贾艳杰

（兖矿鲁南化工有限公司,山东 滕州 277527）

1 概述

静态称重计量称：是一种广泛应用于复合肥行业原料配比使用的计量衡器，它是按照肥料所需原料配比关系借助控制系统对各种物料流量大小进行调节。静态计量称的主要优势是它在对物料称重时传输皮带处于静止状态，这样就很容易的获得准确的物料重量，从而大大的提高了整体称重计量的准确性。

2 设备简介

2.1 机械设备组成

整体计量称是由两台传输皮带构成，分别为给料皮带与称重皮带，给料皮带放置在称重皮带前段上方，如图所示：

2.2 仪控设备组成

称重传感器采用4只柯力波纹管式传感器，传感器安放在称重皮带两侧横梁下方，4只称重传感器在称重皮带的四个角将整个皮带托起，形成一个以皮带为载料平台的计量称。

称重传感器变送器采用柯力KM01系列变送器，变送器可以接收四个传感器的传送回来的测量信号，再将测量信号转换为0-10V或者是4—20mA的标准信号，将重量值传送给控制系统，用于控制计算。

控制系统采用的是西门子PLC，主要用于整个皮带秤的运行控制，计量算法运算。

2.3 电气设备组成

变频器：采用的是三菱变频器，控制系统在经过运行计算以后最终将发出一个0-10V的模拟量控制信号给变频器，再由变频器来调整电机的运行转速，从而达到对流量的控制。

变频电机:两台变频电机通过接受变频器给出的信号分别于对给料皮带与称重皮带的转速调节。

固态继电器：用于称重过程中对给料皮带与称重皮带的停止运行控制，接受来自PLC的控制信号，对电机进行断电通电控制。

3 主要设备工作原理

波纹式称重传感器：电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。

检测电路采用全桥式等臂电桥，它的功能是把电阻应变片的电阻变化转变为电压输出。它可以抑制温度变化的影响，可以抑制侧向力干扰，可以比较方便的解决称重传感器的补偿问题等；因为全桥式等臂电桥的灵敏度最高，各臂参数一致，各种干扰的影响容易相互抵销，所以称重传感器均采用全桥式等臂电桥。

4 称重过程设计

静态称重计量称在对物料称重时需要皮带运行停止，而皮带停止的时间是一个关键的数据，我们要保证在两条皮带运行时首先是给料皮带提前停止运行，在给料皮带停止运行一小段时间以后称重皮带再停止运行，然后进行称重，称重稳定后控制系统获得重量值同时在给两条皮带发出运行信号，皮带开始重新运行，给料皮带提前停止的目的是防止物料在斜坡的作用下会不断下料，影响下面称重皮带的称重。称重皮带的停止时间要保证在皮带停止运行时，皮带上的物料刚好从皮带上全部走掉，防止物料的重复计量。当皮带每停止一次时我们会看到从给料皮带的正下方到称重皮带的最前端整个皮带上均匀的布满物料，当皮带在次运行时上一称物料与现在正在从给料皮带下来的物料之间会有一条明显的分界线，在上一称的物料全部走掉以后，称重皮带刚好停止运行进行下一次的称重。

通过称重传感器我们可以获得准确的重量值，当称重皮带假设以50Hz全速运行时我们可以通过现场掐表计时得到皮带运行一周是所需要的用时，这两个值会在我们进行加料计算时应用到，现在我们假设产品配比中的一种物料需要以一小时8吨的速度加入到反应设备中去，首先我们要根据称重的重量值假设为40Kg来求得一小时内皮带秤需要进行多少次停止称重：

也就是说一小时内我们需要称400称，然后我们在算出一小时内每一称运行所需要的时间：

每称的运行的时间为18S，现在我们假设现场当皮带以50Hz全速运行一周的时间为24S，运行半个周期的时间就为12S，由于给料皮带位于称重皮带的前段正上方，所以在这里我们还需要引入一个位移时间，将称重皮带还没有接料的这段时间去除掉（这个时间可以通过现场时间运行测试可以或得到），假设位移时间为3S ，那么我就可以得到当皮带秤全速运行时的一称的时间为12-3=9S。在皮带以50Hz的速度运行时一称的时间为9秒，当一称的速度为18秒时，我就可以得到18秒时控制系统应当给 出的频率值： 50*9／18=25Hz。

5 结论

静态称重计量称相对于动态称具有一定的优势，它调校简单方便，只需要在皮带停止运行的皮带上面没有物料的情况下就可以进行零点调校，将砝码放到称重皮带上就可以进行量程调校。但是在运行过程中如果遇到极易吸潮的物料时会出现皮带表面物料粘料的情况，如果不及时进行处理就会影响到每一称的测量。

[1]甄正义.定量包装电子秤[D].全国第二届测力与称重技术学术讨论会论文集.

[2]宋辉,方宗达.自动配料控制系统的称量问题[J].自动化与仪器仪表,2003(02).