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提高自動衡器的檢測能力，推動產業發展 促進節能減排
提(ti)高自動(dong)衡器的檢測能力，推動(dong)產業發展 促進節能減排
上海(hai)香川電(dian)子衡器有限公司
【摘 要】 本(ben)文對自動衡器重點(dian)是皮帶(dai)秤的檢(jian)定和實際使用情況作(zuo)了(le)實際檢(jian)測和分
析。對現實的皮帶秤使用和檢定提出看法和建議(yi)。對皮帶秤的管理、對節能減排有實際(ji)
意義。
【關鍵詞】衡器(qi)(qi)作為商(shang)貿領域中(zhong)重要的計量器(qi)(qi)具之(zhi)一，涉及(ji)到國與國之(zhi)間的貿易(yi)結算(suan)和(he)消費者
的切身利益，因而受到(dao)各國政府的高度重視。我國將衡器(qi)列(lie)為(wei)國家重點管理(li)的計量(liang)器(qi)具。
一、發揮(hui)技術優勢(shi)，提供準確數據
自動衡(heng)(heng)器(qi)(qi)是衡(heng)(heng)器(qi)(qi)產品中(zhong)的一個重要組成部分，由于(yu)其有稱(cheng)量速度(du)快、自動化程度(du)高等優勢，被廣泛應(ying)用(yong)于(yu)大宗物料交(jiao)接(jie)等稱(cheng)重計量。江(jiang)蘇(su)省70％的能(neng)源(yuan)消(xiao)(xiao)耗是(shi)煤(mei)碳(tan)，特別是(shi)火力(li)發電(dian)、鋼鐵、有色(se)金屬、建材、石油加(jia)工(gong)、化工(gong)等高(gao)耗能(neng)行業，煤(mei)炭基(ji)本(ben)上是(shi)這些行業能(neng)源(yuan)消(xiao)(xiao)耗的唯一(yi)選擇。煤(mei)炭貿易計(ji)量的主要手(shou)段(duan)就(jiu)是(shi)電(dian)子皮帶秤，它是(shi)自動衡(heng)器的一(yi)種，而電(dian)子皮帶秤的準確度高(gao)低是(shi)耗能(neng)行業節能(neng)減(jian)排的關鍵(jian)。根據調研，江(jiang)蘇的國電(dian)常州發電(dian)有限公司擁有兩臺63萬千瓦(wa)機組，每年消耗煤碳約320萬噸，排放二(er)氧化硫約2.8萬噸。電子(zi)皮帶(dai)秤作為該(gai)公司進廠煤(mei)計量和入(ru)(ru)(ru)爐發電煤(mei)計量的計量器具(ju)，分(fen)別用于(yu)貿易結算和內部核算。通(tong)過對入(ru)(ru)(ru)廠煤(mei)和入(ru)(ru)(ru)爐煤(mei)的計量結果的比對發現，二者(zhe)誤差在±5％左右，這就使得(de)該公(gong)司每年的煤碳(tan)用量誤差約(yue)16萬噸(dun)。之所(suo)以產生如此大(da)的(de)誤差(cha)，就(jiu)是因為該公(gong)司(si)使用的(de)電(dian)子皮(pi)帶(dai)秤雖然(ran)標稱精度為±0.5%，而實(shi)際使用(yong)誤差(cha)遠大于其標(biao)稱精度。如(ru)果這兩臺皮(pi)帶秤在實(shi)際使用(yong)中能始終保(bao)持±0.5%的準確度，該公(gong)司(si)每年至少可節約(yue)煤碳約(yue)12萬噸(dun)，減少二氧化硫(liu)排(pai)放約0.14萬噸(dun)。而江蘇(su)全省僅火(huo)力(li)發電廠每年至(zhi)少可以(yi)節約250萬噸(dun)煤碳（占我江蘇省全年原煤消耗量的1.4%），減少二氧化硫排放約3萬噸。因(yin)此確保電子皮帶(dai)秤(cheng)的(de)使用精度是(shi)煤炭能耗(hao)行業節能減排(pai)的(de)重要手段。
江蘇省計量院，目(mu)前正在研(yan)制自動(dong)衡器(qi)動(dong)態檢測系統(tong)，為了完(wan)善皮(pi)帶(dai)秤等(deng)自動(dong)衡器(qi)
的計量檢測手段(duan)、提高檢測能力，保(bao)證電(dian)子皮(pi)帶秤等(deng)自動衡器的型(xing)式評價檢驗精度與使
用(yong)精(jing)度一致，從而實現煤炭(tan)等能耗行業節能減(jian)排的目(mu)的。
二、自動衡器檢(jian)測的現狀和(he)項目(mu)建設的意義
1、現有檢測(ce)狀況
目前，我國自(zi)動衡(heng)器(qi)(qi)計量檢定(ding)規(gui)(gui)(gui)程(cheng)雖(sui)然基本(ben)做到了與(yu)國際建議接軌(gui)，但目前國內的(de)(de)(de)型式評價的(de)(de)(de)動態試驗(yan)能(neng)力還不完(wan)善(shan)，沒有(you)自(zi)動衡(heng)器(qi)(qi)動態檢測試驗(yan)系統，不能(neng)對(dui)自(zi)動衡(heng)器(qi)(qi)進(jin)行規(gui)(gui)(gui)定(ding)的(de)(de)(de)流量下、額定(ding)時間（速(su)度(du)(du)、包裝量）下的(de)(de)(de)準確度(du)(du)進(jin)行檢測，只(zhi)能(neng)進(jin)行模擬試驗(yan)或現場(chang)實物試驗(yan)，實際檢測過程(cheng)無法完(wan)全滿(man)足相(xiang)關(guan)國際建議和(he)國家(jia)檢定(ding)規(gui)(gui)(gui)程(cheng)的(de)(de)(de)要求。也無法確保電子(zi)皮帶(dai)秤等自(zi)動衡(heng)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)型式評價檢驗(yan)精度(du)(du)與(yu)使用精度(du)(du)一致，所有(you)的(de)(de)(de)技術法規(gui)(gui)(gui)中(zhong)對(dui)自(zi)動衡(heng)器(qi)(qi)都(dou)有(you)明(ming)確的(de)(de)(de)技術要求。例如電子(zi)皮帶(dai)秤，規(gui)(gui)(gui)程(cheng)中(zhong)將皮帶(dai)秤的(de)(de)(de)準確度(du)(du)等級(ji)分為三個(ge)級(ji)別，即：0.5級(ji)、1級、2級。由(you)于國內(nei)沒有全面的能(neng)力對電子皮帶(dai)秤進行動態評定，國內(nei)很多皮帶(dai)秤的制(zhi)造商都(dou)號稱自己的產品能(neng)達到(dao)0.5級甚(shen)至所謂的“0.2級”，我(wo)們做為(wei)法定(ding)計量檢測機構，對此也無(wu)能(neng)為(wei)力。而根(gen)據我(wo)們長期工作實(shi)踐發現(xian)，以及電子(zi)皮帶秤(cheng)使(shi)用單位的(de)(de)反應，電子(zi)皮帶秤(cheng)的(de)(de)實(shi)際(ji)(ji)使(shi)用準確度遠遠低于制造(zao)商標(biao)稱的(de)(de)準確度。因為(wei)在實(shi)際(ji)(ji)安裝(zhuang)使(shi)用中，隨(sui)著被(bei)計量的(de)(de)物料(liao)的(de)(de)流量、速率、時(shi)間、環境等諸多因素的(de)(de)變化，電子(zi)皮帶秤(cheng)的(de)(de)準確度將降低，個別性能(neng)好(hao)一(yi)點的(de)(de)產品(pin)能(neng)達到1級或2級，很(hen)多產品不能達到±5％的(de)精度要求。很多(duo)其它類(lei)型的(de)自(zi)動衡器(qi)，同樣(yang)也存(cun)在這樣(yang)的(de)問(wen)題。自(zi)動衡器(qi)的(de)失(shi)準(zhun)，造(zao)成了大宗物(wu)料(liao)的(de)貿易結(jie)算有失(shi)公(gong)正、能源計量有失(shi)準(zhun)繩、節能減排有失(shi)基礎。
2、項(xiang)目建(jian)設的意義
為此，我們(men)正在(zai)研(yan)制建(jian)立自動(dong)衡(heng)(heng)器(qi)(qi)的(de)(de)型式評價動(dong)態檢測(ce)試驗系(xi)統，以科(ke)學手段公正的(de)(de)評價自動(dong)衡(heng)(heng)器(qi)(qi)的(de)(de)計量準(zhun)確度(du)(du)，確保所有自動(dong)衡(heng)(heng)器(qi)(qi)的(de)(de)產品都(dou)能達(da)到相應(ying)的(de)(de)準(zhun)確度(du)(du)等級要(yao)(yao)求(qiu)。如果所有用于能源(yuan)計量的(de)(de)自動(dong)衡(heng)(heng)器(qi)(qi)都(dou)能真正達(da)到相應(ying)準(zhun)確度(du)(du)要(yao)(yao)求(qiu)，將對我們(men)國家的(de)(de)節能降耗(hao)作出(chu)巨大(da)貢獻(xian)。
因此研制自(zi)動(dong)衡器(qi)(qi)動(dong)態檢(jian)(jian)測(ce)系統是為了提(ti)高電(dian)子皮帶(dai)秤(cheng)(cheng)等(deng)自(zi)動(dong)衡器(qi)(qi)的(de)計量檢(jian)(jian)測(ce)手(shou)段，保證電(dian)子皮帶(dai)秤(cheng)(cheng)等(deng)自(zi)動(dong)衡器(qi)(qi)的(de)型式評價檢(jian)(jian)驗精(jing)度(du)與使用精(jing)度(du)一(yi)致，從而(er)實現煤炭(tan)能(neng)耗(hao)行業節(jie)能(neng)減排(pai)，極大地促進江蘇乃至全國的(de)節(jie)能(neng)減排(pai)要求(qiu)和我國“十二五(wu)”節(jie)能(neng)減排(pai)目標任務的(de)實現。
3、相關(guan)技(ji)術難點(dian)
電子(zi)皮帶秤的組成(cheng)：
電子皮帶秤主要由承(cheng)載(zai)器(qi)、稱重(zhong)傳感器(qi)、位移傳感器(qi)和稱重(zhong)儀(yi)表(biao)（累(lei)計器(qi)）組成。
承載器是力(li)傳遞(di)裝置，它把作用(yong)在稱重(zhong)托輥上的(de)力(li)傳遞(di)給稱重(zhong)傳感器。
稱重傳感器是力轉換裝置，它把作(zuo)用力轉換成電信號(hao)輸出。
這(zhe)里(li)列(lie)舉(ju)兩個皮(pi)帶(dai)秤的稱重難(nan)點：
a、工業現場電子皮帶秤的使用條件往往不理想，如環境多塵(chen)、物料(liao)偏載、皮帶跑
偏、給料量不均(jun)勻等等。我們(men)曾在一家生(sheng)產企業的(de)皮(pi)帶秤系統試驗裝(zhuang)置上對1000mm和
800mm帶寬的皮帶輸送機進行了8%跑(pao)偏(pian)量(liang)（皮帶跑(pao)偏(pian)值分別為8mm和6mm）時的實
物試(shi)驗(yan)，秤(cheng)的(de)稱量精確度只能達到5.0%精度。對于單托輥單杠桿式(shi)承(cheng)載(zai)器(qi)，通常要求
跑(pao)偏值(zhi)不(bu)能超過(guo)20mm，最好不超過10mm。
1-位移(yi)傳感(gan)器(qi)；2-物(wu)料重量；3-帶稱重(zhong)傳感器(qi)的(de)承載器(qi)；4-稱(cheng)重儀表(biao)（累計器）；
5-皮帶運行方(fang)向；6-累計(ji)器輸出信(xin)號
再如所進(jin)行的流量變(bian)化（在(zai)30%～100%最大(da)流(liu)量范圍內不斷地改(gai)變流(liu)量）和斷續流(liu)量
（給料閘(zha)門時開(kai)時關(guan)）試驗也表(biao)明，2.0%準(zhun)確(que)度的指標較(jiao)難達(da)到。
b、冶金、電力、煤礦等行業常常碰到大(da)(da)塊物料計量的問題。大(da)(da)塊物料加到皮帶上
會使稱量過程產生(sheng)物料流量極不(bu)均(jun)勻的現象，皮(pi)帶(dai)上時而(er)無(wu)料，時而(er)高負(fu)荷；對稱重(zhong)托
輥(gun)及至整個承載(zai)器產生強烈的(de)沖擊作用(yong)，測量(liang)信號劇烈振蕩；大塊物料的(de)集中載(zai)荷使(shi)皮
帶變形(xing)，加大了(le)皮帶的下垂量，改變了(le)皮帶稱量長度的實際(ji)尺寸，這樣的條件(jian)下使用(yong)會(hui)
出現(xian)稱(cheng)量準確度低，稱(cheng)重傳感器易損壞等(deng)問題。
我們曾進行過大塊物(wu)料稱重的實驗，實驗是按某(mou)鐵礦大塊礦石進自磨機前計(ji)量皮帶秤(cheng)的要(yao)求(qiu)在2托輥雙杠(gang)桿式(shi)承載器上進(jin)行的。試驗皮(pi)帶(dai)輸送機(ji)的參數為：皮(pi)帶(dai)寬1m，皮帶(dai)速
度0.618m/s，皮帶輸(shu)送(song)機傾(qing)角6°，托輥槽形角20°，最大輸(shu)送量150t/h。試驗(yan)時以占總(zong)物(wu)料量30%的比例加(jia)入(ru)大(da)塊石頭，石塊最(zui)大(da)重量約40kg。共進行了(le)15次(ci)物料試驗，最大誤差為2.99%，15次試驗平均當量誤差(cha)為2.46%。
用(yong)于大(da)塊物料計量的懸浮式皮帶秤
三、項(xiang)目建設的展望
計量(liang)服務于國(guo)民經(jing)濟、服務于重點(dian)產業始終是(shi)我(wo)們計量(liang)人(ren)的(de)科研方向和(he)軌跡(ji)。面(mian)對(dui)國(guo)家經(jing)濟建設(she)和(he)國(guo)際競爭(zheng)的(de)發展(zhan)形勢，自動衡(heng)器產業對(dui)計量(liang)的(de)需求不(bu)僅體(ti)現在(zai)(zai)計量(liang)檢測(ce)的(de)層面(mian)，更在(zai)(zai)于制造商自身測(ce)量(liang)技術和(he)計量(liang)能力的(de)提升。
現在，江蘇省計量(liang)院已將自動衡(heng)(heng)器(qi)型式評價實驗(yan)室確定為(wei)工作重點(dian)，力(li)爭(zheng)建成一個開放的自動衡(heng)(heng)器(qi)檢測平臺和國(guo)內首套自動衡(heng)(heng)器(qi)在線測量(liang)裝備(bei)示范(fan)檢測線。這些(xie)計量(liang)難題(ti)的解決(jue)和研究成果的取得，不(bu)僅(jin)幫助自動衡(heng)(heng)器(qi)制(zhi)造商提高產品質量(liang)，提升產業(ye)競爭(zheng)力(li)，滿(man)足了自動衡(heng)(heng)器(qi)技術發(fa)展(zhan)的需求，并(bing)且對于提高自動衡(heng)(heng)器(qi)的檢測效(xiao)率和質量(liang)，同(tong)時可以大力(li)促進我(wo)國(guo)節(jie)能減排在“哥本哈(ha)根會議”上承諾的實現都有重要的意(yi)義。
