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提高自動衡器的檢測能力，推動產業發展 促進節能減排
提高自動衡器的檢測能力，推動產業發展 促進節能減排
上海香川電子衡器有限公司
【摘 要】 本文對自動衡器重點是皮帶秤的檢定和實際使用情況作了實際檢測和分
析。對現實的皮帶秤使用和檢定提出看法和建議。對皮帶秤的管理、對節能減排有實際
意義。
【關鍵詞】衡器作為商貿領域中重要的計量器具之一，涉及到國與國之間的貿易結算和消費者
的切身利益，因而受到各國政府的高度重視。我國將衡器列為國家重點管理的計量器具。
一、發揮技術優勢，提供準確數據
自動衡器是衡器產品中的一個重要組成部分，由于其有稱量速度快、自動化程度高等優勢，被廣泛應用于大宗物料交接等稱重計量。江蘇省70％的能源消耗是煤碳，特別是火力發電、鋼鐵、有色金屬、建材、石油加工、化工等高耗能行業，煤炭基本上是這些行業能源消耗的唯一選擇。煤炭貿易計量的主要手段就是電子皮帶秤，它是自動衡器的一種，而電子皮帶秤的準確度高低是耗能行業節能減排的關鍵。根據調研，江蘇的國電常州發電有限公司擁有兩臺63萬千瓦機組，每年消耗煤碳約320萬噸，排放二氧化硫約2.8萬噸。電子皮帶秤作為該公司進廠煤計量和入爐發電煤計量的計量器具，分別用于貿易結算和內部核算。通過對入廠煤和入爐煤的計量結果的比對發現，二者誤差在±5％左右，這就使得該公司每年的煤碳用量誤差約16萬噸。之所以產生如此大的誤差，就是因為該公司使用的電子皮帶秤雖然標稱精度為±0.5%，而實際使用誤差遠大于其標稱精度。如果這兩臺皮帶秤在實際使用中能始終保持±0.5%的準確度，該公司每年至少可節約煤碳約12萬噸，減少二氧化硫排放約0.14萬噸。而江蘇全省僅火力發電廠每年至少可以節約250萬噸煤碳（占我江蘇省全年原煤消耗量的1.4%），減少二氧化硫排放約3萬噸。因此確保電子皮帶秤的使用精度是煤炭能耗行業節能減排的重要手段。
江蘇省計量院，目前正在研制自動衡器動態檢測系統，為了完善皮帶秤等自動衡器
的計量檢測手段、提高檢測能力，保證電子皮帶秤等自動衡器的型式評價檢驗精度與使
用精度一致，從而實現煤炭等能耗行業節能減排的目的。
二、自動衡器檢測的現狀和項目建設的意義
1、現有檢測狀況
目前，我國自動衡器計量檢定規程雖然基本做到了與國際建議接軌，但目前國內的型式評價的動態試驗能力還不完善，沒有自動衡器動態檢測試驗系統，不能對自動衡器進行規定的流量下、額定時間（速度、包裝量）下的準確度進行檢測，只能進行模擬試驗或現場實物試驗，實際檢測過程無法完全滿足相關國際建議和國家檢定規程的要求。也無法確保電子皮帶秤等自動衡器的型式評價檢驗精度與使用精度一致，所有的技術法規中對自動衡器都有明確的技術要求。例如電子皮帶秤，規程中將皮帶秤的準確度等級分為三個級別，即：0.5級、1級、2級。由于國內沒有全面的能力對電子皮帶秤進行動態評定，國內很多皮帶秤的制造商都號稱自己的產品能達到0.5級甚至所謂的“0.2級”，我們做為法定計量檢測機構，對此也無能為力。而根據我們長期工作實踐發現，以及電子皮帶秤使用單位的反應，電子皮帶秤的實際使用準確度遠遠低于制造商標稱的準確度。因為在實際安裝使用中，隨著被計量的物料的流量、速率、時間、環境等諸多因素的變化，電子皮帶秤的準確度將降低，個別性能好一點的產品能達到1級或2級，很多產品不能達到±5％的精度要求。很多其它類型的自動衡器，同樣也存在這樣的問題。自動衡器的失準，造成了大宗物料的貿易結算有失公正、能源計量有失準繩、節能減排有失基礎。
2、項目建設的意義
為此，我們正在研制建立自動衡器的型式評價動態檢測試驗系統，以科學手段公正的評價自動衡器的計量準確度，確保所有自動衡器的產品都能達到相應的準確度等級要求。如果所有用于能源計量的自動衡器都能真正達到相應準確度要求，將對我們國家的節能降耗作出巨大貢獻。
因此研制自動衡器動態檢測系統是為了提高電子皮帶秤等自動衡器的計量檢測手段，保證電子皮帶秤等自動衡器的型式評價檢驗精度與使用精度一致，從而實現煤炭能耗行業節能減排，極大地促進江蘇乃至全國的節能減排要求和我國“十二五”節能減排目標任務的實現。
3、相關技術難點
電子皮帶秤的組成：
電子皮帶秤主要由承載器、稱重傳感器、位移傳感器和稱重儀表（累計器）組成。
承載器是力傳遞裝置，它把作用在稱重托輥上的力傳遞給稱重傳感器。
稱重傳感器是力轉換裝置，它把作用力轉換成電信號輸出。
這里列舉兩個皮帶秤的稱重難點：
a、工業現場電子皮帶秤的使用條件往往不理想，如環境多塵、物料偏載、皮帶跑
偏、給料量不均勻等等。我們曾在一家生產企業的皮帶秤系統試驗裝置上對1000mm和
800mm帶寬的皮帶輸送機進行了8%跑偏量（皮帶跑偏值分別為8mm和6mm）時的實
物試驗，秤的稱量精確度只能達到5.0%精度。對于單托輥單杠桿式承載器，通常要求
跑偏值不能超過20mm，最好不超過10mm。
1-位移傳感器；2-物料重量；3-帶稱重傳感器的承載器；4-稱重儀表（累計器）；
5-皮帶運行方向；6-累計器輸出信號
再如所進行的流量變化（在30%～100%最大流量范圍內不斷地改變流量）和斷續流量
（給料閘門時開時關）試驗也表明，2.0%準確度的指標較難達到。
b、冶金、電力、煤礦等行業常常碰到大塊物料計量的問題。大塊物料加到皮帶上
會使稱量過程產生物料流量極不均勻的現象，皮帶上時而無料，時而高負荷；對稱重托
輥及至整個承載器產生強烈的沖擊作用，測量信號劇烈振蕩；大塊物料的集中載荷使皮
帶變形，加大了皮帶的下垂量，改變了皮帶稱量長度的實際尺寸，這樣的條件下使用會
出現稱量準確度低，稱重傳感器易損壞等問題。
我們曾進行過大塊物料稱重的實驗，實驗是按某鐵礦大塊礦石進自磨機前計量皮帶秤的要求在2托輥雙杠桿式承載器上進行的。試驗皮帶輸送機的參數為：皮帶寬1m，皮帶速
度0.618m/s，皮帶輸送機傾角6°，托輥槽形角20°，最大輸送量150t/h。試驗時以占總物料量30%的比例加入大塊石頭，石塊最大重量約40kg。共進行了15次物料試驗，最大誤差為2.99%，15次試驗平均當量誤差為2.46%。
用于大塊物料計量的懸浮式皮帶秤
三、項目建設的展望
計量服務于國民經濟、服務于重點產業始終是我們計量人的科研方向和軌跡。面對國家經濟建設和國際競爭的發展形勢，自動衡器產業對計量的需求不僅體現在計量檢測的層面，更在于制造商自身測量技術和計量能力的提升。
現在，江蘇省計量院已將自動衡器型式評價實驗室確定為工作重點，力爭建成一個開放的自動衡器檢測平臺和國內首套自動衡器在線測量裝備示范檢測線。這些計量難題的解決和研究成果的取得，不僅幫助自動衡器制造商提高產品質量，提升產業競爭力，滿足了自動衡器技術發展的需求，并且對于提高自動衡器的檢測效率和質量，同時可以大力促進我國節能減排在“哥本哈根會議”上承諾的實現都有重要的意義。
