振动对皮带秤用称重传感器性能的影响

《振动对皮带秤用称重传感器性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、称重传感器与称重仪表篇振动对皮带秤用称重传感器性能的影响济南金钟电子衡器股份有限公司范韶辰，李文刚【摘要】皮带秤是物料输送过程中，普遍使用的计量设备，其称量方式为连续、动态称量。被称物料的重量值，在称量值附近做上下波动，形成连续的脉动循环。称重传感器受力和其他静态衡器不同，是承受脉动循环应力，受力时间相对较长。本文试图分析皮带秤用称重传感器在连续、脉动、循环受力的情况下，对称重传感器性能的影响。【关键词】皮带秤；振动；长期稳定性；称重传感器零点；称重传感器灵敏度一、概述电子皮带秤由于其结构简单，直接安装在皮带输送机上，与皮带输送

2、机有着较好的安装、匹配关系，构件少、成本低，在物料输送过程中完成称重计量任务，所以，获得了广泛的应用。在港口、煤矿、矿山等领域，到处可以见到电子皮带秤。其称量原理为：利用安装在皮带输送机上的称重传感器和测速传感器输出的电信号，称重、计算单位时间里流过皮带秤的物料重量，与物料通过的时间相乘积，即得到被输送物料的重量。虽然流过电子皮带秤的物料，在秤的前方通过档煤器等装置控制物料（如煤层）的高度，进行了物料流量平衡，但是由于通过电子秤的物料高低不同、比重不同，其重量值还是在其称量值附近波动，呈现出脉动、连续的称量。所以，称重传感器的受

3、力，基本上是在称量值附近上下波动，称重传感器受到来自传力架的交变载荷的重量，这对于称重传感器的金属弹性体来讲，处于疲劳工作状态。所以，研究振动对皮带秤用称重传感器的影响，尤其是长期稳定性的影响，有着重要的现实意义。二、皮带秤用称重传感器及受力范围皮带秤以秤架结构形式进行分类，有单托辊式，多托辊式和悬浮式皮带秤。一般的都是使用悬臂梁式称重传感器或S型称重传感器。如图1和图2所示。悬臂梁式称重传感器受力端与秤架之间可以通过连杆——上、下球头座用球面连接，这样传力精度高，可以有自动调心的功能；也可以直接用螺纹连接，需要调整好连接杆的长

4、度和末端的连接结构；S型传感器与秤架之间一般用关节轴承连接，也具有自动调心功能，可以消除侧向力，并且润滑情况要优越，旋转灵活。在称重传感器量程选择上，是根据皮带秤最大流量这个技术指标来选择实际量程。由于皮带张力和皮带自重的影响，称重传感器会受到一个初始载荷。一般的，初始载荷在称重传感器量程的20%第十一届称重技术研讨会论文集12012.5·南京称重科技2012.5·南京图1悬臂梁传感器及球面联接件图2S型传感器及关节轴承联轴器左右，实际使用的量程在60%左右，留出量程的20%作为安全载荷，考虑振动、过载等的影响。也有按照30∶4

5、0∶30（初始载荷：使用载荷：预留量程）的比例来确定设计称重传感器的受力情况的。即：称重传感器使用量程一般在称重传感器满量程的70%～80%左右。传感器的满量程信号输出计算公式如下：RbSK=εRin公式中的符号：S—灵敏度，一般为2mV/V；K—应变计灵敏系数，一般K＝2.1；Rb—称重传感器输出电阻；Rin—称重传感器输入电阻。2第十一届称重技术研讨会论文集2012.5·南京称重传感器与称重仪表篇灵敏度与称重传感器的受到的应变量成正比。设计中，取满量程时称重传感器对应的应变量为1200με，则称重传感器的灵敏度输出为2mv/

6、V，70%～80%的应变量为：840～960με；初始零点附近的20％的应变量，其变形量为240με。对于物料输送量变化较大的皮带秤，称重传感器的受力在240～960με之间变化，一般皮带输送机会在最大输送能力的状态下运行，称重传感器的受力在70%～80%之间变化。三、称重传感器受到的振动皮带输送机在运行中，由于物料的湿度、黏度等问题，会造成皮带粘附物料、托辊粘附上物料使托辊直径不均、被输送物料由于水分不同等影响造成重量不均匀等，会使皮带机产生机械振动。另外，在皮带机的开机运行（和关机运行）的过程中，皮带输送机整机的运行频率会由

7、小变大（或由大变小），在频率变化的过程中，皮带输送机在某一频率点上会发生共振，使皮带产生较大的振幅，也会影响到传感器的性能和长期稳定性。所以，称重架附近的皮带机支撑架，应进行良好的固定，增加其强度、刚度，提高抗冲击能力。一般皮带上粘附了物料和物料不均匀造成的振动，由于其粘附的长度不固定，输送的物料厚度不固定，所以属于一种不规则的振动；而托辊上粘附了物料造成的振动，属于一种周期性的振动。我们以后一种情况分析如下：皮带秤的速度，由0.8～2.5m/s，0.8～3.15m/s，1.0～5.0m/s等几种设计；对应的物体流量为40～50

8、0t/h，100～1000t/h，800～6000t/h；设托辊的直径为108mm，其线速度计算公式为：v＝2πrnm/s式中n为圈数/s。计算上述速度下，对应的托辊转数。表1皮带秤线速度与旋转圈数的关系序号速度m/s（秒）圈数/s（秒）圈数/h（小时）10.8