏈碼減少對(duì)稱量段的載荷量，與實(shí)物檢驗(yàn)比對(duì)準(zhǔn)確

度誤差減小。有人認(rèn)為增加循環(huán)鏈碼驅(qū)動(dòng)裝置是為了減少循環(huán)鏈碼啟動(dòng)時(shí)對(duì)皮帶的磨損，這種認(rèn)為

不完全對(duì)。還有人認(rèn)為有了驅(qū)動(dòng)裝置，鏈碼若與皮帶速度有了差異兩者就會(huì)有了強(qiáng)制性的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，

反而會(huì)增加彼此的摩擦，這種片面性的認(rèn)為是錯(cuò)誤的。沒有驅(qū)動(dòng)裝置的循環(huán)鏈碼是利用皮帶來拖動(dòng)，

稱量段上承受著鏈碼的重力和拖動(dòng)力，帶有驅(qū)動(dòng)裝置的循環(huán)滾動(dòng)鏈碼是用變頻器控制驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)

動(dòng)速度與皮帶速度同步，隨時(shí)跟蹤不存在所謂的摩擦。即使有也是微其甚微，況且鏈碼是轉(zhuǎn)動(dòng)的。

循環(huán)滾動(dòng)鏈碼的拖動(dòng)力由驅(qū)動(dòng)裝置自行承擔(dān)，稱量段只承受鏈碼的重量，減少鏈碼對(duì)稱量段的其它

重力。帶有驅(qū)動(dòng)裝置的循環(huán)滾動(dòng)鏈碼如果重復(fù)性、穩(wěn)定性都在允許誤差范圍內(nèi)，與實(shí)物檢驗(yàn)比對(duì)的

誤差比沒有驅(qū)動(dòng)裝置的循環(huán)鏈碼的比對(duì)誤差小，設(shè)計(jì)者的目的就達(dá)到了。對(duì)某項(xiàng)課題的思維應(yīng)廣度

地去探討，深度地去研究，不要一知半解或曲解設(shè)計(jì)者的本意。

四、新型模擬載荷檢驗(yàn)裝置的研制

雖然循環(huán)鏈碼檢驗(yàn)皮帶秤實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化，解決了穩(wěn)定性和重復(fù)性檢驗(yàn)，更新了檢驗(yàn)皮帶秤重

復(fù)性的概念，并沒有解決準(zhǔn)確度檢驗(yàn)的難題。對(duì)于JJG195-2002國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程中規(guī)定：“建立起

模擬載荷試驗(yàn)結(jié)果與物料試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以便對(duì)模擬載荷裝置的結(jié)果進(jìn)行修正”。也就是說

皮帶秤必須經(jīng)實(shí)物檢定合格對(duì)循環(huán)鏈碼進(jìn)行修正后，循環(huán)鏈碼才能在使用中檢驗(yàn)。調(diào)查結(jié)果很多用

戶都沒有按上述方法實(shí)行，循環(huán)鏈碼不通過修正直接替代實(shí)物檢驗(yàn)皮帶秤，這種不正常現(xiàn)象普遍存

在。為了解決這項(xiàng)檢驗(yàn)技術(shù)的難題，原首鋼總公司計(jì)控室工程技術(shù)人員也自認(rèn)為過去設(shè)計(jì)的循環(huán)鏈

碼沒有從根本上解決這項(xiàng)難題，又研制開發(fā)了“電子皮帶秤動(dòng)態(tài)校驗(yàn)裝置”的專利產(chǎn)品，在一條皮帶

上同一位置安裝兩臺(tái)皮帶秤架，一臺(tái)正常計(jì)量，另一臺(tái)裝有標(biāo)準(zhǔn)碼塊圈作為檢驗(yàn)裝置，檢驗(yàn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)

碼塊圈在物料上循環(huán)稱量，檢驗(yàn)前兩臺(tái)秤同時(shí)校零點(diǎn)，用比對(duì)的方法來調(diào)整量程值。分析認(rèn)為，一

是標(biāo)準(zhǔn)碼塊圈加在日常輸送的物料上改變了輸送工況，標(biāo)準(zhǔn)碼塊圈稱量后移至上方能否完全保持不

粘物料；二是兩臺(tái)皮帶秤能否做到同時(shí)稱量物料時(shí)稱量結(jié)果完全一致。

將每米標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的砝碼經(jīng)過稱量段皮帶秤顯示標(biāo)準(zhǔn)重量的累計(jì)量卻與實(shí)物檢定結(jié)果相差甚遠(yuǎn)，

而且每臺(tái)秤安裝的皮帶不同誤差系數(shù)也不盡相同，那么這種每米重量的質(zhì)量砝碼還存在多大意義，

任何一條非標(biāo)準(zhǔn)重量的砝碼都能完成這種檢驗(yàn)。換句話說皮帶秤不能直接顯示鏈碼每米重量的標(biāo)準(zhǔn)

質(zhì)量，即稱重累計(jì)量。那么這種標(biāo)準(zhǔn)砝碼意義不大，所以有人提出實(shí)物檢定合格后來修正砝碼的重

量，而不是修正誤差系數(shù)也不是沒有道理。將每米標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的砝碼經(jīng)過稱量段皮帶秤直接顯示累計(jì)

重量，不通過任何修正，再用標(biāo)準(zhǔn)重量的物料經(jīng)過稱量段顯示累計(jì)的重量值不超過允許誤差范圍，

這種比對(duì)檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)砝碼才有意義。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明在空皮帶時(shí)鏈碼經(jīng)過稱量段與皮帶載料時(shí)鏈碼經(jīng)

過稱量段比對(duì)誤差為1.506%。

為了進(jìn)一步推動(dòng)皮帶秤模擬載荷檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展,根據(jù)用戶對(duì)檢驗(yàn)技術(shù)的需求,新型皮帶秤檢驗(yàn)

裝置就是依據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果研制開發(fā)的。其特點(diǎn)是：在皮帶機(jī)輸送物料過程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)，無需

實(shí)物檢定修正直接達(dá)到替代實(shí)物檢驗(yàn)的目的。其方法為采用PLC控制技術(shù)在安裝皮帶秤的皮帶機(jī)

上，讓皮帶在輸料過程中自動(dòng)建立一段空皮帶，與此同時(shí)與空段等長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)鏈碼自動(dòng)地施放在皮帶

空段進(jìn)入稱量段稱重，當(dāng)鏈碼離開稱量段，收放裝置自動(dòng)將鏈碼收起，不改變?nèi)粘７Q量狀態(tài)。形成

了“物料－標(biāo)準(zhǔn)鏈碼－物料”的檢驗(yàn)?zāi)Ｊ剑�改變了常�?guī)的模擬載荷檢驗(yàn)裝置（小車砝碼、滾動(dòng)鏈碼、

循環(huán)鏈碼、循環(huán)滾動(dòng)鏈碼）“空皮帶－標(biāo)準(zhǔn)鏈碼－空皮帶”的檢驗(yàn)?zāi)Ｊ健Ｌ岣吡似�帶秤模擬載荷檢驗(yàn)

技術(shù)的置信率，操作方便、簡(jiǎn)捷，檢驗(yàn)時(shí)間短適用性強(qiáng)。目前已完成了在試驗(yàn)場(chǎng)地的模擬試驗(yàn)，進(jìn)

一步作高速采樣，控制應(yīng)用性技術(shù)測(cè)試，它的研制成功使皮帶秤模擬載荷檢驗(yàn)技術(shù)走向一個(gè)新的階

段。