電子汽車衡檢定分度數(shù)的分析（2）
通過實(shí)際輸入靈敏度A和儀表輸入靈敏度的比較來判斷，如果實(shí)際輸入靈敏度大于儀表輸入靈敏度，則符合要求；否則，就不符合要求。A=1000譙譈譊/（N譚）
A：實(shí)際靈敏度 S：儀表激勵(lì)電壓V B：傳感器靈敏度Mv/V
D：最小分度值Kg N：傳感器個(gè)數(shù) T：傳感器額定載荷
34. 同樣長(zhǎng)度，秤體三節(jié)好還是秤體四節(jié)好？
三節(jié)好。因?yàn)槿?jié)秤體有8只傳感器，四節(jié)秤體有10只傳感器，從成本費(fèi)用上說：三節(jié)秤體比四節(jié)秤體節(jié)省材料和傳感器，從而節(jié)省成本；從準(zhǔn)確度上說，因?yàn)槊恐粋鞲衅鞯撵`敏度不同，隨著傳感器數(shù)量的增加，稱重示值誤差產(chǎn)生的可能也增大，容易造成稱重不準(zhǔn)。但是，如果用同樣的傳感器，三節(jié)秤與四節(jié)秤相比，秤體最大載荷（包括允許過載）要小一些，安全性小一些；此外，因?yàn)槊恐粋鞲衅鞒惺艿牧Ρ容^大，也容易導(dǎo)致傳感器損壞。
35. 波特率是什么含義？數(shù)據(jù)傳輸速度叫波特率。
36. 濾波器的作用是什么？
降低噪音信號(hào)對(duì)稱量結(jié)果的誤差。
37. 什么是零點(diǎn)跟蹤？
當(dāng)沒有載荷在秤上時(shí)，儀表應(yīng)顯示為零，但實(shí)際上，因?yàn)橥饨鐪囟取L(fēng)力、射頻、噪音、振動(dòng)等環(huán)境的變化以及內(nèi)部元器件的變化，儀表顯示常常不是零，而出現(xiàn)零點(diǎn)漂移；另外，當(dāng)有少量稱重物散落在秤體上時(shí)，儀表的示值也會(huì)出現(xiàn)，所以要對(duì)這些微小的變化進(jìn)行補(bǔ)償，使顯示值保持為零。這就是零點(diǎn)跟蹤。
38. 電子計(jì)價(jià)秤的主要用途是什么？有什么特點(diǎn)？
電子計(jì)價(jià)秤的稱量范圍小，一般在3公斤到15公斤之間，成本低、體積小、攜帶和移動(dòng)非常方便、精確度高、穩(wěn)定性強(qiáng)，易于維修，顯示直觀（有的可以雙面顯示），所以很受商店、超市、個(gè)體攤位的歡迎。屬于三級(jí)秤，一般采用懸臂梁傳感器。電子計(jì)價(jià)秤主要作用是能準(zhǔn)確、直觀、方便的計(jì)算總價(jià)并顯示，并且適用于不同的情況，其功能包括：置零、去皮、置單價(jià)、稱量及金額計(jì)算并顯示、找零。顯示內(nèi)容為：?jiǎn)蝺r(jià)、數(shù)（重）量、總價(jià)（金額）。其稱量方式可以是一次性稱量，也可以多次累計(jì)稱量；可以稱量一種物品，也可以稱量多種物品，詳細(xì)操作和工作環(huán)境要求參加其使用說明書。
39. 皮帶秤的工作原理是什么？
常見的皮帶秤有測(cè)速法稱量和測(cè)長(zhǎng)法稱量2種方式。測(cè)速法稱量比較多，其原理是：分別測(cè)出輸送的物料重量和輸送速度，并經(jīng)相應(yīng)的電路轉(zhuǎn)換成信號(hào)輸出，通過儀表將稱重結(jié)果顯示出來。用公式表示是：W=Q譜譚，其中：W，物料重量；Q，單位長(zhǎng)度上的物料重量；V，皮帶速度；T，連續(xù)工作時(shí)間。測(cè)長(zhǎng)法的原理是：利用光電式行程距離檢測(cè)器將皮帶上的物料平均分成若干等距離的小段，對(duì)每小段皮帶上的物料進(jìn)行定時(shí)采樣，測(cè)取該小段物料重量的平均值，最后逐次累加求的一定行程下的物料總重。
40. 配料皮帶秤的結(jié)構(gòu)是怎樣的？各部分的作用是什么？
配料皮帶秤應(yīng)用于對(duì)不同物料按不同比例進(jìn)行配比的場(chǎng)所，由料斗、給料器、調(diào)速電機(jī)及減速箱、秤體、PID調(diào)節(jié)器、皮帶及驅(qū)動(dòng)裝置等部分配置而成，料斗主要是存放物料，每個(gè)料斗都有卸料口和閉鎖裝置。給料器是安裝在料斗下面用于調(diào)整供料速度的供料裝置，常見的給料器有圓盤式、螺旋式、振動(dòng)式等類型。調(diào)速電機(jī)及減速箱用來給統(tǒng)料器運(yùn)行提供動(dòng)力。秤體用于稱量供料器給出的物料的瞬時(shí)流量。PID調(diào)節(jié)器用于對(duì)配料的人工設(shè)定流量與實(shí)際測(cè)出流量進(jìn)行比較，并對(duì)誤差信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，并輸出信號(hào)對(duì)調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，使實(shí)際物料配比達(dá)到恒定數(shù)值。皮帶驅(qū)動(dòng)裝置主要是驅(qū)動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)。
41. 配料皮帶秤傳感器選擇應(yīng)該注意什么問題？
由于配料皮帶秤的使用環(huán)境比較惡劣，通�，F(xiàn)場(chǎng)濕度大、溫差大、塵埃多、易受機(jī)械振動(dòng)和沖擊，常有腐蝕性的介質(zhì)等，因此要求傳感器的剛性好、溫度穩(wěn)定性好，能抗沖擊，最好是全密封的。
傳感器量程的選擇，按照下列公式計(jì)算：
P=Q譒譍?.2譪osa= W/（3.6譾）譒譍?.2譪osa，
P：最大量程 Q：線分布密度 kg/m(千克/米) L；稱量段的有效長(zhǎng)度m(米)
G：承重拖輥至杠桿支點(diǎn)的距離n1與傳感器的力作用點(diǎn)至杠桿支點(diǎn)距離n2的比值
cosa：秤架傾角a的余弦 W：最大瞬時(shí)流量t/h（噸/小時(shí)） v：皮帶速度m/s（米/秒）
42. 如何根據(jù)客戶實(shí)際要求，選擇皮帶秤的準(zhǔn)確度？
?用于貿(mào)易結(jié)算的秤，其準(zhǔn)確度通常要求達(dá)到或高于0.25%，并需要經(jīng)過計(jì)量局的強(qiáng)制檢定。
?用于過程的控制和管理的秤，要求準(zhǔn)確度在0.25-1%（通常在0.5%），一般不需要取得計(jì)量部門批準(zhǔn)。
?用于過程的監(jiān)視，這些秤在生產(chǎn)出現(xiàn)險(xiǎn)情或可能造成浪費(fèi)時(shí)可以發(fā)出警報(bào)。其準(zhǔn)確度要求在0.5-3%。
43. 傳感器是如何劃分種類的？
傳感器按不同的分類方式，劃分成不同的種類。
按受力方式分：壓式、拉式、梁式和多用式。按數(shù)據(jù)輸出類型分：模擬傳感器（輸出為模擬量信號(hào)，如電壓、電流等）和數(shù)字傳感器（輸出為直接的數(shù)字信號(hào)，如公斤、噸等）。按使用溫度分：常溫傳感器（適用于日常工作環(huán)境的通用傳感器）、高溫傳感器（是一種專用傳感器，適用于冶金、核電等高溫環(huán)境中）和低溫傳感器（是一種專用傳感器，適用于低于-30℃的低溫環(huán)境，如冷凍實(shí)驗(yàn)）。
按結(jié)構(gòu)分：柱式、橋式、懸臂梁式、輪輻式等。
44. 對(duì)傳感器的外部防護(hù)主要是那些方面？
傳感器的內(nèi)部維護(hù)主要是內(nèi)部每個(gè)焊點(diǎn)要保證焊牢、焊實(shí)。外部維護(hù)主要是信號(hào)線要耐老化、絕緣性要好，防止信號(hào)線擠壓、扭曲、沖拉等。
45. 為什么要用限位裝置？
實(shí)際稱重時(shí)，經(jīng)常存在一定的橫向沖擊力（如汽車上秤時(shí)的沖擊力、上秤后剎車時(shí)的沖擊力等），但客戶又要求盡量縮短示值穩(wěn)定時(shí)間，快速讀取示值，也就是說對(duì)秤體要求的是近乎于固定的，哪怕是受到?jīng)_擊的時(shí)候，所以要用限位裝置實(shí)現(xiàn)客戶的要求。據(jù)權(quán)威測(cè)驗(yàn)，對(duì)于16?米的汽車衡，
剎車時(shí)會(huì)產(chǎn)生近30噸的水平?jīng)_擊力，火車在光滑的軌道上行駛，也會(huì)產(chǎn)生4噸的水平?jīng)_擊力。一般來說，水平方向上的沖擊力容易導(dǎo)致側(cè)翻和旋轉(zhuǎn)，所以設(shè)置水平限位很重要。
46. 如何根據(jù)客戶情況設(shè)計(jì)合理的限位裝置？
客戶的使用情況不同，限位裝置也要設(shè)計(jì)成不同的形式，一般要求限位柱有足夠的強(qiáng)度，能承受較大的水平?jīng)_擊力，并與固定體之間保持2-3毫米的間隔（否則，限位裝置本身也會(huì)受力，產(chǎn)生旁路，影響稱量，造成誤差）。具體來說：
1) 對(duì)于大臺(tái)面的電子汽車衡、軌道衡等不允許秤臺(tái)來回晃蕩的衡器，把水平限位裝置設(shè)置在秤臺(tái)四角是非常不合理的，因?yàn)槌优_(tái)的熱脹冷縮會(huì)把很小的限位間隙卡死，所以要求限位器必須安裝在秤臺(tái)中間，這樣秤臺(tái)四周就可以自由脹縮，同時(shí)又能把秤臺(tái)“固定”（相對(duì)固定）。
2) 對(duì)于料斗秤、容器秤等衡器，要用水平拉桿限位，以防止水平位移、水平旋轉(zhuǎn)、整體傾翻。具體來說是：拉桿兩端的連接部位要是活絡(luò)的或者是柔性的，以防止產(chǎn)生分力，引起誤差（稱量不準(zhǔn)）；限位拉桿的
47. 傳感器信號(hào)線匯集到接線盒時(shí)一般都會(huì)長(zhǎng)一段，這段線應(yīng)如何處理？
應(yīng)予以保留，不能剪掉。剪掉后會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)漂移、跳動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致靈敏度偏大（如果信號(hào)線電阻足夠大，則每剪掉10米，就會(huì)使?jié)M量程輸出值增加20-40公斤，會(huì)引起四角誤差）。
備注：
1、市場(chǎng)上的秤，因其類型不同，秤的內(nèi)部構(gòu)造、適用范圍、配置、技術(shù)參數(shù)、工作方式也不同，但
是基本原理都相通：都通過一定的裝置將被稱量物體受到的重力（即重量）傳遞給傳感器（或彈簧、杠桿，傳感器的性能比彈簧、杠桿要優(yōu)良的多），傳感器受到向下的壓力或向上的拉力后其內(nèi)部的應(yīng)變電阻片產(chǎn)生變形，從而應(yīng)變電阻片的阻值發(fā)生變化，經(jīng)過檢測(cè)電路轉(zhuǎn)換成與阻值變化成正比的信號(hào)輸出給儀表，由儀表將信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)值信號(hào)輸出（或者連接打印機(jī)打印、顯示屏顯示等）。所不同的是，因輸出信號(hào)、傳輸方式、使用環(huán)境、準(zhǔn)確程度、方便程度、稱量范圍等的不同導(dǎo)致產(chǎn)生不同的傳感器、儀表（如無線數(shù)字式不需要信號(hào)線纜）。從衡器的發(fā)展趨勢(shì)看，不管什么樣的衡器，總的發(fā)展趨勢(shì)是向結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)約化（安裝調(diào)試、維修換件、減少信號(hào)傳輸和轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)）、輕便化（運(yùn)送、移動(dòng)或攜帶）、直觀化（直接顯示結(jié)果、示值穩(wěn)定、迅速讀數(shù)）、自動(dòng)化（自動(dòng)跟蹤、報(bào)警、診斷、修正）、網(wǎng)絡(luò)化（數(shù)據(jù)共享和遠(yuǎn)距離傳輸）方向發(fā)展。
2、任何不熟悉的秤，要了解的內(nèi)容是：原理、結(jié)構(gòu)、如何操作、優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍、稱重傳感器的應(yīng)用：
本文作者結(jié)合多年工作實(shí)踐及對(duì)國內(nèi)外動(dòng)態(tài)稱重計(jì)量的廣泛深入研究，就連續(xù)式攪拌設(shè)備計(jì)量的精度如何提高做出分析，得出方法。
一． 連續(xù)式攪拌設(shè)備計(jì)量方法的現(xiàn)狀
1． 1傳統(tǒng)使用的連續(xù)式計(jì)量方法
在如建材、糧油、礦山等散狀物料計(jì)量或在線控制配料時(shí)，有很多種方法。比較典型的有：皮帶秤類、沖板流量計(jì)類、核子秤類、圓盤給料秤類。這些計(jì)量形式各有特點(diǎn)，但是局限性很大，受設(shè)備機(jī)械變化影響大，精度不高，安裝調(diào)校煩瑣，維護(hù)量大。
皮帶秤工藝介紹，流程：
皮帶秤將單位面積（稱重段）上受到的負(fù)荷信號(hào)與變化速度（皮帶轉(zhuǎn)速）信號(hào)進(jìn)行積分運(yùn)算得出流量值，以此作為可控制的對(duì)象。
注： 通過控制拖拉式皮帶轉(zhuǎn)速，改變拖出的物料量，物料經(jīng)給料溜槽的出料口整形后， 其厚度穩(wěn)定均勻，無論皮帶機(jī)轉(zhuǎn)速大小，皮帶上的負(fù)荷都是恒定的。 與其它給料方式相比， 該方式計(jì)量與控制精度效果較好。
注： 給料與稱量功能分別在兩條皮帶上實(shí)現(xiàn)
1． 2連續(xù)式計(jì)量方法在連續(xù)攪拌設(shè)備上使用現(xiàn)狀
連續(xù)式攪拌設(shè)備包括：穩(wěn)定土廠拌設(shè)備，水泥連續(xù)式攪拌設(shè)備，瀝青連續(xù)式攪拌設(shè)備。就計(jì)量精度而言，目前，這些設(shè)備不能與間歇式相提并論。因此，連續(xù)式攪拌方法受不到廣大用戶的青睞，也是原因之一�？茖W(xué)分析可以說明，這兩種計(jì)量方法決定的攪拌工藝都有其適用的場(chǎng)合，不能由于暫時(shí)的技術(shù)限制而影響連續(xù)式攪拌的應(yīng)用。
目前，我國連續(xù)式攪拌設(shè)備均采用容積法或皮帶秤/螺旋秤兩類來計(jì)量，七十年代從歐洲引進(jìn)開發(fā)連續(xù)攪拌工藝至今，一直如此，始終未有突破。事實(shí)上，這兩種計(jì)量方法在歐洲使用能夠作到高精度，例如德國申克（Schenck）的皮帶配料秤，動(dòng)態(tài)配料精度達(dá)到2%。而在中國卻不行，原因在于受到我國機(jī)械制造及材料等基礎(chǔ)工業(yè)的制約。目前我國用于公路行業(yè)的皮帶秤計(jì)量精度一般只能達(dá)到5%左右，與容積計(jì)量相差無幾，長(zhǎng)期穩(wěn)定性較差。
二． 連續(xù)稱重的革命——差分減量（失重）秤
失重秤（英文Loss-in-weight）是九十年代開始應(yīng)用于工業(yè)過程稱重連續(xù)計(jì)量的。失重秤逐漸替代皮帶秤、螺旋秤，甚至累加秤，作為一種全新的計(jì)量方法，逐漸應(yīng)用到越來越多物料處理。
2． 1基本原理：
將秤量斗及給料機(jī)構(gòu)作為整個(gè)秤體，通過儀表或上位機(jī)不停對(duì)秤體進(jìn)行重量信號(hào)的采樣，計(jì)算出重量在單位時(shí)間的變化比率作為瞬時(shí)流量，再通過各種軟硬件的濾波技術(shù)處理，得出可以作為控制對(duì)象的“實(shí)際流量”。
這個(gè)流量的獲取非常重要，是失重秤能否準(zhǔn)確計(jì)量的基礎(chǔ)。圖中介紹的是一種經(jīng)典的方法：
然后FC通過PID反饋算法，進(jìn)行逼近目標(biāo)流量的控制運(yùn)算，輸出調(diào)節(jié)信號(hào)去控制變頻器等給料機(jī)控制器。
2. 2差分減量秤（失重秤）在實(shí)際中的應(yīng)用：
從原理上可以看出它不受秤體與給料機(jī)構(gòu)的機(jī)械變化影響，它只是計(jì)算重量差值（差重），與傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)計(jì)量手段相比，其優(yōu)點(diǎn)是不言而喻的。
對(duì)于控制對(duì)象為流量（t/h ,kg/min ），而且物料可輸送性好，計(jì)量精度要求高時(shí)，采用失重法計(jì)量可以作為一種最佳方案。
2．2．2失重秤工藝流程：
2．2．3失重秤設(shè)計(jì)必須注意的事項(xiàng)，影響精度的因素：
失重秤兼有靜態(tài)秤、動(dòng)態(tài)秤特點(diǎn)，因此，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，要求：
1． 正確的輸送率范圍，一般實(shí)際工作范圍為額定輸送量的60%~70%最佳。若采用交流調(diào)速，對(duì)應(yīng)變頻率為35-40Hz最佳。這樣保證調(diào)節(jié)范圍寬。還由于在輸送率過低時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定性差。
2． 傳感器量程選用適當(dāng)，按公式
也就是說，傳感器也用到其量程的60%~70%，信號(hào)變化范圍寬，對(duì)提高精度極為有利。
3． 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要確保物料流動(dòng)性好，同時(shí)保證補(bǔ)料時(shí)間短，補(bǔ)料不應(yīng)過于頻繁，一般要求5-10分鐘補(bǔ)一次料。
配套傳動(dòng)系統(tǒng)要保證運(yùn)行平穩(wěn)，線性好。
2．2．4應(yīng)用前景：
隨著電子控制技術(shù)的飛速發(fā)展，失重秤通過采用新的技術(shù)，在計(jì)量精度上由0.3%~0.5%。而提高到0.1%~0.2%，甚至到超過靜態(tài)秤，這一新技術(shù)的核心即數(shù)字式稱重傳感器的應(yīng)用。
2．2．4．1數(shù)字式稱量傳感器的應(yīng)用：
為了適應(yīng)動(dòng)態(tài)測(cè)量的需要,在稱重系統(tǒng)中作為系統(tǒng)輸入端的傳感器至關(guān)重要。特別在需要智能化的場(chǎng)合,傳感器的直接或間接數(shù)安化已必不可少,此時(shí)測(cè)量不確定度和測(cè)量速度往往是一對(duì)矛盾,兩者很難兼得,而需根據(jù)實(shí)際情況作折衷選擇。在稱重領(lǐng)域,我國目前大量生產(chǎn)和應(yīng)用的都是傳統(tǒng)的模擬式傳感器,模擬信號(hào)的輸出較小。以生產(chǎn)量最大、采用電阻應(yīng)變?cè)淼姆Q重傳感器為例，一般最大輸出為30-40mV。故其信號(hào)易受射頻干擾，電纜傳輸距離也短，通常在10m以內(nèi)。
在使用多個(gè)傳感器并聯(lián)的容器稱重系統(tǒng)（料斗秤式配料秤）、平臺(tái)稱重系統(tǒng)或秤橋（汽車衡或軌道衡）中，利用數(shù)字系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)“自校準(zhǔn)”。這是因?yàn)槎嗤ǖ赖臄?shù)字傳感器系統(tǒng)，不存在阻抗匹配問題。用戶輸入各傳感器的地址、秤量和靈敏度，即可自動(dòng)進(jìn)行秤的“四角”或“邊角”平衡，不必一次次地反復(fù)調(diào)整信。而在模擬系統(tǒng)中多個(gè)傳感器關(guān)聯(lián)接線后，每個(gè)傳感器的特性就不再是可辨別的了，校準(zhǔn)時(shí)需在每一個(gè)傳感器上施加砝碼并利用接線盒中的分壓器進(jìn)行調(diào)整。由于調(diào)整時(shí)存在著交互作用，因而反復(fù)多次。在數(shù)字系統(tǒng)中，則允許分別復(fù)核作為單體的每一個(gè)傳感器。因此，校準(zhǔn)裝有數(shù)字傳感器系統(tǒng)的所有花費(fèi)的時(shí)間，僅為模擬系統(tǒng)的1/4。
利用數(shù)字系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)“自診斷”，即診斷程序連續(xù)地檢查各傳感器信號(hào)是否中斷、輸出是否明顯超出范圍等。若有問題，在儀表或控制器面板上會(huì)自動(dòng)顯示或報(bào)警，用戶利用面板上的鍵即可尋找各個(gè)傳感器，獨(dú)立地確定問題原因并進(jìn)行故障排除。這種直覺診斷和故障排除能力，對(duì)用戶顯然是一種重要優(yōu)點(diǎn)，而在模擬傳感器系統(tǒng)中則是很難忘以低成本實(shí)現(xiàn)的。
在稱重領(lǐng)域中，典型模擬傳感器系統(tǒng)的模數(shù)變換器的分辨力為16比特，即有50000個(gè)可用計(jì)數(shù)；而數(shù)字系統(tǒng)中每一個(gè)傳感器的分辨率為20比特，即有1000 000個(gè)可用計(jì)數(shù)。所以，一個(gè)裝有4個(gè)數(shù)字傳感器的系統(tǒng)即可提供4000 000個(gè)計(jì)數(shù)的分辨率。這種高分辨率的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于秤架自重大而被稱物重量小的場(chǎng)合。例如：在配料稱重系統(tǒng)中，有時(shí)配方中某種物料僅占很小比例，但準(zhǔn)確度要求卻仍然很高。這在傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)中同樣是很難實(shí)現(xiàn)的。
2.3國內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀（在水泥廠、冶金、塑料、化纖等行業(yè)取得）
許多行業(yè)有豐富應(yīng)用失重秤的經(jīng)驗(yàn)。如：水泥廠配料。近年來在工程塑料、化纖、光纖等等眾多行業(yè)已廣泛普及。有些行業(yè)由于采用了連續(xù)失重計(jì)量，可以保證落料按比例混合，而弱化攪拌需要，簡(jiǎn)化了工藝。國外發(fā)達(dá)國家這一產(chǎn)品很成熟，如德國申克公司，布達(dá)本拉（brabender），瑞士開創(chuàng)（ktron）公司，技術(shù)處于國際最領(lǐng)先地位。其中開創(chuàng)公司由于采取了數(shù)字傳感器技術(shù)動(dòng)態(tài)精度可達(dá)0.25%。以工業(yè)過程稱重而言，已經(jīng)達(dá)到靜態(tài)秤精度。
三． 在連續(xù)式攪拌機(jī)械上的應(yīng)用及前景影響
由于國內(nèi)連續(xù)式攪拌設(shè)備計(jì)量停留在傳統(tǒng)的方法上，因此，推廣失重秤應(yīng)用前景將十分廣闊，對(duì)穩(wěn)定土廠拌、水泥連續(xù)攪拌、瀝青連續(xù)攪拌工藝起到革命性的改變，對(duì)流量的精準(zhǔn)控制將會(huì)制造出非常合格理想的混合料。由于連續(xù)式拌和工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用低，因此一旦在產(chǎn)品級(jí)配上把好關(guān)，將徹底改變連續(xù)式拌和的市場(chǎng)占有低的現(xiàn)狀。特別是公路、水電行業(yè)所需的高產(chǎn)設(shè)備，具有重大意義，而失重秤即是提高計(jì)量精度的一種重要突破。
核子秤與電子皮帶秤比較
就國內(nèi)固體物料連續(xù)計(jì)量設(shè)備來說，上世紀(jì)50、60年代是以機(jī)械式皮帶秤為主，60年代末電子皮帶秤開始使用，隨后迅速占領(lǐng)了整個(gè)市場(chǎng)，全面取代了機(jī)械式皮帶秤。從1984年起，首都鋼鐵公司、內(nèi)蒙古包頭第一熱電廠、上海吳涇化工廠引進(jìn)了美國伽瑞(Kay-Ray)公司的核子皮帶秤后，電子皮帶秤一統(tǒng)天下的局面被沖破了。核子皮帶秤以較快的速度發(fā)展，不僅國外核子皮帶秤的生產(chǎn)廠商爭(zhēng)先恐后來華推銷產(chǎn)品，國內(nèi)有關(guān)大專院校、科研院所、工廠也蜂擁而上，相繼研制生產(chǎn)各類核子皮帶秤。
核子皮帶秤和電子皮帶秤都是對(duì)皮帶輸送機(jī)輸送的物料進(jìn)行計(jì)量的一種設(shè)備。兩者共同之處是：為了得到所輸送物料的重量流量，都要檢測(cè)皮帶的物料荷重和皮帶的速度信號(hào)，然后將兩個(gè)信號(hào)相乘得到瞬時(shí)流量，再經(jīng)積分或累加運(yùn)算得到一段時(shí)間內(nèi)輸送物料的重量累計(jì)值；檢測(cè)皮帶速度的方式相同，都是采用磁阻脈沖式、光電脈沖式之類測(cè)速傳感器。兩者不同之處是：核子皮帶秤是通過物料對(duì)射線的吸收來確定荷重信號(hào)，而電子皮帶秤是通過對(duì)設(shè)定長(zhǎng)度上的物料重量進(jìn)行稱量來確定荷重信號(hào)。
就國內(nèi)大多數(shù)工廠來說，目前使用的仍然是電子皮帶秤，他們對(duì)核子皮帶秤取觀望態(tài)度：一方面收集核子皮帶秤的資料，去核子皮帶秤使用現(xiàn)場(chǎng)參觀，請(qǐng)教這方面的專家；另一方面在心里盤算：誰優(yōu)誰劣？
對(duì)這個(gè)問題，很難用幾句話來回答。作者愿意就以下幾點(diǎn)與讀者交換意見。
一、準(zhǔn)確度
作為計(jì)量?jī)x表，準(zhǔn)確度當(dāng)然是很重要的。
電子皮帶秤的準(zhǔn)確度按1995年5月5日批準(zhǔn)、于1995年12月1日實(shí)施的“電子皮帶秤”國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7721-1995規(guī)定，分為0.25、0.5、1.0、2.0四個(gè)等級(jí)，其最大動(dòng)態(tài)累計(jì)誤差在新安裝時(shí)則分別為±0.125%、±0.25%、±0.5%、±1.0%，使用中分別為±0.25%、±0.5%、±1.0%、±2.0%，也就是說，最差的秤在新安裝時(shí)最大動(dòng)態(tài)累計(jì)誤差也不會(huì)超過±1.0%，而國內(nèi)已有多家工廠的產(chǎn)品通過了0.25、0.5這樣較高等級(jí)準(zhǔn)確度的測(cè)試。
核子皮帶秤目前只有國家計(jì)量檢定規(guī)程JJG811-93，它是1993年2月3日批準(zhǔn)、1993年6月1日實(shí)施的，其準(zhǔn)確度等級(jí)分為1.0、2.0兩個(gè)等級(jí)，其最大動(dòng)態(tài)累計(jì)誤差在新安裝時(shí)分別為±0.5%、±1.0%，使用中分別為±1.0%、±2.0%。為什么不規(guī)定更高準(zhǔn)確度等級(jí)呢？起碼是規(guī)程的編制者認(rèn)為在當(dāng)前及近期內(nèi)無此必要，由此可間接說明核子皮帶秤比部分高準(zhǔn)確度電子皮帶秤準(zhǔn)確度要低。
國內(nèi)核子皮帶秤的生產(chǎn)廠幾乎毫無例外都聲稱其準(zhǔn)確度為±1.0%(實(shí)際其中大部分并未通過有關(guān)計(jì)量部門檢定)。而核子皮帶秤國外產(chǎn)品的介紹一般比較保守，如美國拉姆齊(Ramsey)公司和德州核子(Texas Nuclear)公司的準(zhǔn)確度指標(biāo)為試驗(yàn)物料量的±(1~3)%(即當(dāng)量精確度)；美國伽瑞公司的準(zhǔn)確度指標(biāo)為滿值的±1%(即滿值精確度)；英國愛弗里(Avery)公司介紹在校驗(yàn)設(shè)備完善和運(yùn)行條件良好的情況下的準(zhǔn)確度指標(biāo)為滿值的±0.5~1.0%(即滿值精確度)；德國波索爾德(Berthold)準(zhǔn)確度指標(biāo)為±(0.5~1.5)%，作者認(rèn)為國外產(chǎn)品的這些指標(biāo)較令人信服。這里提到了當(dāng)量精確度和滿值精確度，接觸過檢定的同志都知道，當(dāng)量精確度要求比滿值精確度的要求高得多，比如說在20%瞬時(shí)流量量程時(shí)滿值精確度允許的誤差值就是當(dāng)量精確度的5倍，而電子皮帶秤、核子皮帶秤標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的均是當(dāng)量精確度，這是計(jì)量器具常常采用的準(zhǔn)確度表示方法，國外核子皮帶秤生產(chǎn)廠多數(shù)把核子皮帶秤看成普通儀表，所以采用儀表常用的滿值精確度表示方法。對(duì)核子皮帶秤來說，在國家計(jì)量檢定規(guī)程JJG811-93中規(guī)定的20~100%瞬時(shí)流量范圍內(nèi)始終能保持秤的準(zhǔn)確度通常有較大的難度。武漢南方核儀表公司GGF-2102型智能核子秤的說明書上明確指出：“流量起伏在滿標(biāo)70~100%時(shí)累計(jì)誤差小于±1%”。深圳吉立電氣公司在其用戶使用報(bào)告中列出設(shè)計(jì)、選型和生產(chǎn)操作時(shí)應(yīng)注意的問題時(shí)說：“當(dāng)物料輸送量均勻、物料堆比重和黏度變化不大而稱重物料荷重為滿值的70~100%時(shí)，重復(fù)性誤差可達(dá)±0.5%，如果物料堆比重變化很大或輸送機(jī)上負(fù)荷很低時(shí)，稱重誤差可達(dá)±(0.5~3)%”。作者認(rèn)為這些說法是比較客觀的。
對(duì)電子皮帶秤來說，流量越大，通�？蛇_(dá)到更高的精確度，而對(duì)核子皮帶秤來說，由于放射源強(qiáng)度的限制，在大流量、高負(fù)荷的情況下，透過物料被探測(cè)器接收的射線強(qiáng)度太弱，這無疑影響了測(cè)量準(zhǔn)確度。北京核儀器廠QBNW-1型核子皮帶秤規(guī)定了荷重范圍是30~ 180kg/m，石家莊404廠SY-5500智能式核子皮帶秤規(guī)定了荷重范圍是3~ 100kg/m。其他廠的產(chǎn)品也應(yīng)有類似的規(guī)定，只不過這些廠家沒有將它們寫進(jìn)說明書。
因電子皮帶秤稱重原理是通過皮帶測(cè)量物料重量，所以皮帶輸送機(jī)的狀況，如皮帶張力、皮帶硬度、皮帶跑偏、托輥未校準(zhǔn)、托輥偏心等對(duì)稱量準(zhǔn)確度影響很大。核子皮帶秤是通過射線吸收原理進(jìn)行測(cè)量，上述因素中除皮帶跑偏外，其余因素對(duì)核子皮帶秤的測(cè)量影響非常小。而物料特性的變化，如品種、成分、含水量、在皮帶上斷面形狀的變化都對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度有影響，例如稱量物料由煤改為礦石甚至煤矸石時(shí)，都需要重新進(jìn)行校準(zhǔn)。當(dāng)物料含水量變化±10%時(shí)，資料介紹可能引起±0.5%的誤差，當(dāng)稱量物料煤中矸石含量變化±10%時(shí)，資料介紹可能引起±1.0%的誤差，但這些因素對(duì)電子皮帶秤的影響又很小。
當(dāng)然，電子皮帶秤的產(chǎn)品準(zhǔn)確度和其實(shí)際使用準(zhǔn)確度是兩回事，用電子皮帶秤生產(chǎn)廠家的說法是使用準(zhǔn)確度“取決于”電子皮帶秤的安裝質(zhì)量和維護(hù)水平，而正是“取決于”這3個(gè)字應(yīng)該引起用戶的警覺。在安裝質(zhì)量好、維護(hù)制度健全、校驗(yàn)設(shè)施齊全、操作精心的條件下，電子皮帶秤可以達(dá)到±0.5%或更高的準(zhǔn)確度，如現(xiàn)在國內(nèi)多數(shù)大電廠燃煤計(jì)量所使用的電子皮帶秤。但如果安裝不好或維護(hù)工作粗放，電子皮帶秤的使用準(zhǔn)確度將大大下降，±3%、±5%甚至百分之十幾的誤差都可能出現(xiàn)。核子皮帶秤雖然準(zhǔn)確度難以優(yōu)于±1%(當(dāng)量精確度)，但在皮帶輸送機(jī)運(yùn)行狀況差及幾乎無人維護(hù)的情況下，卻大體可以維持初期的準(zhǔn)確度，例如滿值精確度±(1~ 3)%。
80年代后期曾有過一次雙方比試的機(jī)會(huì)，在某港口原煤計(jì)量的同一條皮帶輸送機(jī)上安裝了3臺(tái)皮帶秤，由市計(jì)量局主持進(jìn)行出證考核鑒定，鑒定結(jié)果是成都科學(xué)儀器廠生產(chǎn)的GGP-50多托輥電子皮帶秤、湖南計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的WPC多托輥電子皮帶秤不經(jīng)調(diào)整可以達(dá)到±0.5%的準(zhǔn)確度，而國內(nèi)某著名高校生產(chǎn)的核子皮帶秤卻難以達(dá)到±1.0%的準(zhǔn)確度指標(biāo)。
因此，就準(zhǔn)確度來說，電子皮帶秤的準(zhǔn)確度通常較高，但它要求精心維護(hù)，否則很難保證穩(wěn)定的高準(zhǔn)確度。核子皮帶秤的準(zhǔn)確度一般，但相對(duì)來說比較穩(wěn)定。
二、 安裝及維護(hù)
多數(shù)電子皮帶秤(特別是準(zhǔn)確度稍高的秤)秤架龐大、復(fù)雜，如多托輥電子皮帶秤中帶平衡重的雙杠桿式秤架，重量往往超過1000kg，安裝時(shí)還要對(duì)輸送機(jī)的支架及縱梁進(jìn)行加固。安裝位置的選擇非常關(guān)鍵，通常要求在皮帶張力小及張力變化小的地方安裝，安裝時(shí)還要停皮帶輸送機(jī)。
核子皮帶秤的秤體小巧，搬運(yùn)及安裝工作量小，從安裝要求上講，可以說不講究，只要簡(jiǎn)單地固定在皮帶機(jī)縱梁上就可以了，安裝空間大約只需300mm就夠了，安裝時(shí)甚至可以不停皮帶輸送機(jī)。
從維護(hù)方面看，電子皮帶秤的使用準(zhǔn)確度受“取決于”這一限制條件，要保證皮帶張力恒定、皮帶不跑偏、秤架不積灰、托輥校準(zhǔn)好等運(yùn)行條件，需要操作者精心維護(hù)并定期進(jìn)行模擬校驗(yàn)或?qū)嵨镄ｒ?yàn)。我們可以這樣說：電子皮帶秤的準(zhǔn)確度要求越高，維護(hù)工作越頻繁，維護(hù)工作量也越大。
相比之下，核子皮帶秤對(duì)維護(hù)工作的要求就比較少，除了在皮帶下方的探測(cè)器(或射源)的積灰影響準(zhǔn)確度外，其余部分不需要經(jīng)常維護(hù)，只是每月用校驗(yàn)板進(jìn)行模擬校驗(yàn)即可，而用校驗(yàn)板進(jìn)行模擬校驗(yàn)遠(yuǎn)比電子皮帶秤采用掛碼、滾鏈校驗(yàn)簡(jiǎn)單。
由此可見，就安裝和維護(hù)來看，核子皮帶秤占有明顯優(yōu)勢(shì)。
三、 費(fèi)用
目前國產(chǎn)電子皮帶秤的價(jià)格根據(jù)準(zhǔn)確度要求、秤架結(jié)構(gòu)型式的差別和顯示儀的不同，大約在2~5萬元之間；國產(chǎn)核子皮帶秤的價(jià)格基本與此相當(dāng)，進(jìn)口產(chǎn)品的價(jià)格約高1~1.5倍。
電子皮帶秤的安裝費(fèi)用肯定要貴一點(diǎn)，維護(hù)費(fèi)用雖不起眼，但時(shí)間長(zhǎng)了也是一筆很大的支出，這方面核子皮帶秤仍占優(yōu)勢(shì)。但核子皮帶秤也存在需配置輻射劑量測(cè)量專用儀器、定期檢查身體、發(fā)放特殊保健、申請(qǐng)使用合格證等多項(xiàng)費(fèi)用。
由上述可知，費(fèi)用方面兩者相差不大，核子皮帶秤可能稍占優(yōu)勢(shì)。
四 、安全
電子皮帶秤不存在安全問題。
核子皮帶秤裝有核輻射源，核輻射源通常采用銫（CS137），其輻射強(qiáng)度對(duì)點(diǎn)狀射源一般為3.7×109貝可(100毫居里)，對(duì)線狀射源一般為6×108貝可(16毫居里)，只比一般γ射線密度計(jì)射源強(qiáng)度稍大。但核子皮帶秤對(duì)射線防護(hù)已作了周密的考慮，如配有體積較大的鉛射源罐、射線關(guān)斷開關(guān)、防輻射板等。秤體周圍的射線劑量事先經(jīng)過計(jì)算，安裝后又要經(jīng)過衛(wèi)生、防疫、公安部門檢定，當(dāng)檢定合格，發(fā)放使用合格證后才能使用。更何況防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)是按長(zhǎng)時(shí)間在輻射區(qū)域工作制定的，而通常秤的維護(hù)人員在輻射區(qū)域工作的時(shí)間是很短的。使用核輻射儀表的確存在安全問題，作者認(rèn)為在使用過程中要由用戶倒裝射源的應(yīng)用(如在容器內(nèi)安放裸源以測(cè)量料位)是有一定危險(xiǎn)性，但對(duì)于核子皮帶秤這樣放射源始終放在鉛罐中的應(yīng)用，則認(rèn)為是非常安全的，所以，對(duì)使用核子皮帶秤我們不應(yīng)該有恐懼心理。
昆明中輕依蘭公司從德國引進(jìn)成套設(shè)備，并配套引進(jìn)數(shù)百臺(tái)核輻射儀表。該廠曾設(shè)有一個(gè)同位素班，專門負(fù)責(zé)核輻射儀表的維護(hù)及安裝工作，投產(chǎn)20年來，核輻射儀表的投運(yùn)率幾乎是100%，同時(shí)還增加了1臺(tái)進(jìn)口、5臺(tái)國產(chǎn)核子皮帶秤，這些儀表在生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用，而維護(hù)人員的健康狀況也令人滿意。
當(dāng)然，由于核輻射知識(shí)普及不夠，不僅一般工人、領(lǐng)導(dǎo)干部顧慮重重，有時(shí)連技術(shù)人員也有些疑慮。我們?cè)诠こ淘O(shè)計(jì)中選用的核輻射儀表，雖然事先已征得甲方同意，但在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，仍出現(xiàn)因個(gè)別領(lǐng)導(dǎo)不同意而取消的事例。與中輕依蘭公司相鄰的某大型企業(yè)，雖然對(duì)中輕依蘭公司核輻射儀表的應(yīng)用也有所了解，但終因部分領(lǐng)導(dǎo)干部、技術(shù)人員的反對(duì)，長(zhǎng)時(shí)間未能作出購買核輻射儀表的決策。
這說明我們?cè)谶x用核輻射儀表之前，面臨的是宣傳核輻射儀表知識(shí)的問題；選用核輻射儀表之后，面臨的是深入普及宣傳及建立核輻射儀表使用安全防護(hù)制度的問題。
對(duì)安全問題，作者有以下看法：
(1)使用核子皮帶秤是安全的；
(2)核子皮帶秤使用之前，要向全體工作人員普及核輻射儀表知識(shí)及防護(hù)知識(shí)；
(3)使用核輻射儀表應(yīng)有完善的規(guī)章制度和嚴(yán)格的安全防護(hù)措施，訂購核輻射儀表之前，要向衛(wèi)生、防疫、公安部門提出申請(qǐng)并取得同意，安裝后要經(jīng)衛(wèi)生、防疫、公安部門審查并發(fā)放使用合格證后方可使用；要配備專用的輻射劑量檢測(cè)儀表并指定專人負(fù)責(zé)維護(hù)工作，工作人員享受特殊保健并需定期檢查身體。
五 、結(jié)束語
電子皮帶秤和核子皮帶秤，究竟誰優(yōu)誰劣？
本文試圖對(duì)此作出答復(fù)，但似乎又沒有給讀者一個(gè)明確的答案，原因在于各種產(chǎn)品性能的比較離不開具體環(huán)境。作者列出以下幾條選型思路供讀者參考：
(1)使用現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)人員對(duì)核輻射儀表有一定的了解，上上下下都贊同使用核輻射儀表，這是選用核輻射儀表的前提條件；
(2)皮帶輸送機(jī)輸送單一物料、物料成分變化小、含水量變化小、塊度小、在皮帶上的斷面形狀基本固定、負(fù)荷適中且負(fù)荷變化小于±30%，這樣一些條件是選用核子皮帶秤的必要條件；
(3)皮帶輸送機(jī)本身?xiàng)l件不好，如皮帶過長(zhǎng)或過短(甚至安裝秤架的空間只有300mm)、皮帶張力特別大或張力變化特別大、皮帶機(jī)傾角不是固定的、皮帶機(jī)帶卸料小車、鋼絲繩芯皮帶機(jī)等等，宜選用核子皮帶秤；
(4)要求維護(hù)量小，并具備選用核子皮帶秤的前提條件和必要條件的場(chǎng)合可考慮選用核子皮帶秤；
(5)計(jì)量準(zhǔn)確度要求高于1.0級(jí)的場(chǎng)所，不宜選用核子皮帶秤。當(dāng)上述選用核子皮帶秤的必要條件不能完全滿足時(shí)，核子皮帶秤的使用準(zhǔn)確度只能達(dá)到2.0級(jí)或更差；
(6)核輻射儀表最好能形成一定的規(guī)模，起碼近期規(guī)劃中應(yīng)該是這樣的。一個(gè)工廠如果只有一兩臺(tái)核輻射儀表，為此配備專用的射線監(jiān)測(cè)儀表和由專人負(fù)責(zé)維護(hù)工作似乎不合算。
綜上所述，核子皮帶秤采用了非接觸式測(cè)量原理，可以避免電子皮帶秤需通過皮帶進(jìn)行物料荷重測(cè)量所涉及到的一系列問題。但核子皮帶秤也因其射線吸收原理帶來另外一些問題。因此，某些核子皮帶秤生產(chǎn)廠家有關(guān)“核子皮帶秤全面替代電子皮帶秤”的廣告宣傳詞，只是這些廠家的一廂情愿�？陀^地說，核子皮帶秤只是電子皮帶秤的補(bǔ)充，它一直未能成為也不可能成為皮帶秤的主流產(chǎn)品，它的定位只是為用戶在電子皮帶秤之外提供了另外一種選擇的余地，國內(nèi)核子皮帶秤20年的發(fā)展歷史也說明了這一點(diǎn)。
