電子皮帶秤的耐久性及其試驗(yàn)方案

1．電子皮帶秤耐久性試驗(yàn)方案簡(jiǎn)述

耐久性試驗(yàn)的定義是：為驗(yàn)證被測(cè)衡器在經(jīng)過(guò)規(guī)定的使用周期后能否保持其性能特征的一種試驗(yàn)。由于電子皮帶秤的特殊性，在經(jīng)過(guò)規(guī)定的使用周期后很難能保持其首次檢定的性能特征，而耐久性問(wèn)題不解決，皮帶秤的應(yīng)用技術(shù)將無(wú)法進(jìn)步。

1.1 國(guó)際建議 OIML R50-2009 第三次修改稿對(duì)電子皮帶秤的耐久性試驗(yàn)的要求是：耐久性試驗(yàn)應(yīng)該以現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方式，在完整安裝的皮帶秤進(jìn)行，在“首次試驗(yàn)”和“終試驗(yàn)”之間，應(yīng)運(yùn)行至少六個(gè)月的時(shí)間。

1.2 中國(guó)衡器協(xié)會(huì)與全國(guó)衡器計(jì)量技術(shù)委員會(huì)于 2011 年 3 月 7-8 日在南京聯(lián)合召開(kāi)了 OIML R50 國(guó)際建議研討會(huì)，并形成了“耐久性試驗(yàn)在型式評(píng)價(jià)時(shí)做，由實(shí)驗(yàn)室完成物料試驗(yàn)，而不是無(wú)皮帶的模擬試驗(yàn)，且試驗(yàn)室試驗(yàn)項(xiàng)目必須從嚴(yán)，要考慮模擬各種現(xiàn)場(chǎng)的嚴(yán)酷條件，現(xiàn)場(chǎng)不考慮做耐久性試驗(yàn)，僅做首次檢定的物料測(cè)試”的意見(jiàn)。

1.3 國(guó)際法制計(jì)量組織 OIML-TC9/SC2 于2011年4月18-19日在英國(guó) NMO召開(kāi)了R50-2009 3CD 國(guó)際建議研討會(huì)，關(guān)于電子皮帶秤的耐久性試驗(yàn)是本次國(guó)際會(huì)議研討的重點(diǎn)，終形成的意見(jiàn)是：R50-2009 第三次修改稿中對(duì)耐久性試驗(yàn)的要求還難以實(shí)現(xiàn)，但皮帶秤耐久性十分重要、應(yīng)予考核，各國(guó)自行采取方法進(jìn)行管理，鼓勵(lì)各國(guó)進(jìn)行耐久性測(cè)試方法的進(jìn)一步研究。在本次會(huì)議上首次聽(tīng)到數(shù)名中國(guó)企業(yè)代表的聲音，并對(duì)關(guān)于“由實(shí)驗(yàn)室完成物料試驗(yàn)”的意見(jiàn)引起關(guān)注，這標(biāo)志中國(guó)的皮帶秤技術(shù)已邁入世界前列。 

 1.4 到目前為止國(guó)際法制計(jì)量組織仍然沒(méi)有可行的方法和手段將耐久性試驗(yàn)強(qiáng)制于電子皮帶秤。

2．電子皮帶秤耐久性試驗(yàn)方案簡(jiǎn)析

2.1 建立模擬現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室對(duì)一整套皮帶秤系統(tǒng)進(jìn)行耐久性試驗(yàn)

優(yōu)點(diǎn)：能對(duì)安裝在試驗(yàn)室的輸送機(jī)上實(shí)際運(yùn)行的一整套皮帶秤系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)；

缺點(diǎn)：用被試驗(yàn)合格的皮帶秤安裝在異于試驗(yàn)室輸送機(jī)的用戶現(xiàn)場(chǎng)，其準(zhǔn)確度在兩種不完全相同的環(huán)境下，是否保持長(zhǎng)期一致還沒(méi)有充分的數(shù)據(jù)可以證明。

2.2 將皮帶秤安裝在用戶現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行耐久性試驗(yàn)

優(yōu)點(diǎn)：可利用實(shí)際運(yùn)行時(shí)間來(lái)滿足耐久性試驗(yàn)所需要的運(yùn)行時(shí)間；被試驗(yàn)合格的皮帶秤能適應(yīng)用戶現(xiàn)場(chǎng)從而能滿足用戶的實(shí)際需要；

缺點(diǎn)：試驗(yàn)的法律狀態(tài)難以保證；對(duì)用戶的生產(chǎn)有不同程度的影響甚至難以容忍。

2.3 用類似于 OIML R76-1 量程穩(wěn)定性試驗(yàn)方法僅對(duì)電子皮帶秤進(jìn)行無(wú)皮帶的模擬試驗(yàn)

優(yōu)點(diǎn)：能實(shí)現(xiàn)對(duì)電子皮帶秤的承載器，稱重傳感器、位移檢測(cè)裝置、稱重儀表等部分進(jìn)行無(wú)皮帶的模擬試驗(yàn)；

缺點(diǎn)：不能對(duì)安裝在輸送機(jī)上實(shí)際運(yùn)行的一整套皮帶秤系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)。由于皮帶秤的準(zhǔn)確度影響與非自動(dòng)衡器有很大的不同，因此無(wú)法采用 R76 的耐久性或量程穩(wěn)定性的考核辦法。

3．影響電子皮帶秤耐久性的主要因素

電子皮帶秤在經(jīng)過(guò)規(guī)定的使用周期后不能保持其首次檢定的性能特征，是使用方難以容忍的主要問(wèn)題，其主要因素往往并非是電子皮帶秤本身，主要還是輸送機(jī)在輸送過(guò)程中的運(yùn)行磨損對(duì)皮帶秤產(chǎn)生的干擾，盡管制造商在設(shè)計(jì)和制造等方面做了很多努力，使用方也投入了較多的人力、物力來(lái)維護(hù)，但其準(zhǔn)確度依然很難長(zhǎng)期保持，并時(shí)常導(dǎo)致計(jì)量糾紛，因此使用方迫切期待在一定的使用周期內(nèi)被輸送、計(jì)量的物料能滿足計(jì)量準(zhǔn)確度要求的解決方案。

3.1 盡管國(guó)際建議 OIML-R50 對(duì)電子皮帶秤設(shè)計(jì)和制造的耐久性有具體的要求，但到目前為止在型式試驗(yàn)的條款中一直沒(méi)有強(qiáng)制性要求。

3.2 安裝條件

在我國(guó)帶式輸送機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的制定沒(méi)有考慮到滿足計(jì)量的技術(shù)要求，電子皮帶秤的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程中對(duì)帶式輸送機(jī)的工藝以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等沒(méi)有詳細(xì)明確，如輸送面的凹凸、稱重段及其前后的托輥組的運(yùn)行狀況、皮帶的張力變化、秤架安裝點(diǎn)的工藝環(huán)境等。

3.3 安裝時(shí)的準(zhǔn)直性校準(zhǔn)

無(wú)論是采購(gòu)商還是制造商對(duì)電子皮帶秤在安裝時(shí)的“準(zhǔn)直度”均重視不夠，有些竟然直接將輸送機(jī)上的輸送托輥組作為計(jì)量托輥組，通過(guò)大量的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用說(shuō)明：承載器在安裝過(guò)程中進(jìn)行準(zhǔn)直性校準(zhǔn)是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的工作，是準(zhǔn)確度能否長(zhǎng)期保持的重要原因。

3.4 檢驗(yàn)方法

盡管實(shí)物校驗(yàn)是置信度高的方法，但實(shí)物校驗(yàn)裝置投資較大，并存在校驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，費(fèi)力、物料多次被轉(zhuǎn)運(yùn)等諸多問(wèn)題。特別是大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法滿足實(shí)物校驗(yàn)的工藝條件。眾所周知通常的模擬載荷校驗(yàn)都是在空皮帶運(yùn)行的狀況下進(jìn)行，即使是模擬輸送機(jī)整個(gè)輸送面上某一段實(shí)物輸送的狀態(tài)，但還是模擬不了實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中整個(gè)輸送機(jī)輸送面上布滿物料時(shí)那么大的皮帶張力和張力的變化。

4．對(duì)電子皮帶秤的耐久性的幾點(diǎn)看法

4.1 設(shè)計(jì)和制造的理念：應(yīng)提供一套能長(zhǎng)期保持準(zhǔn)確度的計(jì)量系統(tǒng)，而不僅僅只是提供一臺(tái)高精度電子皮帶秤。

4.2 設(shè)計(jì)和制造要符合國(guó)際建議 OIML-R50 對(duì)電子皮帶秤設(shè)計(jì)、制造的耐久性要求：“在衡器的預(yù)定使用范圍內(nèi)，應(yīng)長(zhǎng)期符合 OIML-R50 中的 4.1.1 和 4.1.2 的要求（OIML-R50 中 4.1.1 額定操作條件：電子皮帶秤的設(shè)計(jì)和制造應(yīng)能保證其在額定操作條件下不超過(guò)大允許誤差的要求；OIML-R50 中 4.1.2 干擾：電子衡器的設(shè)計(jì)和制造應(yīng)能保證其在受到干擾時(shí)：a）不出現(xiàn)顯著增差；b）或能檢測(cè)出顯著增差，并對(duì)其作出反應(yīng)）”，建議參照類似于 OIML R76-1 量程穩(wěn)定性試驗(yàn)方法對(duì)電子皮帶秤在無(wú)皮帶的模擬條件下進(jìn)行型式試驗(yàn)。

4.3 設(shè)計(jì)和制造時(shí)應(yīng)考慮如何解決輸送機(jī)的運(yùn)行磨損對(duì)皮帶秤的干擾

4.3.1 皮帶秤在正常工作中如果超過(guò)允差，應(yīng)提供超過(guò)允差的聲或光報(bào)警，接到報(bào)警訊息后，在不影響皮帶秤計(jì)量的前提下，采用模擬實(shí)物載荷裝置（符合法定要求），將由于輸送機(jī)的運(yùn)行磨損造成皮帶秤的誤差在線調(diào)整到允許范圍內(nèi)。

4.3.2 為了降低輸送機(jī)的運(yùn)行磨損對(duì)皮帶秤的干擾，建議在現(xiàn)有的法規(guī)基礎(chǔ)上針對(duì) 0.2 級(jí)、0.5級(jí)皮帶秤，建議增加以下內(nèi)容：

理由：增加以下內(nèi)容會(huì)大幅度減少輸送機(jī)的運(yùn)行對(duì)皮帶秤的干擾，設(shè)計(jì)部門在進(jìn)行輸送機(jī)的工藝設(shè)計(jì)時(shí)可依照以下內(nèi)容進(jìn)行符合計(jì)量要求的設(shè)計(jì)。

a）輸送機(jī)的輸送距離為應(yīng) 30m-300m；

理由：通常準(zhǔn)確度較高的皮帶秤其秤量區(qū)域較長(zhǎng)，如果輸送距離少于 30m，顯然輸送機(jī)尾部的下料沖擊以及頭部皮帶的大張力對(duì)秤量區(qū)域影響較大，另外，低于該距離的皮帶張緊通常都采用尾部螺旋拉緊裝置，而該裝置是不能起到皮帶自動(dòng)張緊的作用；如果輸送距離大于 300m對(duì)皮帶秤干擾的因素相對(duì)較多，如皮帶張力變化較大、通常的皮帶自動(dòng)張緊裝置的作用也會(huì)減少。 

 b）輸送機(jī)的縱向輥軌應(yīng)排列成直線（輸送機(jī)的整個(gè)縱向輸送面不得有明顯的凹凸?fàn)钋€），無(wú)論是空載還是滿載，皮帶均應(yīng)恒定地支撐在所有托輥上；

理由：如果輸送面呈凹凸?fàn)钋€，當(dāng)載荷變化時(shí)（特別是空載與滿載兩個(gè)狀態(tài)）皮帶的張力變化較大。

c）輸送機(jī)應(yīng)配置皮帶重力張緊裝置或其它自動(dòng)張緊裝置，應(yīng)盡可能保持皮帶的張力不會(huì)明顯受到載荷或溫度的影響；

d）輸送機(jī)只允許一個(gè)受料點(diǎn)，并且下料的沖擊對(duì)稱量結(jié)果沒(méi)有顯著影響；

e）輸送機(jī)在輸送方向的傾角應(yīng)為固定式。

5．對(duì)電子皮帶秤耐久性試驗(yàn)方案的幾點(diǎn)看法

5.1 贊同皮帶秤的耐久性試驗(yàn)是以現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方式，在完整安裝的皮帶秤進(jìn)行。

5.2 對(duì) R50-1 3CD_2009 中“5.1.3.4”的修改建議：

5.2.1 在通過(guò)了首次檢定后，經(jīng)過(guò)不少于 24 小時(shí)的連續(xù)運(yùn)行，進(jìn)行第二次物料試驗(yàn)，再經(jīng)過(guò)不少于 24 小時(shí)的連續(xù)運(yùn)行，進(jìn)行第三次物料試驗(yàn)；

5.2.2 經(jīng)過(guò)3 個(gè)月后終檢定（規(guī)定的使用周期建議為 3 個(gè)月）；

5.2.3 終檢定后，如果“5.2.1、5.2.2 ”全部合格，即可判定該皮帶秤耐久性試驗(yàn)合格，同時(shí)規(guī)定的使用周期可為 12 個(gè)月，如果終檢定不合格，可再次進(jìn)行“5.2.1、5.2.2”的試驗(yàn)，規(guī)定的使用周期應(yīng)為 45 天。

6．結(jié)束語(yǔ)

電子皮帶秤在經(jīng)過(guò)規(guī)定的使用周期后能否保持其首次檢定的性能特征，已引起普遍關(guān)注，盡管我國(guó)電子皮帶秤技術(shù)近些年取得了較大的進(jìn)步，但要解決電子皮帶秤的耐久性問(wèn)題，它不僅涉及到制造商、法制計(jì)量部門，同時(shí)它與使用方、設(shè)計(jì)（選型）部門、檢定部門密切相關(guān)。