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多稱重傳感器衡器的三組計(jì)量值稱重技術(shù)，簡(jiǎn)稱“三計(jì)稱重技術(shù)”。該技術(shù)解決了多稱重傳感器衡器中某一稱重傳感器出現(xiàn)故障或異常不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，稱重系統(tǒng)不能計(jì)量的難題，提高了多稱重傳感器衡器稱重的可靠性及準(zhǔn)確性。
一、三計(jì)稱重技術(shù)原理
1.稱重技術(shù)發(fā)展回顧
稱重技術(shù)從早期的純機(jī)械秤開始，利用杠桿原理進(jìn)行稱重，如圖1所示，A處作為杠桿支點(diǎn)，重物通過傳力機(jī)構(gòu)施壓在杠桿上，B處作為杠桿力點(diǎn)，用機(jī)械形式指示檢測(cè)重物的重量值。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，稱重傳感器及數(shù)字儀表的出現(xiàn)，純機(jī)械秤變?yōu)闄C(jī)電結(jié)合秤。如圖2所示，A處作為杠桿支點(diǎn)，重物通過傳力機(jī)構(gòu)施壓在杠桿上，B處作為杠桿力點(diǎn)，在B處安裝稱重傳感器，稱重傳感器把受力后的機(jī)械變形轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮有盘?hào)輸出給數(shù)字儀表，數(shù)字儀表用電子形式顯示檢測(cè)重物的重量值。
近年來隨著稱重傳感器及稱重儀表的技術(shù)進(jìn)步和價(jià)格的降低，機(jī)電結(jié)合秤發(fā)展為全電子結(jié)構(gòu)形式的電子秤。如圖3所示，杠桿A、B處均作力點(diǎn)且裝有稱重傳感器，通過力點(diǎn)上的稱重傳感器把受力后的機(jī)械變形轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮有盘?hào)輸出給基于微處理器控制的稱重儀表，稱重儀表用數(shù)字形式顯示檢測(cè)重物的重量值。
2.互為虛擬絞支理論
從上述稱重技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段可以看出，通過杠桿原理檢測(cè)重物的重量值是可靠的、準(zhǔn)確的。三個(gè)階段的發(fā)展其主要區(qū)別是機(jī)械結(jié)構(gòu)愈來愈簡(jiǎn)化。進(jìn)入本世紀(jì)以來，衡器絕大部分變?yōu)槿娮咏Y(jié)構(gòu)形式。
通過研究發(fā)現(xiàn)在全電子結(jié)構(gòu)的衡器中，仍內(nèi)含杠桿式檢測(cè)重量的虛擬杠桿結(jié)構(gòu)存在，由此虛擬杠桿結(jié)構(gòu)也可以獲得測(cè)量重量值。
這樣，我們?cè)谌娮咏Y(jié)構(gòu)的衡器中找到了互為虛擬絞支的二組杠桿。通過互為虛擬絞支的二組杠桿產(chǎn)生的二組計(jì)量值，加之全電子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的一組計(jì)量值，三組計(jì)量值由此獲得。
3.自動(dòng)識(shí)別技術(shù)
在發(fā)現(xiàn)獲得三組計(jì)量值后，通常把全電子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的一組計(jì)量值作為稱重儀表的主計(jì)量顯示，用于正常計(jì)量顯示；把互為虛擬絞支的二組杠桿產(chǎn)生的二組計(jì)量值作為輔計(jì)量。
由于二組輔計(jì)量在校準(zhǔn)時(shí)是與主計(jì)量一并進(jìn)行校準(zhǔn)的，因此正常情況下，三組計(jì)量值應(yīng)是相等的，二組輔計(jì)量在稱重時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線進(jìn)行比對(duì)，如果二者超過設(shè)定誤差，則判斷出其中一組輔計(jì)量所用稱重傳感器可能出現(xiàn)故障或異常，異常產(chǎn)生的原因主要有：稱重傳感器自身故障、稱重傳感器受力處機(jī)械變形、物料堵塞影響稱重傳感器正常受力、外界惡意干擾稱重傳感器的輸出等。
如果輔計(jì)量秤的稱重單元是由二個(gè)及二個(gè)以上稱重傳感器構(gòu)成的，稱重儀表則再逐個(gè)比較判斷每個(gè)稱重傳感器輸出是否正常；如果輔計(jì)量秤的稱重單元是由一個(gè)稱重傳感器構(gòu)成的，稱重儀表則再比較此稱重傳感器皮重時(shí)的輸出；經(jīng)過比較找出有故障的或異常的稱重傳感器。
稱重儀表軟件自動(dòng)識(shí)別剔出有故障或異常的稱重傳感器產(chǎn)生的輔計(jì)量，把無故障稱重傳感器的輔計(jì)量作為正確計(jì)量值，用輔計(jì)量的正確計(jì)量值自動(dòng)替代主計(jì)量顯示。此時(shí)，保證了稱重系統(tǒng)即使某一稱重傳感器出現(xiàn)異常或故障，稱重工作仍可以繼續(xù)進(jìn)行，確保稱重的可靠性和準(zhǔn)確性。
4.偏載補(bǔ)償技術(shù)
對(duì)有受偏載影響的衡器，采用了偏載補(bǔ)償技術(shù)。為了減少偏載對(duì)計(jì)量精度的影響，儀表軟件設(shè)計(jì)有一記錄器，該記錄器將記錄一定時(shí)間內(nèi)二輔計(jì)量的偏載比例系數(shù)，受力均勻時(shí)，二輔計(jì)量偏載比例系數(shù)是1：1，受力偏載時(shí)，二輔計(jì)量偏載比例系數(shù)可能是1.1：0.99或其它。
如果某一稱重傳感器損壞時(shí)，儀表將把記錄器記錄的比例系數(shù)對(duì)其中一輔計(jì)量進(jìn)行補(bǔ)償，使其偏載對(duì)計(jì)量的精度影響降到最低。
5.分路A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)
傳統(tǒng)的模擬稱重傳感器組成的衡器，通常把衡器中的N個(gè)稱重傳感器并聯(lián)為1路，經(jīng)1路A/D轉(zhuǎn)換通道進(jìn)入數(shù)字儀表。此種連接形式的不足是：如果某一稱重傳感器出現(xiàn)故障或異常，不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致影響計(jì)量的準(zhǔn)確性，造成經(jīng)濟(jì)損失。三計(jì)稱重技術(shù)采用的是N個(gè)稱重傳感器經(jīng)過N路A/D轉(zhuǎn)換通道進(jìn)入稱重儀表，也就是每1路稱重傳感器對(duì)應(yīng)1路A/D轉(zhuǎn)換，通過每1路稱重傳感器的不同組合，形成三組計(jì)量。其優(yōu)點(diǎn)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)稱重傳感器的故障或異常，避免經(jīng)濟(jì)損失。
二、三計(jì)稱重技術(shù)應(yīng)用———皮帶秤
基于三計(jì)稱重技術(shù)研發(fā)的三計(jì)皮帶秤使一臺(tái)皮帶秤具有三組累計(jì)量：一組主累計(jì)量和兩組輔累計(jì)量。兩組輔累計(jì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)在線比對(duì)，如發(fā)現(xiàn)輔累計(jì)量超差，則分別對(duì)每個(gè)稱重傳感器進(jìn)行比對(duì)判別，確定稱重傳感器是否有故障或異常（秤架卡料、支撐變形、結(jié)構(gòu)變化、螺栓松動(dòng)等），將有故障或異常稱重傳感器的一組輔累計(jì)量加以隔離，采用另外一組正常的輔累計(jì)量自動(dòng)替代主累計(jì)量。此時(shí)，皮帶秤稱量工作不中斷，系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。從而保證在皮帶秤的某一稱重傳感器有故障或異常時(shí)，系統(tǒng)仍可以進(jìn)行可靠的計(jì)量。大大的提高了皮帶秤運(yùn)行的可靠性和計(jì)量精度的準(zhǔn)確性，從而避免由于稱重傳感器發(fā)生故障或異常造成計(jì)量不準(zhǔn)，產(chǎn)生嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
三計(jì)皮帶秤工作原理：
以四個(gè)稱重傳感器支撐全懸浮秤架的皮帶秤為例，三計(jì)皮帶秤是將四個(gè)稱重傳感器分成四路獨(dú)立信號(hào)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字轉(zhuǎn)換器，數(shù)字轉(zhuǎn)換器將稱重模擬信號(hào)就地轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送到稱重儀表，稱重儀表通過將四路獨(dú)立稱重信號(hào)分別組合并結(jié)合速度傳感器的信號(hào)計(jì)算得到三組輸送物料的累計(jì)量及瞬時(shí)流量，即一組主累計(jì)量和二組輔累計(jì)量。
主累計(jì)量由四個(gè)稱重傳感器支撐形成的全懸浮式秤架組合產(chǎn)生，另外兩組輔累計(jì)量分別由A、B稱重傳感器支撐形式單杠桿秤架（此時(shí)C、D稱重傳感器作為支點(diǎn)）及C、D稱重傳感器支撐形成的單杠桿秤架（此時(shí)A、B稱重傳感器作為支點(diǎn)）產(chǎn)生的。
稱重儀表正常顯示主累計(jì)量，同時(shí)二組輔累計(jì)量實(shí)時(shí)在線比對(duì)，如果二組輔累計(jì)量相差過大，超過設(shè)定范圍，則對(duì)構(gòu)成二組輔累計(jì)量的稱重傳感器輸出信號(hào)分別進(jìn)行對(duì)比，誤差超過設(shè)定范圍的稱重傳感器即為有故障的一組輔助計(jì)量。
同時(shí)，選擇無故障的一組輔累計(jì)量替代主累計(jì)顯示，從而保證皮帶秤在某一稱重傳感器有故障或異常時(shí)仍然可以進(jìn)行稱重.

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