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0引言
物資計(jì)量一方面直接涉及貿(mào)易結(jié)算，其準(zhǔn)確與否直接影響生產(chǎn)成本；另一方面計(jì)量準(zhǔn)確度影響生產(chǎn)物資的使用（比如球團(tuán)工序中原燃料的配比），間接影響生產(chǎn)穩(wěn)定性、產(chǎn)品合格率等關(guān)鍵指標(biāo)。冶金行業(yè)稱(chēng)重儀表的重要性在未來(lái)會(huì)更為突出，精準(zhǔn)、節(jié)能、智能是未來(lái)發(fā)展的方向，本文以稱(chēng)重儀表在鋼鐵廠球團(tuán)工序中的應(yīng)用為例進(jìn)行闡述。
1球團(tuán)工序中主要應(yīng)用的稱(chēng)重儀表
秤，是一種測(cè)定物體質(zhì)量的衡器，其廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、科研、醫(yī)療衛(wèi)生等行業(yè)，是各行各業(yè)大宗貨物計(jì)量的主要稱(chēng)重設(shè)備。冶金行業(yè)同樣采用各種形式的秤用于物、料的計(jì)量與配送，按用途分各工序所用稱(chēng)重儀表主要為計(jì)量皮帶秤、配料皮帶秤、料斗秤、鋼卷秤、輥道秤、行車(chē)秤及軌道衡等；按制作標(biāo)準(zhǔn)化分為標(biāo)準(zhǔn)秤（如皮帶秤、料斗秤等）和非標(biāo)準(zhǔn)秤（如行車(chē)秤、鋼卷秤等）；按稱(chēng)重狀態(tài)可分為動(dòng)態(tài)秤（如皮帶秤）和靜態(tài)秤（如料斗秤、鋼卷秤等）；按應(yīng)用場(chǎng)合可分為結(jié)算秤和工藝秤。球團(tuán)工序是鐵前原料加工工序，給高爐生產(chǎn)提供品質(zhì)較高的球團(tuán)礦，在球團(tuán)工序中主要應(yīng)用的稱(chēng)重儀表如表１所示。
表１球團(tuán)工序中主要應(yīng)用的稱(chēng)重儀表

2稱(chēng)重儀表工作原理
２．１    動(dòng)態(tài)秤工作原理
動(dòng)態(tài)秤在冶金行業(yè)中主要指計(jì)量皮帶秤和配料皮帶秤（定量給料機(jī)），其原理為帶式輸送機(jī)上的物料經(jīng)過(guò)皮帶秤秤體時(shí)，物料的重量經(jīng)稱(chēng)量框架作用到荷重傳感器上，荷重傳感器輸出同物料質(zhì)量成正比的電壓信號(hào)，并將其折算成單位皮帶長(zhǎng)度上的物料毛重；同時(shí)料瞬時(shí)流量（千克／秒），將其累加構(gòu)成總的物料輸送量。物料輸送量計(jì)算公式為：
M＝∑（G×v）．    （１）其中：G為秤架上物料毛重（含秤架、托輥、皮帶及物料）；v為皮帶運(yùn)行速度。
但在實(shí)際稱(chēng)量中，皮帶及秤架因自重需要扣除，所以實(shí)際的計(jì)算公式應(yīng)為：
M＝∑（K×（G－Z）×v）．（２）其中：Z為動(dòng)態(tài)零點(diǎn)值，即皮帶和秤架動(dòng)態(tài)皮重；（G－Z）為物料凈重；K為量程系數(shù)（單位變換系數(shù)）。
２．２    靜態(tài)秤工作原理
靜態(tài)秤的工作原理是將所承受力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)通信介質(zhì)傳輸?shù)椒Q(chēng)重控制器，再轉(zhuǎn)化成人們所能識(shí)別的重量信號(hào)。各種靜態(tài)秤工作原理大致相同，不同點(diǎn)在于各自的受力裝置即壓頭結(jié)構(gòu)，因?yàn)閴侯^結(jié)構(gòu)是根據(jù)使用場(chǎng)合不同而特別制作的。
圖１為典型料斗秤工作原理。力傳感器安裝于料斗之下，物料重量作用于力傳感器后轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并經(jīng)測(cè)量電路中的放大器放大后進(jìn)行顯示、記錄和數(shù)據(jù)處理。料斗秤廣泛用于自動(dòng)配料稱(chēng)重系統(tǒng)，在球團(tuán)配料室有大量應(yīng)用，用于測(cè)量料倉(cāng)內(nèi)料量以便確定下料量及補(bǔ)料時(shí)間。
3稱(chēng)重儀表的技術(shù)性能
稱(chēng)重儀表的技術(shù)性能分為工藝參數(shù)要求和控制性能要求。工藝參數(shù)要求與工藝相關(guān)，不同工藝的需求不同，如測(cè)量量程、測(cè)量精度等，但稱(chēng)重儀表控制性能要求一般是一致的，主要控制性能要求如下：
（１）稱(chēng)重傳感器：對(duì)稱(chēng)重傳感器的控制性能要求包括精度、靈敏度、線性度、重復(fù)性和滯后誤差等。
（２）測(cè)速傳感器：測(cè)速傳感器的測(cè)量精確度、穩(wěn)定性與稱(chēng)重傳感器的測(cè)量精確度、穩(wěn)定性同等重要，同樣制約稱(chēng)重系統(tǒng)的整體精度。目前稱(chēng)重傳感器精確度普

遍為萬(wàn)分之幾，而測(cè)速傳感器精確度還處于千分之幾水平，所以提高測(cè)速傳感器精確度是提高電子皮帶秤系統(tǒng)精確度的有效途徑之一。
（３）稱(chēng)重控制器：稱(chēng)重控制器是皮帶秤數(shù)據(jù)處理中心，所有測(cè)重和測(cè)速信號(hào)處理、配料自動(dòng)控制信號(hào)計(jì)算、與上位計(jì)算機(jī)通訊均由其完成。實(shí)際工作時(shí)控制器采集到皮帶秤一次設(shè)備運(yùn)行信號(hào)，開(kāi)始由熱備用狀態(tài)轉(zhuǎn)入對(duì)皮帶秤測(cè)重、測(cè)速信號(hào)積算；并將運(yùn)算后當(dāng)前
流量與設(shè)定流量值比較，根據(jù)PID閉環(huán)控制理論運(yùn)算
頻器的給定信號(hào)，從而達(dá)到定量給料的目的?？刂破?br /> 為數(shù)據(jù)采集運(yùn)算、功能報(bào)警、數(shù)據(jù)通訊等功能中心。

圖１料斗秤原理圖
4稱(chēng)重儀表安裝要求
４．１動(dòng)態(tài)秤安裝要求
以通過(guò)式皮帶秤安裝要求為例介紹動(dòng)態(tài)秤安裝要求。秤架的安裝質(zhì)量決定系統(tǒng)的運(yùn)行水準(zhǔn)，其安裝應(yīng)注重以下幾個(gè)方面：選擇合適的安裝位置、秤架基礎(chǔ)加固、托輥準(zhǔn)直度調(diào)整、秤架結(jié)構(gòu)件安裝牢靠。通過(guò)式皮帶秤安裝示意圖如圖２所示。

圖２通過(guò)式皮帶秤安裝示意圖
４．２靜態(tài)秤安裝要求
靜態(tài)秤安裝要求如下：
（１）承受力面須水平，不能出現(xiàn)局部受力的現(xiàn)象。

（２）傳感器固定要實(shí)，不能出現(xiàn)晃動(dòng)和竄動(dòng)的現(xiàn)
象。
（３）受力裝置與稱(chēng)重傳感器要上下垂直安裝，使作用力通過(guò)傳感器的中軸線。
（４）受力裝置（壓頭）與稱(chēng)重傳感器盡量為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接觸，消除側(cè)向力，保證作用力全部作用在傳感器上，這樣測(cè)量較為準(zhǔn)確。
5稱(chēng)重儀表檢驗(yàn)標(biāo)定
５．１    動(dòng)態(tài)秤標(biāo)定
動(dòng)態(tài)秤校驗(yàn)以皮帶秤校驗(yàn)方法為例進(jìn)行闡述。皮帶秤在稱(chēng)量過(guò)程中是動(dòng)態(tài)的、連續(xù)的，由于使用環(huán)境的不同，影響電子皮帶秤計(jì)量精度的原因是多方面的，主要包括制造水平、安裝質(zhì)量、維護(hù)質(zhì)量等三方面。其在運(yùn)行使用過(guò)程中，需對(duì)準(zhǔn)確度進(jìn)行定期標(biāo)定，且當(dāng)皮帶秤結(jié)構(gòu)、傳感器等發(fā)生變化時(shí)需要重新標(biāo)定。目前皮帶秤的標(biāo)定方法有３種，分別為鏈碼標(biāo)定、砝碼標(biāo)定及實(shí)物標(biāo)定。３種標(biāo)定方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中實(shí)物校驗(yàn)最為準(zhǔn)確，但其時(shí)常受客觀條件限制實(shí)現(xiàn)比較困難，一般都用鏈碼校驗(yàn)或砝碼校驗(yàn)代替。各種標(biāo)定方法在進(jìn)行標(biāo)定前均需要進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)，具體標(biāo)定步驟需根據(jù)各廠家稱(chēng)重儀表的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。
５．２    靜態(tài)秤標(biāo)定
靜態(tài)秤的標(biāo)定原理為驗(yàn)證法，即使用標(biāo)準(zhǔn)砝碼或標(biāo)準(zhǔn)砝碼代替物進(jìn)行稱(chēng)重驗(yàn)證。若顯示值與實(shí)際值相同則代表計(jì)量秤準(zhǔn)確，否則為有偏差，需要進(jìn)行校正。下面以料斗秤為例進(jìn)行具體說(shuō)明。
（１）從零點(diǎn)起按由小到大的順序加載，使料斗秤校準(zhǔn)裝置的壓力值分段從小加至最大稱(chēng)量（或最大稱(chēng)量的６０％），用相同的方法卸載，使料斗秤校準(zhǔn)裝置的壓力值分段從最大稱(chēng)量（或最大稱(chēng)量的６０％）減至零點(diǎn)。
（２）測(cè)試一般應(yīng)選定以下幾個(gè)稱(chēng)量，一般普通準(zhǔn)確度級(jí)最小稱(chēng)量為２５％量程，最大稱(chēng)量為５０％量程。注意加載及卸載時(shí)應(yīng)逐漸遞增或遞減。
（３）分別以約等于最大稱(chēng)量的５０％和接近最大稱(chēng)量進(jìn)行兩組測(cè)試，每組至少重復(fù)３次。每次測(cè)試前，應(yīng)將重量讀數(shù)調(diào)至零。
（４）對(duì)同一載重，多次稱(chēng)量所得結(jié)果的誤差均不應(yīng)大于該稱(chēng)量最大允許誤差的絕對(duì)值。
6結(jié)語(yǔ)
中國(guó)智造的實(shí)現(xiàn)不但需要智能的上層設(shè)備，同時(shí)需要底層執(zhí)行元件的精準(zhǔn)及穩(wěn)定以及那種鍥而不舍的工匠精神。在冶金生產(chǎn)過(guò)程中更要摒棄那種粗放的生產(chǎn)方式，要做到精打細(xì)算，只有按照科學(xué)的、精確地配料、加工，才能生產(chǎn)出理想中的精品鋼。

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