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1、火电厂皮带秤的校验方法及误差分析文罩编号：1 0 0 3 5 8 5 0(2 0 0 7)0 8 一0 0 6 8 一0 3火电厂皮带秤的校验方法及误差分析C a l i b r a t i o nM e t h o da n dE r r o rA n a l v s i sf o rB e l tC o n v e v o rS c a l eo fS t e a mP o w e rP l a n t张晓民(山西电力科学研究院太原0 3 0 0 1 2)【摘要】介绍了火电厂皮带秤校验的三种方法，从不同方面对其进行了分析。从最接近皮带秤的实际受力情况出发，经过现场实践检验证明，在线实物校验
2、是火电厂皮带秤最理想的校验方式。【关键词】皮带秤，校验，误差分析中图分类号：T P 3 9 3文献标识码 AA B S T R A C TT h ep a p e ri n t r o d u c e st h r e ec a l i b r a t i o nm e t h o d so fb e l tc o n v e y o rs c a l ei nt h es t e a mp o w e rp l a n t a n a l y s e st h e mf r o md i f f e r e n ta n g l e S t u d y i n gt h ec l o s e
3、 s tf o r c ea c t u a lb e l tc o n v e y o rs c a l ec a nr e c e i v e，a f t e ri t i sp r a c t i c e di nt h es c e n e，o n l i n ep r a c t i c a l i t yc a l i b r a t i o ni st h eb e s tb e l tc o n v e y o rs c a l ec a l i b r a t i o nm o d ei nt h es t e a mp o w e rp l a n t K E Y W o
4、R D Sb e l tc o n v e v o rs c a l e，c a l i b r a t i o n，e r r o ra n a l y s i s实施按入炉煤量正平衡计算发供电煤耗量是电厂节能降耗的一项重要工作。对人炉煤量的有效计量，直接影响到火电厂的经济效益。电子皮带秤在火电厂入炉煤计量中扮演着越来越重要的作用，但是由于各种原因，在我国火力发电厂的运用还没有达到令人满意的效果，其中最大的问题就是皮带秤现场校验问题。本文从不同侧面分析了火电厂皮带秤常用的校验方法，经过理论分析和现场实践证明，在线实物校验是目前火电厂皮带秤校验的最佳方式。1电子皮带秤的构成及工作原理电子皮带秤
5、一般由秤架、重力传感器、速度传感器和称重显示控制器等4 部分构成 1 ，如图1 所示。图1电子皮带秤构成框图铺于皮带上的物料质量经秤架传至重力传感器，重力传感器把受到的重力P 转换为电压信号输入控制器，速度传感器把检测到的速度信号可送人控制器，控制器中的微机根据式(1)计算出流量Q，根据式(2)计算出累计物料质量。Q()=K P()u()(1)式中：Q(f)为流经皮带秤物料的瞬时流量；K 标定系数(包含了所有的转换系数)；P(z)为重力传感器上受到的力；可(f)为皮带秤的皮带速度。r彬=Jo Q(f)d(2)式中：W 为在时间丁内累积的物料质量。由皮带秤结构原理及重量累计值的计算方法可知，它的
6、计量准确度是由称重传感器与测速传感器所检测到的单位长度上的物料重量以及皮带运行速度决定的。在实际称量过程中，由于称重拖辊非准直度、皮带张力及皮带运行阻力等“皮带效应”的影响，使得皮带秤具有由其组成结构及工作方式决定的计量误差。它的现场安装与使用条件也是引起计误差的因素。为了提高皮带秤的计量准确度，减小及克服计量误差。在实际工作中，我们首先要保证系统的安装技术指标及运行稳定性；同时对皮带秤进行正确的维护；另外要选择切实可行的校验方法对皮带秤进行定期校验。皮带秤是在动态下对物料进行连续累计称量，因此，严格按照校验周期及生产实际需要对其进行校验，是保证其称量准确度的必要条件。皮带秤的现场校验一般有两
7、大类：一是模拟载荷校验，二是实物校验。模*2 0 0 7 一0 1 1 5 收到，2 0 0 7 一0 6 1 5 改回*张晓民，男，1 9 7 0 年生，工程师，2 0 0 0 年毕业于山西大学，研究方向：电厂热工控制，计算机应用。万方数据第2 0 卷第8 期电脑开发与应用(总8 6 3)6 9 拟载荷校验是模拟皮带秤的位移或物料的作用，或者同时模拟两者的作用，在皮带秤上进行校验。实物校验是用实际物料经称量后再对皮带秤进行校验。2 模拟载荷校验目前火电厂皮带秤常用的模拟载荷校验方法有挂码校验和动态循环链码校验两种呦。2 1 挂码校验挂码校验装置如图2 所示，其原理为：将一定质量的砝码挂在上皮
8、带下方秤架框架的特定位置(对于全悬浮秤架可挂到秤架的任意位置)，向秤架施加压力，以此来模拟物料在皮带上滚动对秤架的作用力，进行校验。G图2 挂码校验装置挂码校验简单易行，可直接将标准重量的砝码置于秤架上进行校验，操作过程简单、方便，但由于置信度低，所以在实际校验中没有广泛采用。2 2 动态循环链码校验动态循环链码校验装置图3 所示，其原理为：将经过精确计量的具有已知单位长度质量值的链码链接而成组成一个封闭链环挂在皮带秤架上方，模拟流动的物料，根据皮带长度及链码每米重量计算理论重量，与皮带秤显示器显示的重量比较，从而进行校验 3 。升降系统图3 动态循环链码校验装置具体校验过程为：当要进行校验时
9、，把循环链码放到已经启动的输送机皮带上，链码通过升降系统放置到位后便由皮带带动同步、循环运行，如同实物随着皮带走，以实现对皮带秤的检验。由于码块的特殊设计，这种校验方法使得循环链码与皮带同步运行，较于挂码校验能较好地模拟实物在皮带上的运行状况。现场实践证明，虽然动态循环链码对皮带秤的稳定性和重复性校验效果较好，但是还是有一定的弊病的。在皮带上运行的实物一般都是粉末状或比较小的块状物体，而校验的链码一般都为金属的腰鼓形状的码块，不能够随着皮带的张力变化适时调整自己，因此不能完全反映真实物料的运行情况。这个差异的大小是随皮带秤安装在不同的皮带上而变化的，秤架的结构不同，差异的大小也不同。其次，尽管
10、组成链码的码块精度满足量值传递要求，但是串接起来后，校验过程中随着皮带的运行不免会受到磨损，单个码块质量减小，影响量值传递，这是随机发生的；这样导致了皮带的受力情况跟实物出现了偏差。再次，校验一般为多点校验，昂贵的动态循环链码装置也导致了一般多点校验的情况较少，从而在开始时就降低了秤的精度。3 在线实物校验在线实物校验装置如图4 所示，其原理为：在现场运行状态下，用日常输送计量的物料，对称重装置进行的一种综合检测，校验装置安装在皮带机的适当位置，这是目前国内外校验皮带秤最准确的校验方法，也是最科学的校验方法 4 。检测前，输送带在负载下至少运行3 0 m i n 才允许调零。图4 在线买物校验
11、装置具体校验过程为：上游皮带上的物料送人料斗秤计量进入下料斗下料，通过皮带秤进行动态计量，把料斗秤称量的示值作为标准值与皮带秤的累积示值进行比较，从而实现校验。在实物校验过程中，物料的重量通过皮带作用于称重传感器，而皮带又依靠托辊来支撑。皮带与托辊的贴和程度会随着物料的变换而随时改变，因而皮带所承受的重量随着物料的断面形状、流量大小而改变。实物校验不仅克服了挂码校验过程中皮带张力引入的误差，且与链码校验相比，克服了链码打滑对校验结果的影响，物料状态(下转第7 2 页)万方数据M a t r i x V B 在坦克射击试验数据分析中的应用3应用实例将基于M a t r i x V B 的混合编程
12、方法应用于坦克火控系统试验数据分析软件的编制，对射击试验数据采用统计分析计算与绘制曲线图相结合的方式进行处理，为射击试验数据的快速分析提供了便利。下面以系统零位分析模块为例来说明混合编程方法应用于试验数据分析所取得的结果。该模块的用户界面如图3 所示，其功能包括从t x t 文件导人数据，计算出该组系统零位数据的最小值、最大值、平均值和标准差，并在一图3 系统零位分析模块用户界面张图上绘出系统零位值曲线及其平均值曲线。图4 给出了某次坦克射击试验的系统零位值曲线，比较直观地描述了其变化趋势。图4 系统零位值曲线及其平均值曲线4 结论基于M a t r i x V B 的V B 与M A T L
13、 A B 混合编程的方法可以充分发挥二者各自的优点，在将其应用于坦克火控系统试验数据分析软件编制过程中有效地降低了编程的难度和工作量，并取得了令人满意的结果。参考文献 1 卢秋蓝V B 与M A T L A B 混合编程的研究 J 计算机仿真，2 0 0 3，2 0(1 2)：1 1 5 1 1 7 2 冯莉，李巨，邓云华V B 与M a t l a b 的混合编程方法 J 兵工自动化，2 0 0 5，2 4(5)：1 1 0 一1 1 2 3 徐军辉M a t r i x V B 一基于M a t l a b 与V B 的计算引擎 J 国外电子测量技术，2 0 0 2，2 1(6)：3 2
14、3 3(上接第6 9 页)与皮带实际运行时相同。校验过程中，称重传感器与测速传感器的工作状态更加接近皮带机正常运料情况，使得校验结果更加真实可靠。另外为保证校验装置的准确，校验装置配有不低于最大秤量5 0 的M 级标准砝码，可随时对装置进行自校，降低装置本身对校验精度的影响。根据国家计量检定规程J J G l 9 5 2 0 0 2 连续累计自动衡器的规定，皮带秤准确度等级为o 5、1 o 和2 O 级。适合燃煤电厂等行业用皮带秤的准确度等级为O 5 级，一般采用3 级静态电子秤作为实物校验装置进行现场实物校验。对于O 5 级皮带秤，实物校验装置的准确度要求在0 1 级以上。作为静态电子秤很容
15、易实现，通常3 级料斗秤可满足要求。所以在线实物校验是目前火电厂皮带秤校验的最佳方式，速度快、结果可靠、人工劳动少，是目前最基本、最可靠、最权威的方法。4 结论综上所述，挂码校验与动态循环链码校验，不能充分地模拟皮带秤实际工作状况下的多种潜在的误差源，尤其产生不了像实物运行中所具有的那样大的皮带张力。就产生了校验过程中无法消除的误差。同时，挂码校验与动态循环链码校验，校验用的标准值是依据理论计算出的值，而不是量值传递的计量值，不能作为皮带秤可溯源的计量标准，必须根据皮带秤实物校验和模拟实物校验的结果进行修正。由皮带秤的工作原理可知实物校验的实质是化动态为静态的一种校验方法，是皮带秤可溯源的计量
16、标准，校验结果真实可靠。参考文献 1 罗才生，邹炳易，等质量计量从书一皮带秤 M 北京：中国计量出版社，1 9 9 8 2 严荣涛皮带秤模拟载荷检验技术的发展及现状 J 科技应用，2 0 0 6，3 5(2)：1 3 1 8 3 韩佳，李广自动循环链码在电子皮带秤校验中的应用口 现代测量与实验室管理，2 0 0 3(6)：2 1 2 2 4 徐红义电子皮带秤实物校验装置在火电厂的应用与实践 J 浙江能源，2 0 0 4(3)：5 1 5 3 万方数据火电厂皮带秤的校验方法及误差分析火电厂皮带秤的校验方法及误差分析作者：张晓民，Zhang Xiaomin作者单位：山西电力科学研究院,太原,030
17、012刊名：电脑开发与应用英文刊名：COMPUTER DEVELOPMENT&APPLICATIONS年，卷(期)：2007,20(8)参考文献(4条)参考文献(4条)1.罗才生;邹炳易 质量计量从书-皮带秤 19982.严荣涛 皮带秤模拟载荷检验技术的发展及现状期刊论文-科技应用 2006(02)3.韩佳;李广 自动循环链码在电子皮带秤校验中的应用期刊论文-现代测量与实验室管理 2003(06)4.徐红义 电子皮带秤实物校验装置在火电厂的应用与实践 2004(03)本文读者也读过(10条)本文读者也读过(10条)1.冯振国 电子皮带秤使用中存在问题的分析和解决途径期刊论文-计量技术2003(
18、3)2.叶庆泰.YE Qing-tai 皮带秤的实物校准与检定期刊论文-衡器2008,37(5)3.纽小刚 电子皮带秤实物校验装置的应用期刊论文-中国计量2004(12)4.廉晓霞.邓立清.赵青梅 电厂输煤系统皮带秤的改造及应用会议论文-20035.王立军.WANG Li-jun 浅析皮带秤的机械安装期刊论文-衡器2009,38(4)6.周秉直 在线皮带秤实物校验装置设计中应注意的几个问题期刊论文-计量技术2000(12)7.廉晓霞 电厂输煤系统皮带秤的改造及应用期刊论文-中国仪器仪表2003(8)8.刘卫军.金树成 电子皮带秤和核子皮带秤的综合比较会议论文-20109.方原柏 高精度计量皮带秤会议论文-200910.王宪君.WANG Xian-jun 浅谈电子皮带秤在线比对技术的应用期刊论文-衡器2010,39(1)本文链接：http:/