专利名称：能实时补偿皮带张力变化的称重方法
技术领域：
本发明涉及一种能实时补偿皮带张力变化的称重方法。
背景技术：
电子皮带秤是在皮带输送机传送大批量物料的同时能对物料进行动态实时计量的设备，因其安装使用简便、读数直观而广泛应用于各行各业。但现有电子皮带秤的称量精度却在标定(校验)后无法保持长期稳定，只能用于企业内部考核等对精度要求较低的场合，在散货进出口码头、燃煤电厂等大量要求精确计量的企业与部门还必须再安装一套耗资数十万元的皮带秤实物校验装置，每天一次甚至每天数次进行实物校验，耗费大量人力、物力和财力，而一台套的电子皮带秤却只需数万元。现有电子皮带秤的精度之所以不能保持长期稳定，国内外业界一致认为是源于皮带张力(实质即弹性系数)的随机变化。
如图1所示，皮带机上称量段的物料2隔着皮带1将其重力传递到电子皮带秤的托辊3及秤架4上，秤架4将承受到的重力通过计量传感器5转化成相应的电信号，此电信号送入称重仪表经处理后即可显示物料的重量。而计量传感器(即秤架)实际承受到的力F是称量段物料的重力P与皮带(由于受力发生形变从而产生)的反弹力f之差F=P-f，此反弹力f的大小不仅取决于所受到的重力P还取决于皮带张力即皮带
的弹性系数。因此
F (t) =P (t)画f (t)称量段的皮带重量即零点皮重可以通过校零去除故不予考虑。其中，
反弹力f (t) =P (t) K (t)，式中K (t)是皮带的弹性系数随着环境
温度、湿度、皮带含水量及磨损度等等因素的变化而随机变化，是时间
的随机变量。上式可转换成下式
F (t) =P (t) -P (t) K (t) 艮卩
F (t) =P (t) [l-K (t)]
由此可见由于K (t)的随机性，即使在P (t)不变的情况下，F
(t)仍然是随机的。所以，皮带张力(即弹性系数K (t))的随机变化
导致电子皮带秤的精度不能保持长期稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种能实时补偿皮带张力变化的称重方法，以消除皮带张力变化因素造成的称量误差，提高称量精度。
本发明是这样实现的在皮带机的下皮带即返回段上方放置固定重
量的重物；用传感器来检测重物施加在皮带上的压力电信号；用电子皮带秤的称重仪表读取传感器测得的压力电信号，并求得初始压力电信号F0 (t。)和实时压力电信号Fo (tn)比值，即入二F。 (t0) /F0 (tn)，将该比值A与电子皮带秤计量传感器测得的物料重量电信号相乘，即获得补偿后的物料重量电信号，再经电子皮带秤称重仪表处理得到消除皮带张力变化因素后的实测重量。
本发明是基于以下原理实现的如图1所示，传感器检测得到的重物施加在皮带上的压力F。 (t) =P『f0 (t) =P0-P0 'K (t) =P0 (l-K (t))。
在时间tQ与tn，假定P (to) =P (tn) =P，即得到F (to) =P 〔l画K (t0)) F (tn) =P (1-K (tn)〕
F0 (t0) =P0 〔l-K (to)〕 F0 (tn) =P0 (1-K (tn)〕
F (to)、 F (tn)由电子皮带秤测得；Fo (to)、 Fo (tn)的值由用来检
测皮带张力变化的荷重传感器测得。
如果to为标定时间，此时用仪表记下F (t。)值便代表了重量P (此
即标定或校验操作)；再由仪表记下并保存F。 (t。)的值，在任意时间、
让仪表对检测到的F (tn)与F。 (tn)值作如下运算
F (tn) F0 (tp) = P (1-K (tn)) P0 (1-K (t0)) =p (1—K (to)〕 =FF0 (tn) P0 (1-K (tn))
即F (tn) F0 (t0) /F0 (tn) =F (t0) =P (1-K (t0)〕
这样，同样重量的物料P在不同的时间便会在仪表中显示同样的值
F (to)。对于不同的P值，由于系数(1-K (to)〕不变，F便成为P的线
性函数而不再具有随机性，从而保证了皮带秤称量精度的长期稳定。F0 (t0) (1-K (t0)〕
F0 (tn) (1-K (tn)〕即为皮带张力变化的补偿系数入。本发明通过测量固定重物施加在皮带机的下皮带上的压力值在不同时间内的变化，来找到皮带张力变化的补偿系数，从而消除皮带张力变化带来的影响，提高电子皮带秤的称量精度。
图l是本发明工作原理示意图。
图2是本发明检测装置结构示意图。
图3是图2中沿A-A线剖示图。
图4是本发明称重流程方框图。
具体实施例方式
如图1所示，在皮带机的下皮带8上方放置一个重物，该重物为一
压轮7;设置皮带张力检测传感器6，用来测量重物施加在皮带上的压
力电信号；滚轮8可由导向装置定位在皮带上，具体结构如图2和图3所示，安装支架12上设有可使压轮转轴11上下移动的垂直导向槽14，两个检测传感器6由螺钉10固定在压轮上方的安装支架12上，压轮7两侧设有与压轮转轴11转动连接的拉杆9，该检测传感器6可以采用剪切梁传感器，每个拉杆9上端固定在检测传感器6的拉式附件上。压轮转轴11两端固定有装有配重块13。传感器6测得的电信号为滚轮对皮带施加的压力即滚轮重量P()与皮带(由于受力发生形变从而产生)的反弹力fo之差F『P()-fo的电信号；如图2所示，将该电信号由电子皮带秤的称重仪表输入端口 2输入，分别取初始压力电信号Fc (tQ)和实时压力电信号Fo (tn)，求其比值，即A二Fo (t0) /Fo (tn)，将该比值入与电子皮带秤的计量传感器测得的压力电信号F (t)相乘，再经电子皮带秤称重仪表的计算得到消除皮带张力变化因素后的实测重量。
权利要求
1、能实时补偿皮带张力变化的称重方法，其特征是在皮带机的下皮带即返回段上方放置固定重量的重物；用皮带张力检测传感器检测重物施加在皮带上的压力电信号；用电子皮带秤的称重仪表读取传感器测得的压力电信号，并求得初始压力电信号F0(t0)和实时压力电信号F0(tn)比值，即λ＝F0(t0)/F0(tn)，将该比值λ与电子皮带秤荷重传感器测得的物料重量电信号相乘，即获得补偿后的物料重量电信号，再经电子皮带秤称重仪表处理得到消除皮带张力变化因素后的实测重量。
全文摘要
本发明公开了一种能实时补偿皮带张力变化的称重方法，在皮带机的下皮带上方放置重物；用传感器检测重物施加在皮带上的压力电信号；用电子皮带秤的称重仪表读取传感器测得的压力电信号，并求得初始压力电信号F<sub>0</sub>(t<sub>0</sub>)和实时压力电信号F<sub>0</sub>(t<sub>n</sub>)比值，将该比值与电子皮带秤荷重传感器测得的物料重量电信号相乘，再经称重仪表处理得到消除皮带张力变化因素后的实测重量。本发明通过测量固定重物施加在皮带机的下皮带上的压力值在不同时间内的变化，来找到皮带张力变化的补偿系数，从而消除皮带张力变化带来的影响，提高电子皮带秤的称量精度。
文档编号G01G23/01GK101598592SQ200810108958
公开日2009年12月9日 申请日期2008年6月4日 优先权日2008年6月4日
发明者周明远 申请人:周明远