電子汽車衡檢定分度數(shù)的分析（2）
通過實(shí)際輸入靈敏度A和儀表輸入靈敏度的比較來判斷，如果實(shí)際輸入靈敏度大于儀表輸入靈敏度，則符合要求；否則，就不符合要求。A=1000譙譈譊/（N譚）
A：實(shí)際靈敏度 S：儀表激勵電壓V B：傳感器靈敏度Mv/V
D：最小分度值Kg N：傳感器個數(shù) T：傳感器額定載荷
34. 同樣長度，秤體三節(jié)好還是秤體四節(jié)好？
三節(jié)好。因?yàn)槿?jié)秤體有8只傳感器，四節(jié)秤體有10只傳感器，從成本費(fèi)用上說：三節(jié)秤體比四節(jié)秤體節(jié)省材料和傳感器，從而節(jié)省成本；從準(zhǔn)確度上說，因?yàn)槊恐粋鞲衅鞯撵`敏度不同，隨著傳感器數(shù)量的增加，稱重示值誤差產(chǎn)生的可能也增大，容易造成稱重不準(zhǔn)。但是，如果用同樣的傳感器，三節(jié)秤與四節(jié)秤相比，秤體最大載荷（包括允許過載）要小一些，安全性小一些；此外，因?yàn)槊恐粋鞲衅鞒惺艿牧Ρ容^大，也容易導(dǎo)致傳感器損壞。
35. 波特率是什么含義？數(shù)據(jù)傳輸速度叫波特率。
36. 濾波器的作用是什么？
降低噪音信號對稱量結(jié)果的誤差。
37. 什么是零點(diǎn)跟蹤？
當(dāng)沒有載荷在秤上時，儀表應(yīng)顯示為零，但實(shí)際上，因?yàn)橥饨鐪囟�、風(fēng)力、射頻、噪音、振動等環(huán)境的變化以及內(nèi)部元器件的變化，儀表顯示常常不是零，而出現(xiàn)零點(diǎn)漂移；另外，當(dāng)有少量稱重物散落在秤體上時，儀表的示值也會出現(xiàn)，所以要對這些微小的變化進(jìn)行補(bǔ)償，使顯示值保持為零。這就是零點(diǎn)跟蹤。
38. 電子計(jì)價秤的主要用途是什么？有什么特點(diǎn)？
電子計(jì)價秤的稱量范圍小，一般在3公斤到15公斤之間，成本低、體積小、攜帶和移動非常方便、精確度高、穩(wěn)定性強(qiáng)，易于維修，顯示直觀（有的可以雙面顯示），所以很受商店、超市、個體攤位的歡迎。屬于三級秤，一般采用懸臂梁傳感器。電子計(jì)價秤主要作用是能準(zhǔn)確、直觀、方便的計(jì)算總價并顯示，并且適用于不同的情況，其功能包括：置零、去皮、置單價、稱量及金額計(jì)算并顯示、找零。顯示內(nèi)容為：單價、數(shù)（重）量、總價（金額）。其稱量方式可以是一次性稱量，也可以多次累計(jì)稱量；可以稱量一種物品，也可以稱量多種物品，詳細(xì)操作和工作環(huán)境要求參加其使用說明書。
39. 皮帶秤的工作原理是什么？
常見的皮帶秤有測速法稱量和測長法稱量2種方式。測速法稱量比較多，其原理是：分別測出輸送的物料重量和輸送速度，并經(jīng)相應(yīng)的電路轉(zhuǎn)換成信號輸出，通過儀表將稱重結(jié)果顯示出來。用公式表示是：W=Q譜譚，其中：W，物料重量；Q，單位長度上的物料重量；V，皮帶速度；T，連續(xù)工作時間。測長法的原理是：利用光電式行程距離檢測器將皮帶上的物料平均分成若干等距離的小段，對每小段皮帶上的物料進(jìn)行定時采樣，測取該小段物料重量的平均值，最后逐次累加求的一定行程下的物料總重。
40. 配料皮帶秤的結(jié)構(gòu)是怎樣的？各部分的作用是什么？
配料皮帶秤應(yīng)用于對不同物料按不同比例進(jìn)行配比的場所，由料斗、給料器、調(diào)速電機(jī)及減速箱、秤體、PID調(diào)節(jié)器、皮帶及驅(qū)動裝置等部分配置而成，料斗主要是存放物料，每個料斗都有卸料口和閉鎖裝置。給料器是安裝在料斗下面用于調(diào)整供料速度的供料裝置，常見的給料器有圓盤式、螺旋式、振動式等類型。調(diào)速電機(jī)及減速箱用來給統(tǒng)料器運(yùn)行提供動力。秤體用于稱量供料器給出的物料的瞬時流量。PID調(diào)節(jié)器用于對配料的人工設(shè)定流量與實(shí)際測出流量進(jìn)行比較，并對誤差信號進(jìn)行運(yùn)算，并輸出信號對調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，使實(shí)際物料配比達(dá)到恒定數(shù)值。皮帶驅(qū)動裝置主要是驅(qū)動皮帶轉(zhuǎn)動。
41. 配料皮帶秤傳感器選擇應(yīng)該注意什么問題？
由于配料皮帶秤的使用環(huán)境比較惡劣，通�，F(xiàn)場濕度大、溫差大、塵埃多、易受機(jī)械振動和沖擊，常有腐蝕性的介質(zhì)等，因此要求傳感器的剛性好、溫度穩(wěn)定性好，能抗沖擊，最好是全密封的。
傳感器量程的選擇，按照下列公式計(jì)算：
P=Q譒譍?.2譪osa= W/（3.6譾）譒譍?.2譪osa，
P：最大量程 Q：線分布密度 kg/m(千克/米) L；稱量段的有效長度m(米)
G：承重拖輥至杠桿支點(diǎn)的距離n1與傳感器的力作用點(diǎn)至杠桿支點(diǎn)距離n2的比值
cosa：秤架傾角a的余弦 W：最大瞬時流量t/h（噸/小時） v：皮帶速度m/s（米/秒）
42. 如何根據(jù)客戶實(shí)際要求，選擇皮帶秤的準(zhǔn)確度？
?用于貿(mào)易結(jié)算的秤，其準(zhǔn)確度通常要求達(dá)到或高于0.25%，并需要經(jīng)過計(jì)量局的強(qiáng)制檢定。
?用于過程的控制和管理的秤，要求準(zhǔn)確度在0.25-1%（通常在0.5%），一般不需要取得計(jì)量部門批準(zhǔn)。
?用于過程的監(jiān)視，這些秤在生產(chǎn)出現(xiàn)險(xiǎn)情或可能造成浪費(fèi)時可以發(fā)出警報(bào)。其準(zhǔn)確度要求在0.5-3%。
43. 傳感器是如何劃分種類的？
傳感器按不同的分類方式，劃分成不同的種類。
按受力方式分：壓式、拉式、梁式和多用式。按數(shù)據(jù)輸出類型分：模擬傳感器（輸出為模擬量信號，如電壓、電流等）和數(shù)字傳感器（輸出為直接的數(shù)字信號，如公斤、噸等）。按使用溫度分：常溫傳感器（適用于日常工作環(huán)境的通用傳感器）、高溫傳感器（是一種專用傳感器，適用于冶金、核電等高溫環(huán)境中）和低溫傳感器（是一種專用傳感器，適用于低于-30℃的低溫環(huán)境，如冷凍實(shí)驗(yàn)）。
按結(jié)構(gòu)分：柱式、橋式、懸臂梁式、輪輻式等。
44. 對傳感器的外部防護(hù)主要是那些方面？
傳感器的內(nèi)部維護(hù)主要是內(nèi)部每個焊點(diǎn)要保證焊牢、焊實(shí)。外部維護(hù)主要是信號線要耐老化、絕緣性要好，防止信號線擠壓、扭曲、沖拉等。
45. 為什么要用限位裝置？
實(shí)際稱重時，經(jīng)常存在一定的橫向沖擊力（如汽車上秤時的沖擊力、上秤后剎車時的沖擊力等），但客戶又要求盡量縮短示值穩(wěn)定時間，快速讀取示值，也就是說對秤體要求的是近乎于固定的，哪怕是受到?jīng)_擊的時候，所以要用限位裝置實(shí)現(xiàn)客戶的要求。據(jù)權(quán)威測驗(yàn)，對于16?米的汽車衡，
剎車時會產(chǎn)生近30噸的水平?jīng)_擊力，火車在光滑的軌道上行駛，也會產(chǎn)生4噸的水平?jīng)_擊力。一般來說，水平方向上的沖擊力容易導(dǎo)致側(cè)翻和旋轉(zhuǎn)，所以設(shè)置水平限位很重要。
46. 如何根據(jù)客戶情況設(shè)計(jì)合理的限位裝置？
客戶的使用情況不同，限位裝置也要設(shè)計(jì)成不同的形式，一般要求限位柱有足夠的強(qiáng)度，能承受較大的水平?jīng)_擊力，并與固定體之間保持2-3毫米的間隔（否則，限位裝置本身也會受力，產(chǎn)生旁路，影響稱量，造成誤差）。具體來說：
1) 對于大臺面的電子汽車衡、軌道衡等不允許秤臺來回晃蕩的衡器，把水平限位裝置設(shè)置在秤臺四角是非常不合理的，因?yàn)槌优_的熱脹冷縮會把很小的限位間隙卡死，所以要求限位器必須安裝在秤臺中間，這樣秤臺四周就可以自由脹縮，同時又能把秤臺“固定”（相對固定）。
2) 對于料斗秤、容器秤等衡器，要用水平拉桿限位，以防止水平位移、水平旋轉(zhuǎn)、整體傾翻。具體來說是：拉桿兩端的連接部位要是活絡(luò)的或者是柔性的，以防止產(chǎn)生分力，引起誤差（稱量不準(zhǔn)）；限位拉桿的
47. 傳感器信號線匯集到接線盒時一般都會長一段，這段線應(yīng)如何處理？
應(yīng)予以保留，不能剪掉。剪掉后會導(dǎo)致數(shù)據(jù)漂移、跳動，也會導(dǎo)致靈敏度偏大（如果信號線電阻足夠大，則每剪掉10米，就會使?jié)M量程輸出值增加20-40公斤，會引起四角誤差）。
備注：
1、市場上的秤，因其類型不同，秤的內(nèi)部構(gòu)造、適用范圍、配置、技術(shù)參數(shù)、工作方式也不同，但
是基本原理都相通：都通過一定的裝置將被稱量物體受到的重力（即重量）傳遞給傳感器（或彈簧、杠桿，傳感器的性能比彈簧、杠桿要優(yōu)良的多），傳感器受到向下的壓力或向上的拉力后其內(nèi)部的應(yīng)變電阻片產(chǎn)生變形，從而應(yīng)變電阻片的阻值發(fā)生變化，經(jīng)過檢測電路轉(zhuǎn)換成與阻值變化成正比的信號輸出給儀表，由儀表將信號轉(zhuǎn)換成數(shù)值信號輸出（或者連接打印機(jī)打印、顯示屏顯示等）。所不同的是，因輸出信號、傳輸方式、使用環(huán)境、準(zhǔn)確程度、方便程度、稱量范圍等的不同導(dǎo)致產(chǎn)生不同的傳感器、儀表（如無線數(shù)字式不需要信號線纜）。從衡器的發(fā)展趨勢看，不管什么樣的衡器，總的發(fā)展趨勢是向結(jié)構(gòu)簡約化（安裝調(diào)試、維修換件、減少信號傳輸和轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)）、輕便化（運(yùn)送、移動或攜帶）、直觀化（直接顯示結(jié)果、示值穩(wěn)定、迅速讀數(shù)）、自動化（自動跟蹤、報(bào)警、診斷、修正）、網(wǎng)絡(luò)化（數(shù)據(jù)共享和遠(yuǎn)距離傳輸）方向發(fā)展。
2、任何不熟悉的秤，要了解的內(nèi)容是：原理、結(jié)構(gòu)、如何操作、優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍、稱重傳感器的應(yīng)用：
本文作者結(jié)合多年工作實(shí)踐及對國內(nèi)外動態(tài)稱重計(jì)量的廣泛深入研究，就連續(xù)式攪拌設(shè)備計(jì)量的精度如何提高做出分析，得出方法。
一． 連續(xù)式攪拌設(shè)備計(jì)量方法的現(xiàn)狀
1． 1傳統(tǒng)使用的連續(xù)式計(jì)量方法
在如建材、糧油、礦山等散狀物料計(jì)量或在線控制配料時，有很多種方法。比較典型的有：皮帶秤類、沖板流量計(jì)類、核子秤類、圓盤給料秤類。這些計(jì)量形式各有特點(diǎn)，但是局限性很大，受設(shè)備機(jī)械變化影響大，精度不高，安裝調(diào)校煩瑣，維護(hù)量大。
皮帶秤工藝介紹，流程：
皮帶秤將單位面積（稱重段）上受到的負(fù)荷信號與變化速度（皮帶轉(zhuǎn)速）信號進(jìn)行積分運(yùn)算得出流量值，以此作為可控制的對象。
注： 通過控制拖拉式皮帶轉(zhuǎn)速，改變拖出的物料量，物料經(jīng)給料溜槽的出料口整形后， 其厚度穩(wěn)定均勻，無論皮帶機(jī)轉(zhuǎn)速大小，皮帶上的負(fù)荷都是恒定的。 與其它給料方式相比， 該方式計(jì)量與控制精度效果較好。
注： 給料與稱量功能分別在兩條皮帶上實(shí)現(xiàn)
1． 2連續(xù)式計(jì)量方法在連續(xù)攪拌設(shè)備上使用現(xiàn)狀
連續(xù)式攪拌設(shè)備包括：穩(wěn)定土廠拌設(shè)備，水泥連續(xù)式攪拌設(shè)備，瀝青連續(xù)式攪拌設(shè)備。就計(jì)量精度而言，目前，這些設(shè)備不能與間歇式相提并論。因此，連續(xù)式攪拌方法受不到廣大用戶的青睞，也是原因之一。科學(xué)分析可以說明，這兩種計(jì)量方法決定的攪拌工藝都有其適用的場合，不能由于暫時的技術(shù)限制而影響連續(xù)式攪拌的應(yīng)用。
目前，我國連續(xù)式攪拌設(shè)備均采用容積法或皮帶秤/螺旋秤兩類來計(jì)量，七十年代從歐洲引進(jìn)開發(fā)連續(xù)攪拌工藝至今，一直如此，始終未有突破。事實(shí)上，這兩種計(jì)量方法在歐洲使用能夠作到高精度，例如德國申克（Schenck）的皮帶配料秤，動態(tài)配料精度達(dá)到2%。而在中國卻不行，原因在于受到我國機(jī)械制造及材料等基礎(chǔ)工業(yè)的制約。目前我國用于公路行業(yè)的皮帶秤計(jì)量精度一般只能達(dá)到5%左右，與容積計(jì)量相差無幾，長期穩(wěn)定性較差。
二． 連續(xù)稱重的革命——差分減量（失重）秤
失重秤（英文Loss-in-weight）是九十年代開始應(yīng)用于工業(yè)過程稱重連續(xù)計(jì)量的。失重秤逐漸替代皮帶秤、螺旋秤，甚至累加秤，作為一種全新的計(jì)量方法，逐漸應(yīng)用到越來越多物料處理。
2． 1基本原理：
將秤量斗及給料機(jī)構(gòu)作為整個秤體，通過儀表或上位機(jī)不停對秤體進(jìn)行重量信號的采樣，計(jì)算出重量在單位時間的變化比率作為瞬時流量，再通過各種軟硬件的濾波技術(shù)處理，得出可以作為控制對象的“實(shí)際流量”。
這個流量的獲取非常重要，是失重秤能否準(zhǔn)確計(jì)量的基礎(chǔ)。圖中介紹的是一種經(jīng)典的方法：
然后FC通過PID反饋算法，進(jìn)行逼近目標(biāo)流量的控制運(yùn)算，輸出調(diào)節(jié)信號去控制變頻器等給料機(jī)控制器。
2. 2差分減量秤（失重秤）在實(shí)際中的應(yīng)用：
從原理上可以看出它不受秤體與給料機(jī)構(gòu)的機(jī)械變化影響，它只是計(jì)算重量差值（差重），與傳統(tǒng)動態(tài)計(jì)量手段相比，其優(yōu)點(diǎn)是不言而喻的。
對于控制對象為流量（t/h ,kg/min ），而且物料可輸送性好，計(jì)量精度要求高時，采用失重法計(jì)量可以作為一種最佳方案。
2．2．2失重秤工藝流程：
2．2．3失重秤設(shè)計(jì)必須注意的事項(xiàng)，影響精度的因素：
失重秤兼有靜態(tài)秤、動態(tài)秤特點(diǎn)，因此，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時，要求：
1． 正確的輸送率范圍，一般實(shí)際工作范圍為額定輸送量的60%~70%最佳。若采用交流調(diào)速，對應(yīng)變頻率為35-40Hz最佳。這樣保證調(diào)節(jié)范圍寬。還由于在輸送率過低時，系統(tǒng)穩(wěn)定性差。
2． 傳感器量程選用適當(dāng)，按公式
也就是說，傳感器也用到其量程的60%~70%，信號變化范圍寬，對提高精度極為有利。
3． 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要確保物料流動性好，同時保證補(bǔ)料時間短，補(bǔ)料不應(yīng)過于頻繁，一般要求5-10分鐘補(bǔ)一次料。
配套傳動系統(tǒng)要保證運(yùn)行平穩(wěn)，線性好。
2．2．4應(yīng)用前景：
隨著電子控制技術(shù)的飛速發(fā)展，失重秤通過采用新的技術(shù)，在計(jì)量精度上由0.3%~0.5%。而提高到0.1%~0.2%，甚至到超過靜態(tài)秤，這一新技術(shù)的核心即數(shù)字式稱重傳感器的應(yīng)用。
2．2．4．1數(shù)字式稱量傳感器的應(yīng)用：
為了適應(yīng)動態(tài)測量的需要,在稱重系統(tǒng)中作為系統(tǒng)輸入端的傳感器至關(guān)重要。特別在需要智能化的場合,傳感器的直接或間接數(shù)安化已必不可少,此時測量不確定度和測量速度往往是一對矛盾,兩者很難兼得,而需根據(jù)實(shí)際情況作折衷選擇。在稱重領(lǐng)域,我國目前大量生產(chǎn)和應(yīng)用的都是傳統(tǒng)的模擬式傳感器,模擬信號的輸出較小。以生產(chǎn)量最大、采用電阻應(yīng)變原理的稱重傳感器為例，一般最大輸出為30-40mV。故其信號易受射頻干擾，電纜傳輸距離也短，通常在10m以內(nèi)。
在使用多個傳感器并聯(lián)的容器稱重系統(tǒng)（料斗秤式配料秤）、平臺稱重系統(tǒng)或秤橋（汽車衡或軌道衡）中，利用數(shù)字系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)“自校準(zhǔn)”。這是因?yàn)槎嗤ǖ赖臄?shù)字傳感器系統(tǒng)，不存在阻抗匹配問題。用戶輸入各傳感器的地址、秤量和靈敏度，即可自動進(jìn)行秤的“四角”或“邊角”平衡，不必一次次地反復(fù)調(diào)整信。而在模擬系統(tǒng)中多個傳感器關(guān)聯(lián)接線后，每個傳感器的特性就不再是可辨別的了，校準(zhǔn)時需在每一個傳感器上施加砝碼并利用接線盒中的分壓器進(jìn)行調(diào)整。由于調(diào)整時存在著交互作用，因而反復(fù)多次。在數(shù)字系統(tǒng)中，則允許分別復(fù)核作為單體的每一個傳感器。因此，校準(zhǔn)裝有數(shù)字傳感器系統(tǒng)的所有花費(fèi)的時間，僅為模擬系統(tǒng)的1/4。
利用數(shù)字系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)“自診斷”，即診斷程序連續(xù)地檢查各傳感器信號是否中斷、輸出是否明顯超出范圍等。若有問題，在儀表或控制器面板上會自動顯示或報(bào)警，用戶利用面板上的鍵即可尋找各個傳感器，獨(dú)立地確定問題原因并進(jìn)行故障排除。這種直覺診斷和故障排除能力，對用戶顯然是一種重要優(yōu)點(diǎn)，而在模擬傳感器系統(tǒng)中則是很難忘以低成本實(shí)現(xiàn)的。
在稱重領(lǐng)域中，典型模擬傳感器系統(tǒng)的模數(shù)變換器的分辨力為16比特，即有50000個可用計(jì)數(shù)；而數(shù)字系統(tǒng)中每一個傳感器的分辨率為20比特，即有1000 000個可用計(jì)數(shù)。所以，一個裝有4個數(shù)字傳感器的系統(tǒng)即可提供4000 000個計(jì)數(shù)的分辨率。這種高分辨率的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于秤架自重大而被稱物重量小的場合。例如：在配料稱重系統(tǒng)中，有時配方中某種物料僅占很小比例，但準(zhǔn)確度要求卻仍然很高。這在傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)中同樣是很難實(shí)現(xiàn)的。
2.3國內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀（在水泥廠、冶金、塑料、化纖等行業(yè)取得）
許多行業(yè)有豐富應(yīng)用失重秤的經(jīng)驗(yàn)。如：水泥廠配料。近年來在工程塑料、化纖、光纖等等眾多行業(yè)已廣泛普及。有些行業(yè)由于采用了連續(xù)失重計(jì)量，可以保證落料按比例混合，而弱化攪拌需要，簡化了工藝。國外發(fā)達(dá)國家這一產(chǎn)品很成熟，如德國申克公司，布達(dá)本拉（brabender），瑞士開創(chuàng)（ktron）公司，技術(shù)處于國際最領(lǐng)先地位。其中開創(chuàng)公司由于采取了數(shù)字傳感器技術(shù)動態(tài)精度可達(dá)0.25%。以工業(yè)過程稱重而言，已經(jīng)達(dá)到靜態(tài)秤精度。
三． 在連續(xù)式攪拌機(jī)械上的應(yīng)用及前景影響
由于國內(nèi)連續(xù)式攪拌設(shè)備計(jì)量停留在傳統(tǒng)的方法上，因此，推廣失重秤應(yīng)用前景將十分廣闊，對穩(wěn)定土廠拌、水泥連續(xù)攪拌、瀝青連續(xù)攪拌工藝起到革命性的改變，對流量的精準(zhǔn)控制將會制造出非常合格理想的混合料。由于連續(xù)式拌和工藝結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)費(fèi)用低，因此一旦在產(chǎn)品級配上把好關(guān)，將徹底改變連續(xù)式拌和的市場占有低的現(xiàn)狀。特別是公路、水電行業(yè)所需的高產(chǎn)設(shè)備，具有重大意義，而失重秤即是提高計(jì)量精度的一種重要突破。
核子秤與電子皮帶秤比較
就國內(nèi)固體物料連續(xù)計(jì)量設(shè)備來說，上世紀(jì)50、60年代是以機(jī)械式皮帶秤為主，60年代末電子皮帶秤開始使用，隨后迅速占領(lǐng)了整個市場，全面取代了機(jī)械式皮帶秤。從1984年起，首都鋼鐵公司、內(nèi)蒙古包頭第一熱電廠、上海吳涇化工廠引進(jìn)了美國伽瑞(Kay-Ray)公司的核子皮帶秤后，電子皮帶秤一統(tǒng)天下的局面被沖破了。核子皮帶秤以較快的速度發(fā)展，不僅國外核子皮帶秤的生產(chǎn)廠商爭先恐后來華推銷產(chǎn)品，國內(nèi)有關(guān)大專院校、科研院所、工廠也蜂擁而上，相繼研制生產(chǎn)各類核子皮帶秤。
核子皮帶秤和電子皮帶秤都是對皮帶輸送機(jī)輸送的物料進(jìn)行計(jì)量的一種設(shè)備。兩者共同之處是：為了得到所輸送物料的重量流量，都要檢測皮帶的物料荷重和皮帶的速度信號，然后將兩個信號相乘得到瞬時流量，再經(jīng)積分或累加運(yùn)算得到一段時間內(nèi)輸送物料的重量累計(jì)值；檢測皮帶速度的方式相同，都是采用磁阻脈沖式、光電脈沖式之類測速傳感器。兩者不同之處是：核子皮帶秤是通過物料對射線的吸收來確定荷重信號，而電子皮帶秤是通過對設(shè)定長度上的物料重量進(jìn)行稱量來確定荷重信號。
就國內(nèi)大多數(shù)工廠來說，目前使用的仍然是電子皮帶秤，他們對核子皮帶秤取觀望態(tài)度：一方面收集核子皮帶秤的資料，去核子皮帶秤使用現(xiàn)場參觀，請教這方面的專家；另一方面在心里盤算：誰優(yōu)誰劣？
對這個問題，很難用幾句話來回答。作者愿意就以下幾點(diǎn)與讀者交換意見。
一、準(zhǔn)確度
作為計(jì)量儀表，準(zhǔn)確度當(dāng)然是很重要的。
電子皮帶秤的準(zhǔn)確度按1995年5月5日批準(zhǔn)、于1995年12月1日實(shí)施的“電子皮帶秤”國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7721-1995規(guī)定，分為0.25、0.5、1.0、2.0四個等級，其最大動態(tài)累計(jì)誤差在新安裝時則分別為±0.125%、±0.25%、±0.5%、±1.0%，使用中分別為±0.25%、±0.5%、±1.0%、±2.0%，也就是說，最差的秤在新安裝時最大動態(tài)累計(jì)誤差也不會超過±1.0%，而國內(nèi)已有多家工廠的產(chǎn)品通過了0.25、0.5這樣較高等級準(zhǔn)確度的測試。
核子皮帶秤目前只有國家計(jì)量檢定規(guī)程JJG811-93，它是1993年2月3日批準(zhǔn)、1993年6月1日實(shí)施的，其準(zhǔn)確度等級分為1.0、2.0兩個等級，其最大動態(tài)累計(jì)誤差在新安裝時分別為±0.5%、±1.0%，使用中分別為±1.0%、±2.0%。為什么不規(guī)定更高準(zhǔn)確度等級呢？起碼是規(guī)程的編制者認(rèn)為在當(dāng)前及近期內(nèi)無此必要，由此可間接說明核子皮帶秤比部分高準(zhǔn)確度電子皮帶秤準(zhǔn)確度要低。
國內(nèi)核子皮帶秤的生產(chǎn)廠幾乎毫無例外都聲稱其準(zhǔn)確度為±1.0%(實(shí)際其中大部分并未通過有關(guān)計(jì)量部門檢定)。而核子皮帶秤國外產(chǎn)品的介紹一般比較保守，如美國拉姆齊(Ramsey)公司和德州核子(Texas Nuclear)公司的準(zhǔn)確度指標(biāo)為試驗(yàn)物料量的±(1~3)%(即當(dāng)量精確度)；美國伽瑞公司的準(zhǔn)確度指標(biāo)為滿值的±1%(即滿值精確度)；英國愛弗里(Avery)公司介紹在校驗(yàn)設(shè)備完善和運(yùn)行條件良好的情況下的準(zhǔn)確度指標(biāo)為滿值的±0.5~1.0%(即滿值精確度)；德國波索爾德(Berthold)準(zhǔn)確度指標(biāo)為±(0.5~1.5)%，作者認(rèn)為國外產(chǎn)品的這些指標(biāo)較令人信服。這里提到了當(dāng)量精確度和滿值精確度，接觸過檢定的同志都知道，當(dāng)量精確度要求比滿值精確度的要求高得多，比如說在20%瞬時流量量程時滿值精確度允許的誤差值就是當(dāng)量精確度的5倍，而電子皮帶秤、核子皮帶秤標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的均是當(dāng)量精確度，這是計(jì)量器具常常采用的準(zhǔn)確度表示方法，國外核子皮帶秤生產(chǎn)廠多數(shù)把核子皮帶秤看成普通儀表，所以采用儀表常用的滿值精確度表示方法。對核子皮帶秤來說，在國家計(jì)量檢定規(guī)程JJG811-93中規(guī)定的20~100%瞬時流量范圍內(nèi)始終能保持秤的準(zhǔn)確度通常有較大的難度。武漢南方核儀表公司GGF-2102型智能核子秤的說明書上明確指出：“流量起伏在滿標(biāo)70~100%時累計(jì)誤差小于±1%”。深圳吉立電氣公司在其用戶使用報(bào)告中列出設(shè)計(jì)、選型和生產(chǎn)操作時應(yīng)注意的問題時說：“當(dāng)物料輸送量均勻、物料堆比重和黏度變化不大而稱重物料荷重為滿值的70~100%時，重復(fù)性誤差可達(dá)±0.5%，如果物料堆比重變化很大或輸送機(jī)上負(fù)荷很低時，稱重誤差可達(dá)±(0.5~3)%”。作者認(rèn)為這些說法是比較客觀的。
對電子皮帶秤來說，流量越大，通�？蛇_(dá)到更高的精確度，而對核子皮帶秤來說，由于放射源強(qiáng)度的限制，在大流量、高負(fù)荷的情況下，透過物料被探測器接收的射線強(qiáng)度太弱，這無疑影響了測量準(zhǔn)確度。北京核儀器廠QBNW-1型核子皮帶秤規(guī)定了荷重范圍是30~ 180kg/m，石家莊404廠SY-5500智能式核子皮帶秤規(guī)定了荷重范圍是3~ 100kg/m。其他廠的產(chǎn)品也應(yīng)有類似的規(guī)定，只不過這些廠家沒有將它們寫進(jìn)說明書。
因電子皮帶秤稱重原理是通過皮帶測量物料重量，所以皮帶輸送機(jī)的狀況，如皮帶張力、皮帶硬度、皮帶跑偏、托輥未校準(zhǔn)、托輥偏心等對稱量準(zhǔn)確度影響很大。核子皮帶秤是通過射線吸收原理進(jìn)行測量，上述因素中除皮帶跑偏外，其余因素對核子皮帶秤的測量影響非常小。而物料特性的變化，如品種、成分、含水量、在皮帶上斷面形狀的變化都對測量準(zhǔn)確度有影響，例如稱量物料由煤改為礦石甚至煤矸石時，都需要重新進(jìn)行校準(zhǔn)。當(dāng)物料含水量變化±10%時，資料介紹可能引起±0.5%的誤差，當(dāng)稱量物料煤中矸石含量變化±10%時，資料介紹可能引起±1.0%的誤差，但這些因素對電子皮帶秤的影響又很小。
當(dāng)然，電子皮帶秤的產(chǎn)品準(zhǔn)確度和其實(shí)際使用準(zhǔn)確度是兩回事，用電子皮帶秤生產(chǎn)廠家的說法是使用準(zhǔn)確度“取決于”電子皮帶秤的安裝質(zhì)量和維護(hù)水平，而正是“取決于”這3個字應(yīng)該引起用戶的警覺。在安裝質(zhì)量好、維護(hù)制度健全、校驗(yàn)設(shè)施齊全、操作精心的條件下，電子皮帶秤可以達(dá)到±0.5%或更高的準(zhǔn)確度，如現(xiàn)在國內(nèi)多數(shù)大電廠燃煤計(jì)量所使用的電子皮帶秤。但如果安裝不好或維護(hù)工作粗放，電子皮帶秤的使用準(zhǔn)確度將大大下降，±3%、±5%甚至百分之十幾的誤差都可能出現(xiàn)。核子皮帶秤雖然準(zhǔn)確度難以優(yōu)于±1%(當(dāng)量精確度)，但在皮帶輸送機(jī)運(yùn)行狀況差及幾乎無人維護(hù)的情況下，卻大體可以維持初期的準(zhǔn)確度，例如滿值精確度±(1~ 3)%。
80年代后期曾有過一次雙方比試的機(jī)會，在某港口原煤計(jì)量的同一條皮帶輸送機(jī)上安裝了3臺皮帶秤，由市計(jì)量局主持進(jìn)行出證考核鑒定，鑒定結(jié)果是成都科學(xué)儀器廠生產(chǎn)的GGP-50多托輥電子皮帶秤、湖南計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的WPC多托輥電子皮帶秤不經(jīng)調(diào)整可以達(dá)到±0.5%的準(zhǔn)確度，而國內(nèi)某著名高校生產(chǎn)的核子皮帶秤卻難以達(dá)到±1.0%的準(zhǔn)確度指標(biāo)。
因此，就準(zhǔn)確度來說，電子皮帶秤的準(zhǔn)確度通常較高，但它要求精心維護(hù)，否則很難保證穩(wěn)定的高準(zhǔn)確度。核子皮帶秤的準(zhǔn)確度一般，但相對來說比較穩(wěn)定。
二、 安裝及維護(hù)
多數(shù)電子皮帶秤(特別是準(zhǔn)確度稍高的秤)秤架龐大、復(fù)雜，如多托輥電子皮帶秤中帶平衡重的雙杠桿式秤架，重量往往超過1000kg，安裝時還要對輸送機(jī)的支架及縱梁進(jìn)行加固。安裝位置的選擇非常關(guān)鍵，通常要求在皮帶張力小及張力變化小的地方安裝，安裝時還要停皮帶輸送機(jī)。
核子皮帶秤的秤體小巧，搬運(yùn)及安裝工作量小，從安裝要求上講，可以說不講究，只要簡單地固定在皮帶機(jī)縱梁上就可以了，安裝空間大約只需300mm就夠了，安裝時甚至可以不停皮帶輸送機(jī)。
從維護(hù)方面看，電子皮帶秤的使用準(zhǔn)確度受“取決于”這一限制條件，要保證皮帶張力恒定、皮帶不跑偏、秤架不積灰、托輥校準(zhǔn)好等運(yùn)行條件，需要操作者精心維護(hù)并定期進(jìn)行模擬校驗(yàn)或?qū)嵨镄ｒ?yàn)。我們可以這樣說：電子皮帶秤的準(zhǔn)確度要求越高，維護(hù)工作越頻繁，維護(hù)工作量也越大。
相比之下，核子皮帶秤對維護(hù)工作的要求就比較少，除了在皮帶下方的探測器(或射源)的積灰影響準(zhǔn)確度外，其余部分不需要經(jīng)常維護(hù)，只是每月用校驗(yàn)板進(jìn)行模擬校驗(yàn)即可，而用校驗(yàn)板進(jìn)行模擬校驗(yàn)遠(yuǎn)比電子皮帶秤采用掛碼、滾鏈校驗(yàn)簡單。
由此可見，就安裝和維護(hù)來看，核子皮帶秤占有明顯優(yōu)勢。
三、 費(fèi)用
目前國產(chǎn)電子皮帶秤的價格根據(jù)準(zhǔn)確度要求、秤架結(jié)構(gòu)型式的差別和顯示儀的不同，大約在2~5萬元之間；國產(chǎn)核子皮帶秤的價格基本與此相當(dāng)，進(jìn)口產(chǎn)品的價格約高1~1.5倍。
電子皮帶秤的安裝費(fèi)用肯定要貴一點(diǎn)，維護(hù)費(fèi)用雖不起眼，但時間長了也是一筆很大的支出，這方面核子皮帶秤仍占優(yōu)勢。但核子皮帶秤也存在需配置輻射劑量測量專用儀器、定期檢查身體、發(fā)放特殊保健、申請使用合格證等多項(xiàng)費(fèi)用。
由上述可知，費(fèi)用方面兩者相差不大，核子皮帶秤可能稍占優(yōu)勢。
四 、安全
電子皮帶秤不存在安全問題。
核子皮帶秤裝有核輻射源，核輻射源通常采用銫（CS137），其輻射強(qiáng)度對點(diǎn)狀射源一般為3.7×109貝可(100毫居里)，對線狀射源一般為6×108貝可(16毫居里)，只比一般γ射線密度計(jì)射源強(qiáng)度稍大。但核子皮帶秤對射線防護(hù)已作了周密的考慮，如配有體積較大的鉛射源罐、射線關(guān)斷開關(guān)、防輻射板等。秤體周圍的射線劑量事先經(jīng)過計(jì)算，安裝后又要經(jīng)過衛(wèi)生、防疫、公安部門檢定，當(dāng)檢定合格，發(fā)放使用合格證后才能使用。更何況防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)是按長時間在輻射區(qū)域工作制定的，而通常秤的維護(hù)人員在輻射區(qū)域工作的時間是很短的。使用核輻射儀表的確存在安全問題，作者認(rèn)為在使用過程中要由用戶倒裝射源的應(yīng)用(如在容器內(nèi)安放裸源以測量料位)是有一定危險(xiǎn)性，但對于核子皮帶秤這樣放射源始終放在鉛罐中的應(yīng)用，則認(rèn)為是非常安全的，所以，對使用核子皮帶秤我們不應(yīng)該有恐懼心理。
昆明中輕依蘭公司從德國引進(jìn)成套設(shè)備，并配套引進(jìn)數(shù)百臺核輻射儀表。該廠曾設(shè)有一個同位素班，專門負(fù)責(zé)核輻射儀表的維護(hù)及安裝工作，投產(chǎn)20年來，核輻射儀表的投運(yùn)率幾乎是100%，同時還增加了1臺進(jìn)口、5臺國產(chǎn)核子皮帶秤，這些儀表在生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用，而維護(hù)人員的健康狀況也令人滿意。
當(dāng)然，由于核輻射知識普及不夠，不僅一般工人、領(lǐng)導(dǎo)干部顧慮重重，有時連技術(shù)人員也有些疑慮。我們在工程設(shè)計(jì)中選用的核輻射儀表，雖然事先已征得甲方同意，但在現(xiàn)場施工時，仍出現(xiàn)因個別領(lǐng)導(dǎo)不同意而取消的事例。與中輕依蘭公司相鄰的某大型企業(yè)，雖然對中輕依蘭公司核輻射儀表的應(yīng)用也有所了解，但終因部分領(lǐng)導(dǎo)干部、技術(shù)人員的反對，長時間未能作出購買核輻射儀表的決策。
這說明我們在選用核輻射儀表之前，面臨的是宣傳核輻射儀表知識的問題；選用核輻射儀表之后，面臨的是深入普及宣傳及建立核輻射儀表使用安全防護(hù)制度的問題。
對安全問題，作者有以下看法：
(1)使用核子皮帶秤是安全的；
(2)核子皮帶秤使用之前，要向全體工作人員普及核輻射儀表知識及防護(hù)知識；
(3)使用核輻射儀表應(yīng)有完善的規(guī)章制度和嚴(yán)格的安全防護(hù)措施，訂購核輻射儀表之前，要向衛(wèi)生、防疫、公安部門提出申請并取得同意，安裝后要經(jīng)衛(wèi)生、防疫、公安部門審查并發(fā)放使用合格證后方可使用；要配備專用的輻射劑量檢測儀表并指定專人負(fù)責(zé)維護(hù)工作，工作人員享受特殊保健并需定期檢查身體。
五 、結(jié)束語
電子皮帶秤和核子皮帶秤，究竟誰優(yōu)誰劣？
本文試圖對此作出答復(fù)，但似乎又沒有給讀者一個明確的答案，原因在于各種產(chǎn)品性能的比較離不開具體環(huán)境。作者列出以下幾條選型思路供讀者參考：
(1)使用現(xiàn)場相關(guān)人員對核輻射儀表有一定的了解，上上下下都贊同使用核輻射儀表，這是選用核輻射儀表的前提條件；
(2)皮帶輸送機(jī)輸送單一物料、物料成分變化小、含水量變化小、塊度小、在皮帶上的斷面形狀基本固定、負(fù)荷適中且負(fù)荷變化小于±30%，這樣一些條件是選用核子皮帶秤的必要條件；
(3)皮帶輸送機(jī)本身?xiàng)l件不好，如皮帶過長或過短(甚至安裝秤架的空間只有300mm)、皮帶張力特別大或張力變化特別大、皮帶機(jī)傾角不是固定的、皮帶機(jī)帶卸料小車、鋼絲繩芯皮帶機(jī)等等，宜選用核子皮帶秤；
(4)要求維護(hù)量小，并具備選用核子皮帶秤的前提條件和必要條件的場合可考慮選用核子皮帶秤；
(5)計(jì)量準(zhǔn)確度要求高于1.0級的場所，不宜選用核子皮帶秤。當(dāng)上述選用核子皮帶秤的必要條件不能完全滿足時，核子皮帶秤的使用準(zhǔn)確度只能達(dá)到2.0級或更差；
(6)核輻射儀表最好能形成一定的規(guī)模，起碼近期規(guī)劃中應(yīng)該是這樣的。一個工廠如果只有一兩臺核輻射儀表，為此配備專用的射線監(jiān)測儀表和由專人負(fù)責(zé)維護(hù)工作似乎不合算。
綜上所述，核子皮帶秤采用了非接觸式測量原理，可以避免電子皮帶秤需通過皮帶進(jìn)行物料荷重測量所涉及到的一系列問題。但核子皮帶秤也因其射線吸收原理帶來另外一些問題。因此，某些核子皮帶秤生產(chǎn)廠家有關(guān)“核子皮帶秤全面替代電子皮帶秤”的廣告宣傳詞，只是這些廠家的一廂情愿�？陀^地說，核子皮帶秤只是電子皮帶秤的補(bǔ)充，它一直未能成為也不可能成為皮帶秤的主流產(chǎn)品，它的定位只是為用戶在電子皮帶秤之外提供了另外一種選擇的余地，國內(nèi)核子皮帶秤20年的發(fā)展歷史也說明了這一點(diǎn)。
