皮带秤秤架的准直性校准

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皮带秤秤架的准直性校准

概述

电子皮带秤秤架在安装过程中要进行准直性校准,这是非常关键的一项工作。

在由国际法制计量委员会(CIML)委员、德国物理技术研究院(PTB)M·柯西克教授主编,由33位称重计量专家和衡器制造专家联合撰写的称重专著“称重手册”[1]中,就准直性校准不好时皮带张力所产生的附加力作了如下的分析(见图1)。

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图1  准直性校准不好时皮带张力所产生附加力的影响

Fig1 .  Influence on additional force which introduced by belt tension in poor alignment  calibration  

S 皮带张力;V 张力S的垂直分量;l 托辊间距;h 高差

 

 

当准直性校准不好时,假设秤架上的托辊与其相邻的托辊相比存在高差

h那末在拐点处,就有张力S的垂直分量V作用在称重托辊上,通过力的分解可以得到这个垂直向下的分力:

V = S h/l

如果秤架上只有一组托辊,那么在秤架上只有这一个分力V如果秤架上至少有两组托辊,那么在秤架两头都有这个分力,所以皮带张力对秤架的总作用力是2 V

这个垂直向下的分力与物料作用在秤架上的力方向相同,构成对测量值的干扰。

相对于校准直线的偏离量h随着皮带张力值S的变化,V值也产生相应的变化,从而导致不同称量条件下干扰值V的大小是变化的 。在这种情况下,试图通过校验等手段来抵消V值在恒定皮带张力S值时的影响是可能的,但当皮带张力直S变化时,干扰值V将对测量精确度产生影响。

这就是为什么要进行皮带秤秤架准直性校准的原因。

但是,不同的生产厂家介绍的资料中对如何进行准直性校准的要求和方法不一,本文在介绍几个厂家和资料不同的要求和方法之后,试图归纳出一种较好的准直性校准要求和方法推荐给用户。

 

1几种准直性校准的要求和方法

1.1德国申克(SCHENCK)公司的准直性校准要求

在德国申克公司资料“皮带秤安装计划的建议”(Recommendations  for  the  Installation  Planning  of  Belt  Weighers)[2]出了皮带秤准直性校准的要求,见图2。




图2  申克公司准直性校准方法

Fig2.  Alignment   calibration  method  in  Schenck

1 称量托辊;2称量影响区域

图2中,准直性校准要求在称量影响区域内的托辊组应精确校准,其相对高差(包括托辊偏心)不大于0.2mm,而在称量影响区域内的托辊组高于在称量影响区域外的托辊组3~5mm。所谓称量影响区域指的是与称量托辊组相邻的前后各三组托辊。

2.2 “皮带秤”[3]一书介绍的准直性校准要求和方法


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图3  “皮带秤”书中介绍的准直性校准方法

Fig3.   Alignment   calibration  method  in “Belt scale”

图3以带4组称重托辊(图中标注2、3、4、5的托辊,秤架上的另两组托辊1、6因不参与称重通常称为过渡托辊)的双杠杆秤架为例介绍准直性校准的方法,它将称重托辊、过渡托辊及其前后各4组托辊的区域称为秤区托辊,而校准要求是称重托辊、过渡托辊在一条准直线上,而+4、-4组托辊则较校准直线低4mm,+3、-3组托辊则较校准直线低3mm,+2、-2组托辊则较校准直线低2mm,+1、-1组托辊则较校准直线低1mm,所有托辊的校准偏差应小于0.5mm(该书所提供的插图稍有错误,4mm的高差应该是1、6组托辊分别与+4、-4组托辊的高差,而图中画成与+4、-4组托辊外的一组+5、-5组托辊的高差)。

“皮带秤”一书介绍的准直性校准方法是:把-4、+4组托辊用垫块垫高4mm,并把三根钢丝系在+5组托辊上,钢丝的另一端绕过-5组托辊用重物下垂。先装与+1组托辊相邻的第1组托辊,并校准中心。这里必须指出,以后各组称重托辊装调将以这组托辊为基准。因此,装调时更应十分仔细。该托辊的中段与钢丝中心线相接触,误差应小于±0.5mm。以+1组托辊为基础,其它第2~6组托辊的装调误差也应小于±0.5mm。同理,按照上述方法,装调好侧翼称重托辊(原书作者这里指的是-3~-1、+1~+3组托辊),要求与侧翼中心线等高,误差也应小于±0.5mm(这一段原书作者没有讲的太清楚,正确的说法应该是-3、+3组托辊高度离钢丝3mm, -2、+2组托辊高度离钢丝2mm, -1、+1组托辊高度离钢丝1mm)。当装调完成之后,检查整个秤区托辊,拆除垫块和三根校准用的钢丝(原书作者所指的垫块应为-4、+4组托辊垫高4mm的垫块)。

1.3 德国西门子妙声力(Milltronics)公司的准直性校准要求

以该公司SMI单托辊秤为例,其校准示意图见图4,它反复强调准直性校准的重要性,要求对称重托辊及其前后各2组托辊(前后托辊分别称为进入托辊和退出托辊)进行校准。通过在三节槽形托辊上张紧3根高质量的金属线进行校准(见图中三节托辊上方的直线),校准误差应小于±0.8mm,但它又强调称量托辊处不应出现负误差,即不能比相邻托辊低[4]



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图4  妙声力公司的准直性校准方法

Fig4.  Alignment   calibration  method  in  Milltronics

A1、A2 进入托辊;S1 称量托辊;R1、R2 退出托辊

1.4 瑞士哈斯勒公司 (Hasler) 的准直性校准要求

在该公司双托辊秤使用说明书中,要求对双托辊秤架前后各2组(借用图4的标注分别称为A2、A1、R1、R2)托辊垫高,A1、R1各垫高4mm, A2、R2各垫高9mm,而两组称量托辊则与A1、R1两组托辊等高[5]

1.5 营口大和衡器有限公司的准直性校准要求

在该公司EC系列双托辊秤使用说明书中,要求对双托辊秤架前后各5组托辊安装的水平误差应在0.5mm之内,托辊的偏心误差应在0.3mm之内。

1.6 美国Tecnetics 工业公司的准直性校准要求和方法

位于美国明尼苏达Tecnet


2018年6月8日 09:22
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