朱民杰、姚龙 湘潭钢铁公司设备管理部
摘要 根据螺旋秤在实际应用中的问题，结合皮带秤的使用经验及自身特点，提出使用半封闭式皮带秤替代螺旋秤的应用方案，通过实际运行，效果令人满意。
关键词 螺旋秤 半封闭式皮带秤 替代
1.前言
我公司在长期使用螺旋秤（用于生石灰配料）的过程中，发现由于其工作原理和结构的限制，往往零点变化较大、计量控制精度较低、稳定性差、称重传感器损坏率高，常常不能满足生产工艺要求。 现采用一种半封闭式皮带秤替代其应用。
2.在实际使用中螺旋秤存在的主要问题
图1
2.1刚性秤体对计量准确性和稳定性的影响。
由于螺旋秤本身的工作原理及结构特点，从上方给料机落下的物料的冲击，将直接通过刚性秤体传递到称重传感器上，影响称重信号的真实性，降低计量精度。虽然将称体支点设置在星型给料机正下方，以及在称体一端增加配重（如图1所示），可以减少一部分通过刚性秤体传递到称重传感器上冲击震动。但仍不能很好的满足实际生产的需要。
2.2无规律的窜料回流。
图2
以我厂的生石灰配料螺旋秤为例。由于烧结矿生产工艺方面的需要，进入消化器中的生石灰需要加入适当的水，一方面，通过水与生石灰反应的生成物熟石灰来帮助提高烧结矿在烧制过程中的造球率，进而提高烧结矿的质量和产量；另一方面，反应产生的热量可以提高料温。但由于螺旋叶片与桶壁之间存在间隙，通过图2所示过程，使靠近桶壁的间隙中产生“不动层”物料。而不动层与流动层实际并没有清晰固定的界面，随着物料流动性和工况的变化，不动层厚度随机变化；同时，在不动层与流动层之间的所谓“缓动层”也由于横向速度的存在，形成无规律的窜料回流。从而，一方面导致螺旋秤“皮重值”（即零点值）随机变化，影响计量的准确性；另一方面，螺旋秤瞬时流量变化率突变，对称重控制仪表的控制精度影响很大。因此，这种流量不稳定性除与物料性质、生产工况变化有关外，还与螺旋间隙的大小有直接关系。如德国布拉本德(Brabender Technologie)公司介绍:对于螺旋叶径为250mm的螺旋秤，当螺旋间隙达到4 mm时，造成的测量不确定度会超过6%。
2.3测速精度不高，导致计量准确度不高。
由于螺旋称内的物料是沿着螺旋形的运动轨迹运行的，既有横向速度又有纵向速度，所以只能采用测量螺旋(或电动机)转数来替代流速的测量。但其纵向和横向速度不仅仅取决于螺旋转速，而且与物料的湿度、粒度、粘性流动性以及填充量、压力变化等因素密切相关。还以我公司生石灰配料螺旋秤为例，测速传感器安装在螺旋叶片纵向轴的顶端（靠出料口一侧），由于蒸汽的影响，螺旋桶内此处生石灰粘度很大，从而导致其纵向流速与螺旋转速不能长期保持恒定的同步关系，使螺旋转速与生石灰的实际流速产生偏差，而且这种偏差不是恒定的，是随机的。这使得螺旋秤在其计量过程中产生了不可忽略的速度测量误差，此种缺陷对于螺旋秤这种计量形式是不可避免的。而与此同时，螺旋秤又与其它连续给料计量设备类似,其瞬时给料量Qt由下式决定:
Qt=kqt·Vt (t/h) （式1）
式中:qt——螺旋秤内物料的线负荷,kg/m
vt——物料在螺旋内瞬时流动速度,m/s
k——称重系数(调试确定的常数)
从式1中我们可以看出，在qt一定的情况下，速度测量的误差必将直接影响瞬时给料量Qt的准确性，进而影响计量的准确度。
3.半封闭式皮带秤替代螺旋秤的应用
图3
根据生石灰配料的特点及我公司在烧结矿配料工艺上的特殊要求，结合常规皮带秤的工作原理及结构特点，考虑到减少对周围环境的污染和避免对现场操作人员的伤害，我公司提出了使用半封闭式皮带秤替代螺旋秤进行生石灰配料的应用方案。其具体依据是：
3.1 半封闭式皮带秤与螺旋秤在生石灰配料应用上的共同特点：
由于生石灰具有很强的腐蚀性，一旦飞散到空中，不仅会对周围的环境造成严重污染，还会对现场的操作人员造成伤害。因此，大多数厂家在生石灰配料方面习惯于使用全封闭式的螺旋秤，来抵消上述影响。不过，我厂在使用了由普通电子皮带秤改进而成的半封闭式皮带秤后，也达到了类似的效果。此种半封闭式皮带秤，除了使用带裙边的皮带外，还在星型给料机下料口与秤架之间增加了整体式防尘罩。其中，带裙边的皮带可以防止生石灰从皮带两侧漏出，而设置在星型给料机下料口与秤架之间的整体式防尘罩则可以防止生石灰飞散到周围的空气中去，为生石灰的计量提供了一个密闭的环境。产生了与螺旋秤类似的效果。
3.2半封闭式皮带秤在生石灰配料应用上相对于螺旋秤所显示出的优点：
3.2.1计量过程稳定、准确。
由于在皮带秤计量过程中，物料先是直接与橡胶皮带接触，再通过橡胶皮带将物料输送至称重传感器的称量点进行计量的。而橡胶本身的吸震效果就非常好，再加上物料落点到称重传感器的称量点还有一段相对较长的距离，因此物料下落时的冲击震动对称重传感器的影响相当小。决不会像螺旋秤一样，通过刚性秤体将物料下落时的冲击震动直接传递到称重传感器上。减少了物料冲击震动的影响，使得皮带秤的计量过程相对于螺旋秤来说，更加稳定、更加准确。
3.2.2零点变化较小。
如图3所示，由于此种电子皮带秤采用了内、外两种机械式清扫器来及时清除粘在皮带内外两侧的物料层。避免了螺旋秤应用中，由于“不动层”与“缓动层”物料的无规则运动而引起的零点随机变化。提高了计量的准确性。
3.2.3测速精度高，计量准确。
由于物料在此种半封闭式皮带秤中的运动轨迹是最为简单的直线运动，相对于物料在螺旋秤中的螺旋运动，减少了外界不确定因素的影响，可以较准确的测量出物料的实际速度，提高测速精度。最大限度的保证式1中瞬时给料量Qt的准确性，保证计量的准确……
4.注意事项
4.1漏料问题
选用皮带输送机进行物料输送，由于粉末状物料的特殊性，流动性相当好，采用皮带进行输送，漏料问题成了一大解决难题。根据我公司长期使用的经验，以下几项措施可以有效的减少此类影响。
配料系统采用双变频控制，并且保证在实际生产中，皮带的速度始终大于星型给料器的速度，从而保证皮带上料层的可控性。
在料斗下料口处增加滑动式调节块，根据现场工艺需要及时调整，保持皮带上料层形状规则，防止垮料。
在皮带秤选型时，要求使用带裙边的皮带，防止粉末状物料从皮带两侧漏出。
4.2排烟装置
在出料口附近增加夹层，安装排烟道，及时排除消化器中产生的蒸汽，消除蒸汽对物料粘度的影响，以及气体带来的压力影响。
4.3星型给料器选型
尽量选择叶片间空腔较小的型号，防止给料量的瞬时骤变过大，从而保证给料的精度，减小皮带变频器的调整幅度及调整时间，提高系统对流量波动控制的效率。
4.4 皮带秤仪表
目前市场皮带秤仪表产品质量参差不齐，功能基本是互相抄袭，选用不当的仪表往往达不到预期的效果，反而会增大维护量。经过我公司认真选型对比，最后决定选用珠海长陆公司UNI900B皮带秤仪表。其技术水平、产品性能已达到国际一流。该仪表使用高速嵌入式32位CPU，外形美观，真空荧光点阵屏显示，中文菜单易学易操作；同时一些功能十分先进：如可以对流量进行线性标定，确保流量波动时系统计量准确；另外其可靠性高，在我公司使用近两年的时间中，一直运行十分可靠，受到一线使用者的一致好评。
综上所述，可以看出在生石灰配料应用上，此种半封闭式皮带秤相对于传统的螺旋秤，能够更好的适应生产工艺的需要。通过我公司近二年来的实际运用，得到了令人满意的效果。特写此文，与大家共同分享该项应用的经验！
参考文献
1. 罗才生、邹炳易、张家玮 ，皮带秤 中国计量出版社 1992年4月第一版
2. 沈立人，电子衡器基础知识 济南金钟电子衡器股份有限公司 2003年9月
3. 孙秉礼，螺旋秤存在的问题和对策（论文） 合肥水泥研究设计院
2009年3月29日
电子秤和核子秤在新庄选煤厂的应用
邱祥禹，张健，史红军（河南永城神火集团，河南 永城476600）
【摘 要】 目前，选煤厂称重测量大都采用 核子皮带秤和电子皮带秤，二者在工作原理、系统特点上各有千秋，尤以重力式动态电子皮带秤和非接触式核子皮带秤发展迅。本文试对两种皮带秤在我选煤厂中的应用及优缺作简单介绍。
【关键词】 电子皮带秤；核子皮带秤；选煤
神火集团新庄选煤厂是一座年处理能力240万吨的矿井型选煤厂，选煤工艺为块煤跳汰、沫煤重介、煤泥浮选的联合工艺流程。现使用的称重测量设备有2台电子皮带秤和3 台核子皮带秤。电子皮带秤从03 年开始使用，用来计量重介原煤，使用 的是北京斯凯尔公司生产的ICS-17J防爆电子皮带称， 核子皮带秤从96年开始使用，计量总原煤和精煤，使用的北京比尼公司的HBN-90系列。
下面对两种皮带秤的特点及其应用实践做简单的介绍。
1工作原理
1.1电子皮带秤
物料重量通过称量框架上的称重传感器将皮带上的物料重量信号送入数字转换器，由电压时转换成数字量送入积算器，测速传感器将皮带输送机的速度信号也送入积算器，积算器将重量信号和速度信号进行处理，得到物料的瞬时流量和累计重量，并在显示控制仪表上显示。
1.2核子皮带秤
核子皮带秤的工作原理是基于核源（铯137等）发射的γ射线穿过被测介质时，其强度的衰减服从指数规律，即当伽玛射线能量一定时，其强度的衰减与介质的组分、密度和射线方向上的厚度呈指数关系，通过对载有物料时的射线强度进行连续测量，并与空皮带（或其它传送设备）时的射线强度测量比较，另外，对皮带的运行速度加以测量，然后通过计算机系统的计算，直接显示单位载荷、瞬时流量、累积量等工艺参数。
2系统结构
电子皮带秤一般主要由电子皮带秤输送机、称重框架及测速机构、PLC电控柜四个部分组成。
核子秤的结构比较复杂：放射源+电离室+前置放大器+电源板+下位机+通讯。
3系统特点:
3.1电子皮带秤
(1)受皮带的震动、磨损和张力的影响
(2)安装较为复杂，需要经常保养。
(3)标定方式有砝码标定和实物称重标定两种,检测简单直观,精度调整方便易行。
(4)计量精度：±0.5%
3.2核子皮带秤
（1）作为非接触式在线计量控制设备，其称重传感器不受高温、腐蚀性、皮带倾角、跑偏、振动、张力等因素影响。
（2）设备结构简单，安装方便。
（3）日常标定工作方便，简单。日常保养量较少，维修率低。
（4） 计量精度：±1%
4两种皮带秤的特点对比
电子皮带秤秤架庞大、复杂，重量往往超过1000kg，安装时还要对输送机的支架及纵梁进行加固。安装位置的选择非常关键，通常要求在皮带张力小及张力变化小的地方安装，安装时还要停皮带输送机。
核子皮带秤的秤体小巧，搬运及安装工作量小，从安装要求上讲，可以说不讲究，只要简单地固定在皮带机纵梁上就可以了，安装空间大约只需300mm就够了，安装时甚至可以不停皮带输送机。
从维护方面看，要保证电子皮带秤的使用准确度，就要保证皮带张力恒定、皮带不跑偏、秤架不积灰、托辊校准好等运行条件，需要操作者精心维护并定期进行模拟校验或实物校验。我们可以这样说：电子皮带秤的准确度要求越高，维护工作越频繁，维护工作量也越大。
相比之下，核子皮带秤对维护工作的要求就比较少，除了在皮带下方的探测器(或射源)的积灰影响准确度外，其余部分不需要经常维护，只是每月用校验板进行模拟校验即可，而用校验板进行模拟校验远比电子皮带秤采用挂码、滚链校验简单。核子皮带秤虽然机械结构较为简单,日常保养量较小，但前期标定工作量较大，且其受不可控制的因素影响较多。
5改进
生产中我们对电子皮带秤做了如下改进：
（1）考虑到下料冲击对皮带的影响,在秤体前端采用多根上托辊结构,以延长皮带侧重区,使得秤架的整体性能比单托辊秤架大大改善,皮带在运行过程中零点和示值的稳定性增强,置信度增高。
（2）增加称重传感器的过载保护功能,避免意外损坏。
（3）核子秤是线式测量，为了减少误差,皮带前部增加推平装置。
6生产选型
核子皮带秤由于物料的断面形状、化学成分、含水份多少对测量精度的影响很大，限制了提高精度的可能，但其具备了电子皮带秤所不具备的特点。由于是非接触测量，其精度与皮带张力、跑偏、振动、冲击等因素无关，安装调整也不涉及皮带机，能在高温、高粉尘、腐蚀性气体等恶劣工况下工作。
(1)皮带输送机输送单一物料、物料成分变化小、含水量变化小、块度小、在皮带上的断面形状基本固定、负荷适中且负荷变化小于±30%，这样一些条件是选用核子皮带秤的必要条件；
(2)皮带输送机本身条件不好，如皮带过长或过短(甚至安装秤架的空间只有300mm)、皮带张力特别大或张力变化特别大、皮带机倾角不是固定的、皮带机带卸料小车、钢丝绳芯皮带机等等，宜选用核子皮带秤
总之，两种皮带秤各有千秋，要结合自身的情况合理选型，才能充分发挥它们各自的特点和优势。
【摘 要】 目前，选煤厂称重测量大都采用 核子皮带秤和电子皮带秤，二者在工作原理、系统特点上各有千秋，尤以重力式动态电子皮带秤和非接触式核子皮带秤发展迅。本文试对两种皮带秤在我选煤厂中的应用及优缺作简单介绍。
【关键词】 电子皮带秤；核子皮带秤；选煤
神火集团新庄选煤厂是一座年处理能力240万吨的矿井型选煤厂，选煤工艺为块煤跳汰、沫煤重介、煤泥浮选的联合工艺流程。现使用的称重测量设备有2台电子皮带秤和3 台核子皮带秤。电子皮带秤从03 年开始使用，用来计量重介原煤，使用 的是北京斯凯尔公司生产的ICS-17J防爆电子皮带称， 核子皮带秤从96年开始使用，计量总原煤和精煤，使用的北京比尼公司的HBN-90系列。
下面对两种皮带秤的特点及其应用实践做简单的介绍。
1工作原理
1.1电子皮带秤
物料重量通过称量框架上的称重传感器将皮带上的物料重量信号送入数字转换器，由电压时转换成数字量送入积算器，测速传感器将皮带输送机的速度信号也送入积算器，积算器将重量信号和速度信号进行处理，得到物料的瞬时流量和累计重量，并在显示控制仪表上显示。
1.2核子皮带秤
核子皮带秤的工作原理是基于核源（铯137等）发射的γ射线穿过被测介质时，其强度的衰减服从指数规律，即当伽玛射线能量一定时，其强度的衰减与介质的组分、密度和射线方向上的厚度呈指数关系，通过对载有物料时的射线强度进行连续测量，并与空皮带（或其它传送设备）时的射线强度测量比较，另外，对皮带的运行速度加以测量，然后通过计算机系统的计算，直接显示单位载荷、瞬时流量、累积量等工艺参数。
2系统结构
电子皮带秤一般主要由电子皮带秤输送机、称重框架及测速机构、PLC电控柜四个部分组成。
核子秤的结构比较复杂：放射源+电离室+前置放大器+电源板+下位机+通讯。
3系统特点:
3.1电子皮带秤
(1)受皮带的震动、磨损和张力的影响
(2)安装较为复杂，需要经常保养。
(3)标定方式有砝码标定和实物称重标定两种,检测简单直观,精度调整方便易行。
(4)计量精度：±0.5%
3.2核子皮带秤
（1）作为非接触式在线计量控制设备，其称重传感器不受高温、腐蚀性、皮带倾角、跑偏、振动、张力等因素影响。
（2）设备结构简单，安装方便。
（3）日常标定工作方便，简单。日常保养量较少，维修率低。
（4） 计量精度：±1%
4两种皮带秤的特点对比
电子皮带秤秤架庞大、复杂，重量往往超过1000kg，安装时还要对输送机的支架及纵梁进行加固。安装位置的选择非常关键，通常要求在皮带张力小及张力变化小的地方安装，安装时还要停皮带输送机。
核子皮带秤的秤体小巧，搬运及安装工作量小，从安装要求上讲，可以说不讲究，只要简单地固定在皮带机纵梁上就可以了，安装空间大约只需300mm就够了，安装时甚至可以不停皮带输送机。
从维护方面看，要保证电子皮带秤的使用准确度，就要保证皮带张力恒定、皮带不跑偏、秤架不积灰、托辊校准好等运行条件，需要操作者精心维护并定期进行模拟校验或实物校验。我们可以这样说：电子皮带秤的准确度要求越高，维护工作越频繁，维护工作量也越大。
相比之下，核子皮带秤对维护工作的要求就比较少，除了在皮带下方的探测器(或射源)的积灰影响准确度外，其余部分不需要经常维护，只是每月用校验板进行模拟校验即可，而用校验板进行模拟校验远比电子皮带秤采用挂码、滚链校验简单。核子皮带秤虽然机械结构较为简单,日常保养量较小，但前期标定工作量较大，且其受不可控制的因素影响较多。
5改进
生产中我们对电子皮带秤做了如下改进：
（1）考虑到下料冲击对皮带的影响,在秤体前端采用多根上托辊结构,以延长皮带侧重区,使得秤架的整体性能比单托辊秤架大大改善,皮带在运行过程中零点和示值的稳定性增强,置信度增高。
（2）增加称重传感器的过载保护功能,避免意外损坏。
（3）核子秤是线式测量，为了减少误差,皮带前部增加推平装置。
6生产选型
核子皮带秤由于物料的断面形状、化学成分、含水份多少对测量精度的影响很大，限制了提高精度的可能，但其具备了电子皮带秤所不具备的特点。由于是非接触测量，其精度与皮带张力、跑偏、振动、冲击等因素无关，安装调整也不涉及皮带机，能在高温、高粉尘、腐蚀性气体等恶劣工况下工作。
(1)皮带输送机输送单一物料、物料成分变化小、含水量变化小、块度小、在皮带上的断面形状基本固定、负荷适中且负荷变化小于±30%，这样一些条件是选用核子皮带秤的必要条件；
(2)皮带输送机本身条件不好，如皮带过长或过短(甚至安装秤架的空间只有300mm)、皮带张力特别大或张力变化特别大、皮带机倾角不是固定的、皮带机带卸料小车、钢丝绳芯皮带机等等，宜选用核子皮带秤
总之，两种皮带秤各有千秋，要结合自身的情况合理选型，才能充分发挥它们各自的特点和优势。
电子皮带秤计量原理
在皮带秤类动态计量过程中，最基本的原理是根据称重传感器的荷重值计算出“单位长度”上的物料平均重量，再测出“单位时间”皮带所经过的长度，这样既可以计算出“单位时间”内通过的物料重量，如果把“单位时间”细分到很短的时间段（我们选择100ms）那么各段的总累加值即可以近似于真实的累计值
为了方便计算，我们作一个自己的定义：
1． 砝码重量：Wm为了在长期试用过程中校验计量结果，在秤体的一侧所挂的重量不变的可以自动挂上和卸下的铁块，它的重量作为一个对比值修正称重传感器的时飘。单位：克
2． 速度系数：（脉冲数/毫米）用K1表示K1=2500 /158（脉冲/毫米）旋转编码器的转盘的周长是158毫米，每周的脉冲数是2500个
3． 整圈脉冲数：MCP皮带转过一圈所发出的脉冲数
4． 当量重量： Kz=Wm/(N1-N0)
Wm为砝码的重量(克)
N1 为挂码后用校量的方法得到的码值（重量传感器的AD数）
N2 为皮重码值
5． 称量系数：[(码值x脉冲数)/克] 用Kp表示
Kp=K1xL0/Kz
对于单辊皮带秤其中L0为称量段的皮带长度的一半（mm）
*为了减少每个周期的计算量，事先计算出Kp以供100ms中断程序使用
* 这样每个周期的累计量=（100ms的脉冲数x 重量的AD码值）/Kp
*将每个100ms的量累加即得到总的累计量
* 每一秒的累计量就是瞬时流量
*如果调整皮带的速度机可以控制流量
* 如果定量发出信号机可以控制定量打包
*如果根据多台设备相互控制即可以实现配比
浅谈电子皮带秤的选型、安装与维修
济南金钟电子衡器股份有限公司 张兄华
[摘要] 介绍电子皮带秤的选型、安装工艺过程要求及维护修理，确保用户根据自己的需要能够选择合适的电子皮带秤，并能保持较高的性能价格比，及在高精度的情况下可靠地使用。
关键词：电子皮带秤 选型 安装 维护及修理
1.概述
随着电子技术的突飞发展，作为对输送过程中散状物料进行连续计量的电子皮带秤，愈来愈多地用于商业贸易结算和企业内部进行成本核算。但人们对电子皮带秤的了解还远远不能向对待电子汽车衡、电子计价称一样，在购买前不能很好的选型以及在使用中不能很好地进行安装和维修。针对此问题，笔者结合自己的实际工作经验，进行粗浅地阐述。
2.电子皮带秤的选型
目前，市场上生产电子皮带秤的厂家有几十家，如珠海长陆、济南金钟、徐州三元、美国Romsey、日本Yamata、德国Schenck等，但型号配置不一，价格相差较大，几万元乃至几十万元不等，用户要想根据自己的实际情况选择合适的设备，需考虑以下五个方面的问题：
2.1 电子皮带秤型号的表示方法
根据国家标准GB/T7721-1995《电子皮带秤》，电子皮带秤的型号表示如图1所示：
2.2 电子皮带秤精度等级的种类
电子皮带秤属于自动衡器，其准确度等级的表示方法和静态衡器不一样，根据国家标准GB/T7721-1995《电子皮带秤》可知：电子皮带秤的准确度分为四个等级，表示符号为：（0.25）、(0.5)、(1.0)、(2.0)。
2.3 选择设备的目的
首先应搞清要购买的设备用于何种场合，是用于商业贸易结算还是企业内部核算。若用于商业贸易结算，应选择精度较高的设备，如（0.25）级、（05）级，若用于企业内部核算，可选择（05）级、（1.0）级或（2.0）级电子皮带秤，因为选择高精度的电子皮带秤，不仅初期投资较大，而且维护的工作量、维护的费用也较大，并且还需要选择较高的校验装置，例如实物校验装置，其投资近200-300万元。一些用户经常容易产生误区，订购前不加分析地选择高精度的皮带秤，试想一下，其道理和静态衡器中（II）级、（III）级、（IIII）级衡器的选用基本相同，不同之处在于该设备的校验装置由用户自备，而静态衡器由生产厂家解决。
2.4 所选设备的配置
明确购买设备的目的后，接着应搞清购买的设备是否需要增加其它功能，以便选择相关配置，然后应向厂家提出要选设备的要求，包括设备的基本配置（本体、电脑积算器等）和选用配置（通讯板、打印板、模拟电流接口板、远程显示器等）。其中核心部件电脑积算器的型号价格差别较大，目前国内应用较多的有徐州10-201、美国MT2000系列、日本CFC-100系列、德国400系列等。因为配置价格较贵，用户应该根据自己的需要适当进行选择，如进行商业贸易可选配打印机、内部核算可选择远程计数器等。
2.5 向厂家提供现场的技术资料
搞清以上几两点后，接着应向生产厂家提供现场的技术资料，以便厂家有针对性的进行设计，其中现场的技术资料主要包括环境的温度、湿度，皮带输送机的型号、输送机的倾角、托辊的槽行角、皮带的速度、皮带的宽度，运送物料的特性、正常流量、最大流量，现场距电脑积算器的距离，积算器的安装形式等。
3.电子皮带秤的安装工艺要求
一台电子皮带秤的使用性能好坏，不仅取决于厂家的设计质量（高品质的设计应是前提条件，文中不进行叙述），而且还取决于现场的安装工艺要求及设备的维护情况。
3.1秤体安装位置的选取
秤体应安装在输送机皮带张力变化较小且安装的部位不应有伸缩、接头或纵梁拼接的地方，整个称重域内托辊和输送机的支撑应有足够的强度和刚度，尽量避免风力、雨雪、暴晒、振动源、腐蚀性气体、强磁场及大型机电设备的干扰，并且将安装秤体的皮带输送机与振动料仓分离，避免振动信号对称重信号的影响。
3.2称重托辊的选取及安装
称重托辊的径向跳动，承重高度和槽行角的公差应在国家标准允许的范围内，托辊的槽行角应在35°以下，槽型角偏大，势必会引起托辊的不同心度，从而使皮带的柔性变差。称重域内托辊应比两边其它托辊高出6mm左右，且纵向中心线应与输送机架挂辊中心线重合，而且与输送机纵向平行。
3.3电气部分的安装要求
电源部分应尽量避开动力线，亦可采用照明电源，有条件的用户可在电脑积算器电源侧增加电源稳压装置；电气接线盒安装于输送机一侧，应密封好，防止清扫输送机架时，电路板被水浸泡或粉尘进入接线盒内；电脑积算器控制室和现场的距离较远，可达几百米，称重信号线和电力电缆线应分开走线，且将屏蔽端接好，由于线路损耗较大、称重信号受外界的干扰较严重，距离超过60米时，接线应采用6线制接法；电脑积算器和秤体应分别接地，接地电阻应不大于4Ω。
4.电子皮带秤的维护及修理
4.1系统的维护
要使一台调校好的电子皮带秤能够满意地运行，保持良好的精度和可靠性，应进行如下七方面的维护：
其一，对于新安装的皮带秤，在安装后的几个月内，每隔一天检测一次零点，每隔一周检测一次间隔值，根据精度要求，适时选择实物校准或模拟校准；
第二，每天下班停机后及时清除秤体上的积料和皮带上的粘附物；
第三，皮带运行中，检测皮带是否跑偏；
第四，由于称重托辊运动的灵活性、径向跳动程度等直接影响计量精度，需每年对称重托辊润滑1～2次，但要注意托辊润滑后，需对电子皮带秤重新进行校准；
第五，使用过程中，正常流量最好控制在校准流量幅度的±20%范围内；
第六，最大流量不要超过120%Qmax，这样做不但有助于提高皮带秤的精度，而且会提高设备的使用寿命；
第七，严禁在安装传感器的秤体上进行焊接，以免损坏传感器，特殊情况下，应先断开电源，然后将接地线引到秤体上，一定不能让电流回路经过传感器。
4.2系统的修理
因外界影响因数较多，检查和排除电子皮带秤的故障，相对其它衡器来说要复杂得多，这就需要修理人员应认真阅读了解相关的知识，勤观察、勤动手、多分析、多思考、多总结。
4.2.1电脑积算器的检修
电脑积算器是电子皮带秤的中枢，它是将称重传感器送来的mV级信号转化成数字量信号，并将速度传感器送来的脉冲信号进行整形处理，然后一同送入微处理器集中进行处理，其修理程序参见图2。
4.2.2称重传感器和速度传感器的检修
称重传感器和速度传感器是电子皮带秤的心脏。称重传感器的检修大家较熟悉，限于篇幅，这里不再介绍；速度传感器是通过与皮带接触的滚动装置来驱动运行，并将皮带运行的速度信号转化为电压信号（方波），因厂家选用装置不同及皮带运行速度不一样，电压幅值也不一样，正常工作中，电压幅值一般在3～15VAC之间，可用万用表的“～”档进行检查，其检修程序参见图3。
4.2.3零点及间隔值的漂移
零点屡调不准、称量不准确，首先应从现场着手，造成的原因可能与秤体安装质量和使用环境有关，具体可从以下几方面处理：
一、环境温度、湿度是否昼夜变化较大，导致输送皮带的张力发生变化，从而使皮带秤零点发生漂移；
二、秤架上积尘积料、运输皮带粘料；
三、物料卡在秤架内；
四、运输机皮带不均匀；
五、系统没有良好接地；
六、电子测量元件故障；
七、称重传感器严重过载。
其次应考虑传感器本身的稳定性及电脑积算器的性能情况。
5、结束语
因水平有限，笔者结合用户的实际情况及自己的设计、安装、调试经验作如上粗浅分析，仅此一家之言，不当之处敬请读者批评指正，同时也希望对广大用户及其同仁有所启迪。
[摘要] 介绍电子皮带秤的选型、安装工艺过程要求及维护修理，确保用户根据自己的需要能够选择合适的电子皮带秤，并能保持较高的性能价格比，及在高精度的情况下可靠地使用。
关键词：电子皮带秤 选型 安装 维护及修理
1.概述
随着电子技术的突飞发展，作为对输送过程中散状物料进行连续计量的电子皮带秤，愈来愈多地用于商业贸易结算和企业内部进行成本核算。但人们对电子皮带秤的了解还远远不能向对待电子汽车衡、电子计价称一样，在购买前不能很好的选型以及在使用中不能很好地进行安装和维修。针对此问题，笔者结合自己的实际工作经验，进行粗浅地阐述。
2.电子皮带秤的选型
目前，市场上生产电子皮带秤的厂家有几十家，如珠海长陆、济南金钟、徐州三元、美国Romsey、日本Yamata、德国Schenck等，但型号配置不一，价格相差较大，几万元乃至几十万元不等，用户要想根据自己的实际情况选择合适的设备，需考虑以下五个方面的问题：
2.1 电子皮带秤型号的表示方法
根据国家标准GB/T7721-1995《电子皮带秤》，电子皮带秤的型号表示如图1所示：
2.2 电子皮带秤精度等级的种类
电子皮带秤属于自动衡器，其准确度等级的表示方法和静态衡器不一样，根据国家标准GB/T7721-1995《电子皮带秤》可知：电子皮带秤的准确度分为四个等级，表示符号为：（0.25）、(0.5)、(1.0)、(2.0)。
2.3 选择设备的目的
首先应搞清要购买的设备用于何种场合，是用于商业贸易结算还是企业内部核算。若用于商业贸易结算，应选择精度较高的设备，如（0.25）级、（05）级，若用于企业内部核算，可选择（05）级、（1.0）级或（2.0）级电子皮带秤，因为选择高精度的电子皮带秤，不仅初期投资较大，而且维护的工作量、维护的费用也较大，并且还需要选择较高的校验装置，例如实物校验装置，其投资近200-300万元。一些用户经常容易产生误区，订购前不加分析地选择高精度的皮带秤，试想一下，其道理和静态衡器中（II）级、（III）级、（IIII）级衡器的选用基本相同，不同之处在于该设备的校验装置由用户自备，而静态衡器由生产厂家解决。
2.4 所选设备的配置
明确购买设备的目的后，接着应搞清购买的设备是否需要增加其它功能，以便选择相关配置，然后应向厂家提出要选设备的要求，包括设备的基本配置（本体、电脑积算器等）和选用配置（通讯板、打印板、模拟电流接口板、远程显示器等）。其中核心部件电脑积算器的型号价格差别较大，目前国内应用较多的有徐州10-201、美国MT2000系列、日本CFC-100系列、德国400系列等。因为配置价格较贵，用户应该根据自己的需要适当进行选择，如进行商业贸易可选配打印机、内部核算可选择远程计数器等。
2.5 向厂家提供现场的技术资料
搞清以上几两点后，接着应向生产厂家提供现场的技术资料，以便厂家有针对性的进行设计，其中现场的技术资料主要包括环境的温度、湿度，皮带输送机的型号、输送机的倾角、托辊的槽行角、皮带的速度、皮带的宽度，运送物料的特性、正常流量、最大流量，现场距电脑积算器的距离，积算器的安装形式等。
3.电子皮带秤的安装工艺要求
一台电子皮带秤的使用性能好坏，不仅取决于厂家的设计质量（高品质的设计应是前提条件，文中不进行叙述），而且还取决于现场的安装工艺要求及设备的维护情况。
3.1秤体安装位置的选取
秤体应安装在输送机皮带张力变化较小且安装的部位不应有伸缩、接头或纵梁拼接的地方，整个称重域内托辊和输送机的支撑应有足够的强度和刚度，尽量避免风力、雨雪、暴晒、振动源、腐蚀性气体、强磁场及大型机电设备的干扰，并且将安装秤体的皮带输送机与振动料仓分离，避免振动信号对称重信号的影响。
3.2称重托辊的选取及安装
称重托辊的径向跳动，承重高度和槽行角的公差应在国家标准允许的范围内，托辊的槽行角应在35°以下，槽型角偏大，势必会引起托辊的不同心度，从而使皮带的柔性变差。称重域内托辊应比两边其它托辊高出6mm左右，且纵向中心线应与输送机架挂辊中心线重合，而且与输送机纵向平行。
3.3电气部分的安装要求
电源部分应尽量避开动力线，亦可采用照明电源，有条件的用户可在电脑积算器电源侧增加电源稳压装置；电气接线盒安装于输送机一侧，应密封好，防止清扫输送机架时，电路板被水浸泡或粉尘进入接线盒内；电脑积算器控制室和现场的距离较远，可达几百米，称重信号线和电力电缆线应分开走线，且将屏蔽端接好，由于线路损耗较大、称重信号受外界的干扰较严重，距离超过60米时，接线应采用6线制接法；电脑积算器和秤体应分别接地，接地电阻应不大于4Ω。
4.电子皮带秤的维护及修理
4.1系统的维护
要使一台调校好的电子皮带秤能够满意地运行，保持良好的精度和可靠性，应进行如下七方面的维护：
其一，对于新安装的皮带秤，在安装后的几个月内，每隔一天检测一次零点，每隔一周检测一次间隔值，根据精度要求，适时选择实物校准或模拟校准；
第二，每天下班停机后及时清除秤体上的积料和皮带上的粘附物；
第三，皮带运行中，检测皮带是否跑偏；
第四，由于称重托辊运动的灵活性、径向跳动程度等直接影响计量精度，需每年对称重托辊润滑1～2次，但要注意托辊润滑后，需对电子皮带秤重新进行校准；
第五，使用过程中，正常流量最好控制在校准流量幅度的±20%范围内；
第六，最大流量不要超过120%Qmax，这样做不但有助于提高皮带秤的精度，而且会提高设备的使用寿命；
第七，严禁在安装传感器的秤体上进行焊接，以免损坏传感器，特殊情况下，应先断开电源，然后将接地线引到秤体上，一定不能让电流回路经过传感器。
4.2系统的修理
因外界影响因数较多，检查和排除电子皮带秤的故障，相对其它衡器来说要复杂得多，这就需要修理人员应认真阅读了解相关的知识，勤观察、勤动手、多分析、多思考、多总结。
4.2.1电脑积算器的检修
电脑积算器是电子皮带秤的中枢，它是将称重传感器送来的mV级信号转化成数字量信号，并将速度传感器送来的脉冲信号进行整形处理，然后一同送入微处理器集中进行处理，其修理程序参见图2。
4.2.2称重传感器和速度传感器的检修
称重传感器和速度传感器是电子皮带秤的心脏。称重传感器的检修大家较熟悉，限于篇幅，这里不再介绍；速度传感器是通过与皮带接触的滚动装置来驱动运行，并将皮带运行的速度信号转化为电压信号（方波），因厂家选用装置不同及皮带运行速度不一样，电压幅值也不一样，正常工作中，电压幅值一般在3～15VAC之间，可用万用表的“～”档进行检查，其检修程序参见图3。
4.2.3零点及间隔值的漂移
零点屡调不准、称量不准确，首先应从现场着手，造成的原因可能与秤体安装质量和使用环境有关，具体可从以下几方面处理：
一、环境温度、湿度是否昼夜变化较大，导致输送皮带的张力发生变化，从而使皮带秤零点发生漂移；
二、秤架上积尘积料、运输皮带粘料；
三、物料卡在秤架内；
四、运输机皮带不均匀；
五、系统没有良好接地；
六、电子测量元件故障；
七、称重传感器严重过载。
其次应考虑传感器本身的稳定性及电脑积算器的性能情况。
5、结束语
因水平有限，笔者结合用户的实际情况及自己的设计、安装、调试经验作如上粗浅分析，仅此一家之言，不当之处敬请读者批评指正，同时也希望对广大用户及其同仁有所启迪。
核子皮带秤和电子皮带秤的比较
就国内固体物料连续计量设备来说，上世纪50、60年代是以机械式皮带秤为主，60年代末电子皮带秤开始使用，随后迅速占领了整个市场，全面取代了机械式皮带秤。从1984年起，首都钢铁公司、内蒙古包头第一热电厂、上海吴泾化工厂引进了美国伽瑞(Kay-Ray)公司的核子皮带秤后，电子皮带秤一统天下的局面被冲破了。核子皮带秤以较快的速度发展，不仅国外核子皮带秤的生产厂商争先恐后来华推销产品，国内有关大专院校、科研院所、工厂也蜂拥而上，相继研制生产各类核子皮带秤。
核子皮带秤和电子皮带秤都是对皮带输送机输送的物料进行计量的一种设备。两者共同之处是：为了得到所输送物料的重量流量，都要检测皮带的物料荷重和皮带的速度信号，然后将两个信号相乘得到瞬时流量，再经积分或累加运算得到一段时间内输送物料的重量累计值；检测皮带速度的方式相同，都是采用磁阻脉冲式、光电脉冲式之类测速传感器。两者不同之处是：核子皮带秤是通过物料对射线的吸收来确定荷重信号，而电子皮带秤是通过对设定长度上的物料重量进行称量来确定荷重信号。
就国内大多数工厂来说，目前使用的仍然是电子皮带秤，他们对核子皮带秤取观望态度：一方面收集核子皮带秤的资料，去核子皮带秤使用现场参观，请教这方面的专家；另一方面在心里盘算：谁优谁劣？
对这个问题，很难用几句话来回答。作者愿意就以下几点与读者交换意见。
一 准确度
作为计量仪表，准确度当然是很重要的。
电子皮带秤的准确度按1995年5月5日批准、于1995年12月1日实施的“电子皮带秤”国家标准GB/T7721-1995规定，分为0.25、0.5、1.0、2.0四个等级，其最大动态累计误差在新安装时则分别为±0.125%、±0.25%、±0.5%、±1.0%，使用中分别为±0.25%、±0.5%、±1.0%、±2.0%，也就是说，最差的秤在新安装时最大动态累计误差也不会超过±1.0%，而国内已有多家工厂的产品通过了0.25、0.5这样较高等级准确度的测试。
核子皮带秤目前只有国家计量检定规程JJG811-93，它是1993年2月3日批准、1993年6月1日实施的，其准确度等级分为1.0、2.0两个等级，其最大动态累计误差在新安装时分别为±0.5%、±1.0%，使用中分别为±1.0%、±2.0%。为什么不规定更高准确度等级呢？起码是规程的编制者认为在当前及近期内无此必要，由此可间接说明核子皮带秤比部分高准确度电子皮带秤准确度要低。
国内核子皮带秤的生产厂几乎毫无例外都声称其准确度为±1.0%(实际其中大部分并未通过有关计量部门检定)。而核子皮带秤国外产品的介绍一般比较保守，如美国拉姆齐(Ramsey)公司和德州核子(Texas Nuclear)公司的准确度指标为试验物料量的±(1~3)%(即当量精确度)；美国伽瑞公司的准确度指标为满值的±1%(即满值精确度)；英国爱弗里(Avery)公司介绍在校验设备完善和运行条件良好的情况下的准确度指标为满值的±0.5~1.0%(即满值精确度)；德国波索尔德(Berthold)准确度指标为±(0.5~1.5)%，作者认为国外产品的这些指标较令人信服。
这里提到了当量精确度和满值精确度，接触过检定的同志都知道，当量精确度要求比满值精确度的要求高得多，比如说在20%瞬时流量量程时满值精确度允许的误差值就是当量精确度的5倍，而电子皮带秤、核子皮带秤标准中规定的均是当量精确度，这是计量器具常常采用的准确度表示方法，国外核子皮带秤生产厂多数把核子皮带秤看成普通仪表，所以采用仪表常用的满值精确度表示方法。
对核子皮带秤来说，在国家计量检定规程JJG811-93中规定的20~100%瞬时流量范围内始终能保持秤的准确度通常有较大的难度。武汉南方核仪表公司GGF-2102型智能核子秤的说明书上明确指出：“流量起伏在满标70~100%时累计误差小于±1%”。深圳吉立电气公司在其用户使用报告中列出设计、选型和生产操作时应注意的问题时说：“当物料输送量均匀、物料堆比重和黏度变化不大而称重物料荷重为满值的70~100%时，重复性误差可达±0.5%，如果物料堆比重变化很大或输送机上负荷很低时，称重误差可达±(0.5~3)%”。作者认为这些说法是比较客观的。
对电子皮带秤来说，流量越大，通常可达到更高的精确度，而对核子皮带秤来说，由于放射源强度的限制，在大流量、高负荷的情况下，透过物料被探测器接收的射线强度太弱，这无疑影响了测量准确度。
北京核仪器厂QBNW-1型核子皮带秤规定了荷重范围是30~ 180kg/m，石家庄404厂SY-5500智能式核子皮带秤规定了荷重范围是3~ 100kg/m。其他厂的产品也应有类似的规定，只不过这些厂家没有将它们写进说明书。
因电子皮带秤称重原理是通过皮带测量物料重量，所以皮带输送机的状况，如皮带张力、皮带硬度、皮带跑偏、托辊未校准、托辊偏心等对称量准确度影响很大。核子皮带秤是通过射线吸收原理进行测量，上述因素中除皮带跑偏外，其余因素对核子皮带秤的测量影响非常小。
而物料特性的变化，如品种、成分、含水量、在皮带上断面形状的变化都对测量准确度有影响，例如称量物料由煤改为矿石甚至煤矸石时，都需要重新进行校准。当物料含水量变化±10%时，资料介绍可能引起±0.5%的误差，当称量物料煤中矸石含量变化±10%时，资料介绍可能引起±1.0%的误差，但这些因素对电子皮带秤的影响又很小。
当然，电子皮带秤的产品准确度和其实际使用准确度是两回事，用电子皮带秤生产厂家的说法是使用准确度“取决于”电子皮带秤的安装质量和维护水平，而正是“取决于”这3个字应该引起用户的警觉。在安装质量好、维护制度健全、校验设施齐全、操作精心的条件下，电子皮带秤可以达到±0.5%或更高的准确度，如现在国内多数大电厂燃煤计量所使用的电子皮带秤。但如果安装不好或维护工作粗放，电子皮带秤的使用准确度将大大下降，±3%、±5%甚至百分之十几的误差都可能出现。核子皮带秤虽然准确度难以优于±1%(当量精确度)，但在皮带输送机运行状况差及几乎无人维护的情况下，却大体可以维持初期的准确度，例如满值精确度±(1~ 3)%。
80年代后期曾有过一次双方比试的机会，在某港口原煤计量的同一条皮带输送机上安装了3台皮带秤，由市计量局主持进行出证考核鉴定，鉴定结果是成都科学仪器厂生产的GGP-50多托辊电子皮带秤、湖南计算机厂生产的WPC多托辊电子皮带秤不经调整可以达到±0.5%的准确度，而国内某著名高校生产的核子皮带秤却难以达到±1.0%的准确度指标。
因此，就准确度来说，电子皮带秤的准确度通常较高，但它要求精心维护，否则很难保证稳定的高准确度。核子皮带秤的准确度一般，但相对来说比较稳定。
二 安装及维护
多数电子皮带秤(特别是准确度稍高的秤)秤架庞大、复杂，如多托辊电子皮带秤中带平衡重的双杠杆式秤架，重量往往超过1000kg，安装时还要对输送机的支架及纵梁进行加固。安装位置的选择非常关键，通常要求在皮带张力小及张力变化小的地方安装，安装时还要停皮带输送机。
核子皮带秤的秤体小巧，搬运及安装工作量小，从安装要求上讲，可以说不讲究，只要简单地固定在皮带机纵梁上就可以了，安装空间大约只需300mm就够了，安装时甚至可以不停皮带输送机。
从维护方面看，电子皮带秤的使用准确度受“取决于”这一限制条件，要保证皮带张力恒定、皮带不跑偏、秤架不积灰、托辊校准好等运行条件，需要操作者精心维护并定期进行模拟校验或实物校验。我们可以这样说：电子皮带秤的准确度要求越高，维护工作越频繁，维护工作量也越大。
相比之下，核子皮带秤对维护工作的要求就比较少，除了在皮带下方的探测器(或射源)的积灰影响准确度外，其余部分不需要经常维护，只是每月用校验板进行模拟校验即可，而用校验板进行模拟校验远比电子皮带秤采用挂码、滚链校验简单。
由此可见，就安装和维护来看，核子皮带秤占有明显优势。
三 费用
目前国产电子皮带秤的价格根据准确度要求、秤架结构型式的差别和显示仪的不同，大约在2~5万元之间；国产核子皮带秤的价格基本与此相当，进口产品的价格约高1~1.5倍。
电子皮带秤的安装费用肯定要贵一点，维护费用虽不起眼，但时间长了也是一笔很大的支出，这方面核子皮带秤仍占优势。但核子皮带秤也存在需配置辐射剂量测量专用仪器、定期检查身体、发放特殊保健、申请使用合格证等多项费用。
由上述可知，费用方面两者相差不大，核子皮带秤可能稍占优势。
四 安全
电子皮带秤不存在安全问题。
核子皮带秤装有核辐射源，核辐射源通常采用铯（CS137），其辐射强度对点状射源一般为3.7×109贝可(100毫居里)，对线状射源一般为6×108贝可(16毫居里)，只比一般γ射线密度计射源强度稍大。但核子皮带秤对射线防护已作了周密的考虑，如配有体积较大的铅射源罐、射线关断开关、防辐射板等。秤体周围的射线剂量事先经过计算，安装后又要经过卫生、防疫、公安部门检定，当检定合格，发放使用合格证后才能使用。更何况防护标准是按长时间在辐射区域工作制定的，而通常秤的维护人员在辐射区域工作的时间是很短的。使用核辐射仪表的确存在安全问题，作者认为在使用过程中要由用户倒装射源的应用(如在容器内安放裸源以测量料位)是有一定危险性，但对于核子皮带秤这样放射源始终放在铅罐中的应用，则认为是非常安全的，所以，对使用核子皮带秤我们不应该有恐惧心理。
昆明中轻依兰公司从德国引进成套设备，并配套引进数百台核辐射仪表。该厂曾设有一个同位素班，专门负责核辐射仪表的维护及安装工作，投产20年来，核辐射仪表的投运率几乎是100%，同时还增加了1台进口、5台国产核子皮带秤，这些仪表在生产中发挥了重要作用，而维护人员的健康状况也令人满意。
当然，由于核辐射知识普及不够，不仅一般工人、领导干部顾虑重重，有时连技术人员也有些疑虑。我们在工程设计中选用的核辐射仪表，虽然事先已征得甲方同意，但在现场施工时，仍出现因个别领导不同意而取消的事例。与中轻依兰公司相邻的某大型企业，虽然对中轻依兰公司核辐射仪表的应用也有所了解，但终因部分领导干部、技术人员的反对，长时间未能作出购买核辐射仪表的决策。
这说明我们在选用核辐射仪表之前，面临的是宣传核辐射仪表知识的问题；选用核辐射仪表之后，面临的是深入普及宣传及建立核辐射仪表使用安全防护制度的问题。
对安全问题，作者有以下看法：
(1)使用核子皮带秤是安全的；
(2)核子皮带秤使用之前，要向全体工作人员普及核辐射仪表知识及防护知识；
(3)使用核辐射仪表应有完善的规章制度和严格的安全防护措施，订购核辐射仪表之前，要向卫生、防疫、公安部门提出申请并取得同意，安装后要经卫生、防疫、公安部门审查并发放使用合格证后方可使用；要配备专用的辐射剂量检测仪表并指定专人负责维护工作，工作人员享受特殊保健并需定期检查身体。
五 结束语
电子皮带秤和核子皮带秤，究竟谁优谁劣？
本文试图对此作出答复，但似乎又没有给读者一个明确的答案，原因在于各种产品性能的比较离不开具体环境。作者列出以下几条选型思路供读者参考：
(1)使用现场相关人员对核辐射仪表有一定的了解，上上下下都赞同使用核辐射仪表，这是选用核辐射仪表的前提条件；
(2)皮带输送机输送单一物料、物料成分变化小、含水量变化小、块度小、在皮带上的断面形状基本固定、负荷适中且负荷变化小于±30%，这样一些条件是选用核子皮带秤的必要条件；
(3)皮带输送机本身条件不好，如皮带过长或过短(甚至安装秤架的空间只有300mm)、皮带张力特别大或张力变化特别大、皮带机倾角不是固定的、皮带机带卸料小车、钢丝绳芯皮带机等等，宜选用核子皮带秤；
(4)要求维护量小，并具备选用核子皮带秤的前提条件和必要条件的场合可考虑选用核子皮带秤；
(5)计量准确度要求高于1.0级的场所，不宜选用核子皮带秤。当上述选用核子皮带秤的必要条件不能完全满足时，核子皮带秤的使用准确度只能达到2.0级或更差；
(6)核辐射仪表最好能形成一定的规模，起码近期规划中应该是这样的。一个工厂如果只有一两台核辐射仪表，为此配备专用的射线监测仪表和由专人负责维护工作似乎不合算。
综上所述，核子皮带秤采用了非接触式测量原理，可以避免电子皮带秤需通过皮带进行物料荷重测量所涉及到的一系列问题。但核子皮带秤也因其射线吸收原理带来另外一些问题。因此，某些核子皮带秤生产厂家有关“核子皮带秤全面替代电子皮带秤”的广告宣传词，只是这些厂家的一厢情愿。客观地说，核子皮带秤只是电子皮带秤的补充，它一直未能成为也不可能成为皮带秤的主流产品，它的定位只是为用户在电子皮带秤之外提供了另外一种选择的余地，国内核子皮带秤20年的发展历史也说明了这一点。
本文作者方原柏先生，昆明有色冶金设计研究院教授级高级工程师。
核子皮带秤和电子皮带秤都是对皮带输送机输送的物料进行计量的一种设备。两者共同之处是：为了得到所输送物料的重量流量，都要检测皮带的物料荷重和皮带的速度信号，然后将两个信号相乘得到瞬时流量，再经积分或累加运算得到一段时间内输送物料的重量累计值；检测皮带速度的方式相同，都是采用磁阻脉冲式、光电脉冲式之类测速传感器。两者不同之处是：核子皮带秤是通过物料对射线的吸收来确定荷重信号，而电子皮带秤是通过对设定长度上的物料重量进行称量来确定荷重信号。
就国内大多数工厂来说，目前使用的仍然是电子皮带秤，他们对核子皮带秤取观望态度：一方面收集核子皮带秤的资料，去核子皮带秤使用现场参观，请教这方面的专家；另一方面在心里盘算：谁优谁劣？
对这个问题，很难用几句话来回答。作者愿意就以下几点与读者交换意见。
一 准确度
作为计量仪表，准确度当然是很重要的。
电子皮带秤的准确度按1995年5月5日批准、于1995年12月1日实施的“电子皮带秤”国家标准GB/T7721-1995规定，分为0.25、0.5、1.0、2.0四个等级，其最大动态累计误差在新安装时则分别为±0.125%、±0.25%、±0.5%、±1.0%，使用中分别为±0.25%、±0.5%、±1.0%、±2.0%，也就是说，最差的秤在新安装时最大动态累计误差也不会超过±1.0%，而国内已有多家工厂的产品通过了0.25、0.5这样较高等级准确度的测试。
核子皮带秤目前只有国家计量检定规程JJG811-93，它是1993年2月3日批准、1993年6月1日实施的，其准确度等级分为1.0、2.0两个等级，其最大动态累计误差在新安装时分别为±0.5%、±1.0%，使用中分别为±1.0%、±2.0%。为什么不规定更高准确度等级呢？起码是规程的编制者认为在当前及近期内无此必要，由此可间接说明核子皮带秤比部分高准确度电子皮带秤准确度要低。
国内核子皮带秤的生产厂几乎毫无例外都声称其准确度为±1.0%(实际其中大部分并未通过有关计量部门检定)。而核子皮带秤国外产品的介绍一般比较保守，如美国拉姆齐(Ramsey)公司和德州核子(Texas Nuclear)公司的准确度指标为试验物料量的±(1~3)%(即当量精确度)；美国伽瑞公司的准确度指标为满值的±1%(即满值精确度)；英国爱弗里(Avery)公司介绍在校验设备完善和运行条件良好的情况下的准确度指标为满值的±0.5~1.0%(即满值精确度)；德国波索尔德(Berthold)准确度指标为±(0.5~1.5)%，作者认为国外产品的这些指标较令人信服。
这里提到了当量精确度和满值精确度，接触过检定的同志都知道，当量精确度要求比满值精确度的要求高得多，比如说在20%瞬时流量量程时满值精确度允许的误差值就是当量精确度的5倍，而电子皮带秤、核子皮带秤标准中规定的均是当量精确度，这是计量器具常常采用的准确度表示方法，国外核子皮带秤生产厂多数把核子皮带秤看成普通仪表，所以采用仪表常用的满值精确度表示方法。
对核子皮带秤来说，在国家计量检定规程JJG811-93中规定的20~100%瞬时流量范围内始终能保持秤的准确度通常有较大的难度。武汉南方核仪表公司GGF-2102型智能核子秤的说明书上明确指出：“流量起伏在满标70~100%时累计误差小于±1%”。深圳吉立电气公司在其用户使用报告中列出设计、选型和生产操作时应注意的问题时说：“当物料输送量均匀、物料堆比重和黏度变化不大而称重物料荷重为满值的70~100%时，重复性误差可达±0.5%，如果物料堆比重变化很大或输送机上负荷很低时，称重误差可达±(0.5~3)%”。作者认为这些说法是比较客观的。
对电子皮带秤来说，流量越大，通常可达到更高的精确度，而对核子皮带秤来说，由于放射源强度的限制，在大流量、高负荷的情况下，透过物料被探测器接收的射线强度太弱，这无疑影响了测量准确度。
北京核仪器厂QBNW-1型核子皮带秤规定了荷重范围是30~ 180kg/m，石家庄404厂SY-5500智能式核子皮带秤规定了荷重范围是3~ 100kg/m。其他厂的产品也应有类似的规定，只不过这些厂家没有将它们写进说明书。
因电子皮带秤称重原理是通过皮带测量物料重量，所以皮带输送机的状况，如皮带张力、皮带硬度、皮带跑偏、托辊未校准、托辊偏心等对称量准确度影响很大。核子皮带秤是通过射线吸收原理进行测量，上述因素中除皮带跑偏外，其余因素对核子皮带秤的测量影响非常小。
而物料特性的变化，如品种、成分、含水量、在皮带上断面形状的变化都对测量准确度有影响，例如称量物料由煤改为矿石甚至煤矸石时，都需要重新进行校准。当物料含水量变化±10%时，资料介绍可能引起±0.5%的误差，当称量物料煤中矸石含量变化±10%时，资料介绍可能引起±1.0%的误差，但这些因素对电子皮带秤的影响又很小。
当然，电子皮带秤的产品准确度和其实际使用准确度是两回事，用电子皮带秤生产厂家的说法是使用准确度“取决于”电子皮带秤的安装质量和维护水平，而正是“取决于”这3个字应该引起用户的警觉。在安装质量好、维护制度健全、校验设施齐全、操作精心的条件下，电子皮带秤可以达到±0.5%或更高的准确度，如现在国内多数大电厂燃煤计量所使用的电子皮带秤。但如果安装不好或维护工作粗放，电子皮带秤的使用准确度将大大下降，±3%、±5%甚至百分之十几的误差都可能出现。核子皮带秤虽然准确度难以优于±1%(当量精确度)，但在皮带输送机运行状况差及几乎无人维护的情况下，却大体可以维持初期的准确度，例如满值精确度±(1~ 3)%。
80年代后期曾有过一次双方比试的机会，在某港口原煤计量的同一条皮带输送机上安装了3台皮带秤，由市计量局主持进行出证考核鉴定，鉴定结果是成都科学仪器厂生产的GGP-50多托辊电子皮带秤、湖南计算机厂生产的WPC多托辊电子皮带秤不经调整可以达到±0.5%的准确度，而国内某著名高校生产的核子皮带秤却难以达到±1.0%的准确度指标。
因此，就准确度来说，电子皮带秤的准确度通常较高，但它要求精心维护，否则很难保证稳定的高准确度。核子皮带秤的准确度一般，但相对来说比较稳定。
二 安装及维护
多数电子皮带秤(特别是准确度稍高的秤)秤架庞大、复杂，如多托辊电子皮带秤中带平衡重的双杠杆式秤架，重量往往超过1000kg，安装时还要对输送机的支架及纵梁进行加固。安装位置的选择非常关键，通常要求在皮带张力小及张力变化小的地方安装，安装时还要停皮带输送机。
核子皮带秤的秤体小巧，搬运及安装工作量小，从安装要求上讲，可以说不讲究，只要简单地固定在皮带机纵梁上就可以了，安装空间大约只需300mm就够了，安装时甚至可以不停皮带输送机。
从维护方面看，电子皮带秤的使用准确度受“取决于”这一限制条件，要保证皮带张力恒定、皮带不跑偏、秤架不积灰、托辊校准好等运行条件，需要操作者精心维护并定期进行模拟校验或实物校验。我们可以这样说：电子皮带秤的准确度要求越高，维护工作越频繁，维护工作量也越大。
相比之下，核子皮带秤对维护工作的要求就比较少，除了在皮带下方的探测器(或射源)的积灰影响准确度外，其余部分不需要经常维护，只是每月用校验板进行模拟校验即可，而用校验板进行模拟校验远比电子皮带秤采用挂码、滚链校验简单。
由此可见，就安装和维护来看，核子皮带秤占有明显优势。
三 费用
目前国产电子皮带秤的价格根据准确度要求、秤架结构型式的差别和显示仪的不同，大约在2~5万元之间；国产核子皮带秤的价格基本与此相当，进口产品的价格约高1~1.5倍。
电子皮带秤的安装费用肯定要贵一点，维护费用虽不起眼，但时间长了也是一笔很大的支出，这方面核子皮带秤仍占优势。但核子皮带秤也存在需配置辐射剂量测量专用仪器、定期检查身体、发放特殊保健、申请使用合格证等多项费用。
由上述可知，费用方面两者相差不大，核子皮带秤可能稍占优势。
四 安全
电子皮带秤不存在安全问题。
核子皮带秤装有核辐射源，核辐射源通常采用铯（CS137），其辐射强度对点状射源一般为3.7×109贝可(100毫居里)，对线状射源一般为6×108贝可(16毫居里)，只比一般γ射线密度计射源强度稍大。但核子皮带秤对射线防护已作了周密的考虑，如配有体积较大的铅射源罐、射线关断开关、防辐射板等。秤体周围的射线剂量事先经过计算，安装后又要经过卫生、防疫、公安部门检定，当检定合格，发放使用合格证后才能使用。更何况防护标准是按长时间在辐射区域工作制定的，而通常秤的维护人员在辐射区域工作的时间是很短的。使用核辐射仪表的确存在安全问题，作者认为在使用过程中要由用户倒装射源的应用(如在容器内安放裸源以测量料位)是有一定危险性，但对于核子皮带秤这样放射源始终放在铅罐中的应用，则认为是非常安全的，所以，对使用核子皮带秤我们不应该有恐惧心理。
昆明中轻依兰公司从德国引进成套设备，并配套引进数百台核辐射仪表。该厂曾设有一个同位素班，专门负责核辐射仪表的维护及安装工作，投产20年来，核辐射仪表的投运率几乎是100%，同时还增加了1台进口、5台国产核子皮带秤，这些仪表在生产中发挥了重要作用，而维护人员的健康状况也令人满意。
当然，由于核辐射知识普及不够，不仅一般工人、领导干部顾虑重重，有时连技术人员也有些疑虑。我们在工程设计中选用的核辐射仪表，虽然事先已征得甲方同意，但在现场施工时，仍出现因个别领导不同意而取消的事例。与中轻依兰公司相邻的某大型企业，虽然对中轻依兰公司核辐射仪表的应用也有所了解，但终因部分领导干部、技术人员的反对，长时间未能作出购买核辐射仪表的决策。
这说明我们在选用核辐射仪表之前，面临的是宣传核辐射仪表知识的问题；选用核辐射仪表之后，面临的是深入普及宣传及建立核辐射仪表使用安全防护制度的问题。
对安全问题，作者有以下看法：
(1)使用核子皮带秤是安全的；
(2)核子皮带秤使用之前，要向全体工作人员普及核辐射仪表知识及防护知识；
(3)使用核辐射仪表应有完善的规章制度和严格的安全防护措施，订购核辐射仪表之前，要向卫生、防疫、公安部门提出申请并取得同意，安装后要经卫生、防疫、公安部门审查并发放使用合格证后方可使用；要配备专用的辐射剂量检测仪表并指定专人负责维护工作，工作人员享受特殊保健并需定期检查身体。
五 结束语
电子皮带秤和核子皮带秤，究竟谁优谁劣？
本文试图对此作出答复，但似乎又没有给读者一个明确的答案，原因在于各种产品性能的比较离不开具体环境。作者列出以下几条选型思路供读者参考：
(1)使用现场相关人员对核辐射仪表有一定的了解，上上下下都赞同使用核辐射仪表，这是选用核辐射仪表的前提条件；
(2)皮带输送机输送单一物料、物料成分变化小、含水量变化小、块度小、在皮带上的断面形状基本固定、负荷适中且负荷变化小于±30%，这样一些条件是选用核子皮带秤的必要条件；
(3)皮带输送机本身条件不好，如皮带过长或过短(甚至安装秤架的空间只有300mm)、皮带张力特别大或张力变化特别大、皮带机倾角不是固定的、皮带机带卸料小车、钢丝绳芯皮带机等等，宜选用核子皮带秤；
(4)要求维护量小，并具备选用核子皮带秤的前提条件和必要条件的场合可考虑选用核子皮带秤；
(5)计量准确度要求高于1.0级的场所，不宜选用核子皮带秤。当上述选用核子皮带秤的必要条件不能完全满足时，核子皮带秤的使用准确度只能达到2.0级或更差；
(6)核辐射仪表最好能形成一定的规模，起码近期规划中应该是这样的。一个工厂如果只有一两台核辐射仪表，为此配备专用的射线监测仪表和由专人负责维护工作似乎不合算。
综上所述，核子皮带秤采用了非接触式测量原理，可以避免电子皮带秤需通过皮带进行物料荷重测量所涉及到的一系列问题。但核子皮带秤也因其射线吸收原理带来另外一些问题。因此，某些核子皮带秤生产厂家有关“核子皮带秤全面替代电子皮带秤”的广告宣传词，只是这些厂家的一厢情愿。客观地说，核子皮带秤只是电子皮带秤的补充，它一直未能成为也不可能成为皮带秤的主流产品，它的定位只是为用户在电子皮带秤之外提供了另外一种选择的余地，国内核子皮带秤20年的发展历史也说明了这一点。
本文作者方原柏先生，昆明有色冶金设计研究院教授级高级工程师。
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