CN202048964U - 皮带秤倾角补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种皮带秤倾角补偿装置，采用迥异于公知技术的倾斜检测和补偿原理设计而成，避免了角度值的测量误差以及由此导致的计算误差，显著提高了皮带秤变倾角时的称重准确度，取得了良好的实际效果；其基本组成包括：具有固定重量的标码、标码座、标码起落机构、标定用称重传感器、底座；其特征是：所述皮带秤倾角补偿装置的底板固定于可变倾角皮带秤的输送机机架纵梁上，标定用称重传感器的支承面安装于底板上，标码座安装于标定用称重传感器的受载面上，标码起落机构安装于底板上，当标码起落机构升降时标码脱离或放置于标码座上，标定用称重传感器即卸下或加载标码的负荷，该装置的任何零件与皮带秤的输送带相互脱离始终不接触。

Description

皮带秤倾角补偿装置

技术领域

本实用新型涉及一种新颖的倾角补偿装置，尤其是一种适用于可变倾角皮带秤的倾角补偿装置。 

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，但若要在每一次改变倾角之后频繁地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

为了解决上述技术问题，本实用新型申请所述皮带秤倾角补偿装置，系按“重量比率法”原理设计制造，迥异于公知现有技术。该补偿装置也可视为：在皮带秤既有称重单元(包括承载器与称重传感器)之外另行设置的一个同样含有称重传感器的“标码单元”。该单元的称重传感器与称重单元的称重传感器底部的支承面均直接或间接安装在皮带秤输送机机架的纵梁上。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，该单元所含有的固定重量的标定用砝码(简称标码)通过标码座向对应称重传感器施加载荷，物料重量对该称重传感器则不起作用。 

将“标码单元”的称重传感器安装底面调整得与皮带秤称重单元的称重传感器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)，使得标码单元与称重单元的称重传感器在皮带秤输送机机架的纵梁作俯仰运动时，它们的倾角同步改变并保持一致。 

首先将皮带秤机架纵梁的倾角调整到水平位置，将具有固定重量的标码降落于标码座上，测量称重传感器加载标码时的输出值G_m(相对于非水平位置，此时测得的标码重量应为最大值)，并在此时对皮带秤的称重单元予以校准；在检测G_m的或前或后且皮带秤处于同一位置时，及时启动标码起落机构使标码升离标码座，测量称重传感器零点输出，存储零点值G₀；从而可求得加载标码时的净输出值ΔG＝G_m-G₀。 

当皮带秤输送机的机架倾角改变为α后，再次启动标码起落机构，仿照上述步骤测量在该倾角下的称重传感器零点零点值G_α0、加载标码时输出值G_αm和净输出值ΔG_α；于是有：cosα＝ΔG_α/ΔG。 

采用上述未经测量具体倾角α而获得的cosα值便可对皮带秤因倾角变化对称重结果的影响进行修正，若此时称重单元测得的物料重量为W_α，则实际料重W＝W_α·(ΔG/ΔG_α)。 

采用“重量比率法”的倾角补偿装置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，称量标码时标码降落于标码座上，校零时标码提起脱离标码座。

(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。

综上所述，本实用新型所述的皮带秤倾角补偿装置，其基本组成包括：具有固定重量的标码1、标码座2、标码起落机构3、标定用称重传感器4、底座5；其特征是：所述皮带秤 倾角补偿装置的底座5固定于可变倾角皮带秤的输送机机架纵梁上，标定用称重传感器4的支承面安装于底座5上，标码座2安装于标定用称重传感器4的受载面上，标码起落机构3安装于底座5上，当标码起落机构升降时标码1脱离或放置于标码座2上，标定用称重传感器4即卸下或加载标码1的负荷，该装置的任何零件与皮带秤的输送带相互脱离始终不接触。

容易看出，本发明具有以下显著优点： 

1)标码单元和称重单元可以按需安装于十分接近的位置，最大限度精确补偿称重单元角度变化引起的称重变化。

2)标码单元和称重单元可以采用相同的传感器以及类同的安装方式，从而使称重单元角度变化后的实际情况得到精确仿真，避免了其它角度测量方式可能产生的误差。

3)倾斜比率称重避免了角度值的测量误差以及由此导致的计算误差，显著提高了检测和计算精度。

4)安装调试十分方便，使用可靠性高。

发明申请人按“重量比率法”原理设计制造的倾角补偿装置，已成功应用于可变倾角皮带秤，对一些码头所使用的散状料堆取料机进行了改造，从而提高了计量准确度，取得了良好的实际效果。 

附图说明

图1是一种皮带秤倾角补偿装置实施例的外形图。 

图2是去除了上罩的皮带秤倾角补偿装置的外形图。 

图3是皮带秤倾角补偿装置的正视图。 

图4是皮带秤倾角补偿装置的俯视图。 

图5、图6、图7是皮带秤倾角补偿装置的左视图；其中：图5表示标码托叉处于水平位置，图6表示托叉处于脱离标码的位置，图7表示托叉处于托起标码的位置。 

图8是皮带秤倾角补偿装置主体部分***图。 

图中：1：标码，1-1内凹槽，1-2外凹槽；2：标码座，2-1叉形托架；3：标码起落机构，3-1拨叉，3-2拨叉轴，3-3拨叉驱动臂，3-4偏心轮，3-5电动机-减速机组；4：称重传感器，4-1称重传感器底板；5：底座，5-1支腿，5-2紧固件；6：罩，6-1传感器接线盒。 

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的优选实施例。 

本实用新型实施例的标码为圆柱形金属棒，但本实用新型并不对其形状予以限制，只 要能保持固定重量即可；圆柱棒标码1的两头沿圆周各有两圈凹槽——内凹槽1-1和外凹槽1-2，其内凹槽与下述标码座的一对叉形托架相配，外凹槽与下述标码起落机构的一对拨叉相配。 

标码单元的称重传感器4的受载面(上面)装有标码座2，标码座两端各有一个支承标码的叉形托架2-1，它们的间距与标码的两个内凹槽间距相等，标码落下时叉形托架卡在内凹槽中；称重传感器4的支承面(下面)安装于底板4-1上，底板安装于底座5上。 

本实施例的标码起落机构采用偏心轮-拨叉形式，所述标码起落机构由拨叉3-1、拨叉轴3-2、拨叉驱动臂3-3、偏心轮3-4、电动机-减速机组3-5组成；但本实用新型并不对其形式予以限制，只要能使标码升降即可，如曲轴类型、千斤顶类型等等。实施例标码起落机构设有两个拨叉3-1，它们的间距与标码的两个外凹槽间距相等，标码升起时拨叉卡在外凹槽中，两个拨叉之间有拨叉轴3-2相连，拨叉轴位于标定用称重传感器4和标码座2的一侧，铰支于底座5上，拨叉轴上设有一对拨叉及拨叉驱动臂，拨叉轴的一头向驱动装置——电动机-减速机组方向延伸，并装有拨叉驱动臂3-3，拨叉驱动臂的外伸端开有腰圆形孔，偏心轮3-4的一头伸入该孔，两者形成动配合，另一头与电动机-减速机组3-5的输出轴相连，电动机-减速机组安装于底座5上。 

底座5的两头各焊接一个支腿5-1，两个支腿分别安装于皮带秤输送机机架的左右侧纵梁之上，并由紧固件5-2连接，本实施例的紧固件为调整螺栓，以方便标码单元与称重单元的平行度调整。 

底座上设有罩壳6，罩上设有传感器接线盒6-1。 

Claims (4)

1.一种皮带秤倾角补偿装置，其基本组成包括：具有固定重量的标码(1)、标码座(2)、标码起落机构(3)、标定用称重传感器(4)、底座(5)；其特征是：所述皮带秤倾角补偿装置的底座(5)固定于可变倾角皮带秤的输送机机架纵梁上，标定用称重传感器(4)的支承面安装于底座(5)上，标码座(2)安装于标定用称重传感器(4)的受载面上，标码起落机构(3)安装于底座(5)上，当标码起落机构升降时标码(1)脱离或放置于标码座(2)上，标定用称重传感器(4)即卸下或加载标码(1)的负荷，该装置的任何零件与皮带秤的输送带相互脱离始终不接触。

2.根据权利要求1所述皮带秤倾角补偿装置，其特征在于：所述标码为圆柱状金属棒，两端沿圆周各设有两圈凹槽，其中内侧一对凹槽一内凹槽(1-1)与标码座的一对叉形托架相配，外侧一对凹槽-外凹槽(1-2)与标码起落机构的一对拨叉相配。

3.根据权利要求1或2所述皮带秤倾角补偿装置，其特征在于：所述标码座的两端具有支承标码的叉形托架(2-1)。

4.根据权利要求1或2所述皮带秤倾角补偿装置，其特征在于：所述标码起落机构由拨叉(3-1)、拨叉轴(3-2)、拨叉驱动臂(3-3)、偏心轮(3-4)、电动机-减速机组(3-5)组成；拨叉轴位于标定用称重传感器(4)和标码座(2)的一侧，铰支于底座(5)上，拨叉轴上设有一对拨叉及拨叉驱动臂，驱动臂的外伸端设有腰圆形孔，偏心轮的一头伸入该孔，两者形成动配合，偏心轮与减速机输出轴相连。 

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