一种解决电子皮带秤皮重跳变的新技术.doc

一种解决电子皮带秤皮重跳变的新技术一种解决电子皮带秤皮重跳变的新技术本文针对计量皮带秤的皮重跳变对于电子皮带秤的计量精度的影响,提出一种以分段去皮和基准点检测为核心的新方法解决由此带来的计量误差。传统的电子皮带秤皮重计算方式普遍采用运行一定周期后计算皮带每圈通过计量区域后的平均皮重。该方式获得的皮重值比较准确,但是对皮带均匀性的要求较高,不但对皮带在纵横两个方向的尺寸有一定的要求,而且对皮带厚度的均匀性要求尤高。随着今年来国内企业生产线的多样化、特殊化发展,电子皮带秤计量皮带的选用在需求上也越来越多样化。这些皮带由于本身固有的特性,无法保证其均匀性,存在很多皮重与平均值差异较大的“跳变点”,当这些跳变点进入计量区时,极易发生计量误差问题。为了解决这一难题,笔者从电子皮带秤的计量原理入手,经过分析研究及实践的检验,采用了分段去皮和基准点检测的性能调整技术,有效的解决了这种皮带均匀性差异带来的计量误差。称量区分段去皮的原理如图1所示,当计量托辊计量区上有物料流过从动滚主动滚皮带接头时,在称重装置上的图1计量示意图的重量传感器就受到正比于负荷重量的力F经放大器信号放大,输出电压信号P,再经A/D转换成,g重量码M,送入PC机运算;同时装于输‎‎送机交流电动机的速度编码器发送出代p表皮带速度的脉冲电压信号,经计数器变为速度脉冲(对于某些计M量称没有p安装速度传感器,速度值Mc为“参数设置”中的一个定值)。Mp和Mc信号经流量运算得即时流量:q=K×M×M(式一)npcKn为流量系数,再经积分运算得到累计流量W=?qdt(式二)电子皮带秤计算Mp时是以采样到的重量信号值减去皮重值,这个皮重值在软件算法中采用的为平均皮重,即计算出皮带跑一圈或两圈时所采样到的重量值,然后取平均值。CPU采样到的重量码Mp的计算公式:,M=[K/(M-M)]×(M-M)(式三)pPg0p0式中KP为重量系数;Mg为标定砝码折算到计量托辊上的等效重量码+皮,重吗之和;M为毛重码;M0为皮重码。p当皮带的均匀性比较差是,皮带厚处的采样值较大,减去皮重为平均皮重,而皮带薄处的采样值较小,减去平均皮重后很明显就与皮带厚处的计量值存在差异了。如果将环形皮带进行均匀等分,依次划分为第1段至第n段,各段的长度很小,可以近似认为很均匀,这些各段处的皮重值全部被CPU采集到,并在程序中进行记录保存。电子皮带秤进行动态计量时,按照环形皮带的运行速度,程序自动进行时间累加,并寻找到实际经过物料时的分段i,当第i段经过计量托辊时,采集到的重量信号值减去该对应分段i处的实际皮重值从而得到实际物重,这样得到的物重会非常接近真实值。这就是分段去皮的思想,即利用传感器采样到的重量值减去刚好经过计量托辊时的这一小段皮重值,只要这一段皮带划分的小段很小,可以认为在这样一小段上皮带的厚度相差不大。如图2,假设采用的皮带长度约为6000毫米,在满足CPU采样时间的要求下,我们将皮带分为150段,大概每段的长度在40毫米左右,在此长度范围内,皮带的均匀性差异很小,可以认为是同样的厚度,采样出每一个小段的皮重,过实物时,将CPU的采样重量码值减去该段处的皮重码值,再计算累计值,如式(4),M=[K/(M-M)]×(M-M)(式四)PPg0iP0i基准点检测由式一、式二可知,电子皮带秤所计算的流量是一个速度和重量的积分,因此采