[发明专利]重量比率式倾角补偿方法及皮带秤倾角补偿器

说明书

技术领域

本发明关于一种新颖的倾角补偿方法，尤其是一种适用于可变倾角皮带秤的倾角补偿方法，同时还涉及运用该原理的倾角补偿装置。背景技术

皮带秤是用来计量某一时间段内由其输送带运送的散状物料累计重量的计量器具。从电子皮带秤的称重原理可知，计量结果跟称重传感器测量的承载器上物料载荷值及位移传感器测量的输送带位移量两个参量有关。

皮带秤承载器上的称重传感器的底部通常由输送机的纵梁支承，与称重传感器正交的力使之产生有效应变。当输送机水平安装时，物料的重力W竖直向下，完全作用于称重传感器；当输送机的纵梁与水平面存在倾角α时，物料对于称重传感器的作用力则为重力的分力W·cosα。例如，α＝18°时，cosα＝0.951，W·cosα与W相差4.9％，这样大的误差一般是不被接受的。但若皮带输送机的倾角α是固定的，则cosα为一常数，可以通过标定来补偿其影响。然而在某些场合中，皮带秤输送机的倾角α不是固定的。例如，“堆取料机”常需要适应不同的落料点(或取料点)的高度和远近位置，因此堆取料机的皮带输送的机架不仅可以左、右旋转，同时还可以俯、仰改变倾角，但若要频繁地在每一次改变倾角之后即时进行物料试验校准显然是不可取的，因为物料试验通常需花费大量的人力、物力。所以，可变倾角皮带秤除了需要固定倾角皮带秤具备的称重传感器和输送带位移传感器之外，还需要增加配置感知倾角影响的第三个参量的装置，从而能对称重传感器的输出值进行补偿。

通过文献检索，了解到目前公知的可变倾角皮带秤均采用倾角传感器实现上述补偿作用。《电子皮带秤》(方原柏：北京，冶金工业出版社，2007)介绍了两种倾角传感器：磁阻力型倾角传感器和重力加速度型倾角传感器。此外，还有采用自整角机作为倾角传感器的。这些种类的倾角传感器的共同之处在于：先测量皮带秤输送机纵梁的倾角α，然后根据所测α的大小在称重仪表中计算出cosα值，用以对称重传感器的输出值进行补偿。然而由于余弦函数是一种非线性函数，且在皮带秤机架倾角α最常出现的小角度附近cosα的改变值很小(例如α由0°变化到1°时，cosα的相对变化量仅0.015％)，而在倾角α较大时，微小的角度变化会引起cosα的较大变化(例如α由17°变化到18°时，cosα的相对变化量达0.55％)，因此分辨力不均匀，误差也较大，补偿后的准确度难以达到期望的要求。发明内容

为了克服公知现有技术中的缺陷，本发明申请采用了不同于现有技术的倾角检测和传感原理。众所周知，力学计量一般易于获得比几何量计量更精确的结果，这是当今计量技术中的客观现实。有据于此，本发明申请针对皮带秤倾角变化对称重的影响，提出了所谓“重量比率法”。采用该种新方法，可以用不同倾角时的称重变化结果直接得出补偿因子，从而避免经测量倾角α后再据此计算cosα，克服了现有公知技术存在的缺陷，使计量准确度得以提高。本申请同时还公开了采用上述方法的的新颖皮带秤倾角补偿器结构。解决上述技术问题，

采用“重量比率法”补偿倾角变化影响的皮带秤需在皮带秤既有称重单元(包括承载器与称重传感器)之外，另增设一个“标码单元”，该单元与称重单元同样含有称重传感器，两种单元称重传感器的底部支承面均直接或间接安装在皮带秤输送机机架的纵梁上，且它们的安装底面共面或平行(当皮带秤的称重单元不止一组时，标码单元应与各称重单元都调整得一致)，当皮带秤输送机机架作俯仰运动时，两者的倾角同步改变并保持一致。但是，两者的载荷不同：称重单元的称重传感器的载荷主要是输送带上的物料重量，称重托辊与输送带接触，托辊支架将载荷传递到称重传感器上，而“标码单元”无接触输送带的构件，该单元称重传感器的主要载荷是单元自带的具有固定重量的标定用砝码(简称标码)重量，物料重量对该称重传感器则不起作用。

采用“重量比率法”的倾角补偿器的皮带秤的结构特征是：

(1)主要含有称重传感器、标码座和标码；所述称重传感器的支承面通过连接构件安装于皮带秤输送机机架的纵梁上，标码座安装于称重传感器的受载面上，标码置于标码座上。

(2)为了能及时消除称重传感器零点漂移的影响，减小补偿误差，“标码单元”可另设有标码起落机构，校零时标码提起脱离标码座，测量时标码降落于标码座上。

(3)“标码单元”的称重传感器通过输入输出引线与称重仪表的专用通道相连接；称重仪表与普通皮带秤所采用的类似，具有信号放大、模数转换和数据寄存、存储和运算等功能。

重量比率式倾角补偿方法包含下列步骤：