电子皮带秤设计及选择

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电子皮带秤产品作为-个工业现场常用的计量产品，用户群体庞大，焦化、水泥、电厂、矿山、冶炼、化工等行业都有很大的用量。市场前景广阔，它安装在输送机皮带下方，对输送机皮带上的散状物自动进行称量。 ，行计量控制的嘲.基本上都是计算机与现场的仪表进行通信 从而使控制室的人员能够观察到现场的数据。其原因-是因为电子皮带秤应用较早 ，当时没有工控机 ，生产厂家便形成了固有的只靠仪表来采样计算的模式。但最根本的原因还是因为通池制室离现场都较远，电压信号不适于远程传输。

1 系统组成 2 原理及设计电子皮带秤称重系统主要包含：1)称重传感器的秤架；2)测速传感器；3)具有算法软件计算机；4)称重放大变送器组成。如图 1所示。

图 1 系统构成其中秤架-般由称重托辊、支撑臂、称重臂、横梁、称重传感器组成.支撑臂的-端铰接在输送机的机架上.成为支点.另-端与称重臂的-端垂直固定连接 .称重臂的另-端与称重传感器-端垂直悬挂连接.称重传感器的另-端悬挂在横梁上.横梁固定在输送机的机架上 .称重托辊垂直悬挂连接.称重传感器的另-端挂在横梁上.横梁固定在输送机的机架上.称重托辊垂直固定在称重臂的中部 .直接接触运输皮带.物料的重量通过称重臂传递到传感器 秤架的作用时是通过称重传感器采集重量信号。

目前各生产厂家的电子皮带秤的放大器大部分是将压力传感器的0-20mv信号经放大后再传送到计量仪表中.这其中有的是将放大器与仪表做成-体 .有的是将放大器与仪表分为两个部分。前-种方式决定了仪表只能放在现场 ，因为0-20mv信号太弱，无法进行远距离传输。后-种方式仪表可以不放在现场，但距离不能太远，因为如果距离远，电压传输过程中-方面会衰减 .另-方面在复杂的现撤境中电压信号易受干扰。有的生产厂家采用西门子称重拈，此方式的缺点：-是。称重拈较贵：二是，称重拈是以通信方式将压力信号传送到仪表中.这也决定了称重拈与仪表之间的距离不能远.因为在工业现场中通信是最不可靠的在各个应用电子皮带秤的现场中.几乎见不到工控机直接采集多个电子皮带秤放大器信号.从而在工控机上直接进皮带上运动物料的重量.通过称重传感器的重力测量，转换为对应的电信号。

皮带运行速度通过速度传感器进行跟踪测量.并输出对应的电脉冲信号 二次仪表部分对上述两种采集的信息进行运算处理.从而显示瞬时流量和累计总量。

皮带在匀速传送物料的情况下 .在时间 T内总输送量为：Wq-vT 公式 1式中：q--单位长度皮带上的物料重量(N.m)；v--皮带传送速度(m/s)：T 传送时间(S)。

事实上.皮带上的物料-般是不均匀的。皮带的速度也是波动的.因此T时间内的总输送量.应是瞬时输送量对时间的积分值物料按要求的配入量.经配料盘或电动机给到称量皮带机上 .均匀铺在其上的物料经过称量区时，由称量托辊及称框作用于称重传感器上。当传感器承受质量时，由于弹性元件变形.使桥壁电阻失去平衡.桥路产生不平衡输出正比质量的毫伏信号.经毫伏变送器将信号放大并转换成0-20mV的电流信号.再经质量显示仪表及比例积分单元.分别指示出瞬时量和积累量。当实际下料量与给定值(再经电流表)发生偏差时，调节器给出偏差电流信号，经过转换电压信号，自动改变电磁调度异步电动机的转速 .进而改变配料盘的工作转速：或者改变电磁振动器的工作电压.进而改变电磁振荡器的振幅.使下料量调到给定值.实行闭环自动调节。

为了能达到远距离传输，就需采用脉冲传输方式；为了保证计量精度，需提高频率；为了保证0-20mv信号放大后的稳定性，放大倍数还不能大。为了提高采样信号的稳定性，软件中每秒只采集五次信号值.将五次信号值求平均后再计算出相对应的脉冲数 惯常的做法是根据脉冲数计算出相应的脉冲周期.在单片机定时器中断内发出脉冲信号.但多数情作者简介：田冰(1981-)，男，工程师、高级技师，中国自动化学会会员，研究方向为电气自动化控制。

34 l山东工业技术l Shandong Industrial Technology2013钷 Shandong IndustfiM Techndo 山东工业技术 第5期况下单片机定时器无法实现所要求的周期性中断.因此在放大器的主程序中采用循环方式发出脉冲 放大器的CPU与仪表的CPU在时钟上必然存在微小的差异.鉴于此.采集脉冲的方案为仪表每计时-秒便会发出-个持续 10ms的开关信号作为同步时钟。放大器接收到此信号后便会发出压力信号脉冲供仪表接收。放大器每次最多发送 10922个脉冲，每个脉冲周期为 80us，这就保证 了放大器的 CPU-秒之内必定能将所需要的脉冲个数全部发送完毕仪表内有多个参数.计算时需用到大量的单元.-般都采用外部数据存储器，但现成能会有干扰，导致数据变化的事情也常发生。因此本仪表不用类似于6264之类的外部数据存储器.仪表的参数均存放在 CPU的 EEPROM中，开机后将参数读入 CPU本身的内部扩展的AUX-RAM中.将动态保存的数据从外部的串行存储器也读入AUX-RAM中。由于所有数据的运算均在 CPU本身的内部 RAM或AUX-RAM中进行.所以数据极为安全可靠。

3 系统主要优点3.1 放大器与仪表是分离的.放大器将压力信号转变成脉冲传输到仪表。由于是脉冲传输。所以仪表便可放置在远距离处.改变了传统电子皮带秤的仪表只能放在现瞅离上料皮带较近之处的状况，突破了距离上的限制。

3.2 放大器上采用了ADCU834作为CPU.此CPU能采集压力传感器放大后的信号进行高精度的A/D转换 为了提高采样信号的稳定性。软件中每秒只采集五次信号值，将五次信号值求平均后再转换成相应的脉冲数3.3 放大器本身可接测速器.接近开关或旋转编码器及常用的两线制测速器均可(NPN型的或 PNP型的均可.用跳线选择)。

3.4 仪表上所有数据的运算均在 CPU本身的内部RAM或AUX-RAM中进行。数据极为安全可靠，不存在由于如使用片外存储器可能会受干扰或质量不好而引起数据变化的现象。

3.5 仪表的键盘膜没用传统的PVC膜.而是采用了线路板膜.使得按键的长期可靠性大大提高4 结语 电子皮带秤用途广泛。市场前景光明。广泛地应用于冶金、电力、煤炭、矿山、港口、化工、建材等行业。在国内市场对与电子皮带秤的需求旺盛。基于这-点，具有结构合理、保证计量精度特点的电子皮带秤.对企业的电子皮带秤产业化经营方式有百利而无-害 采用具有算法软件的计算机和计量设备组成的电子皮带秤控制系统能为企业节省大量劳动力。

[责任编辑：王迎迎](上接第 10页)显著提高水稻幼苗叶片N、P含量。低浓度硒使水稻幼苗叶片K含量降低.而高浓度硒可能由于其对幼苗生长的抑制作用.造成浓度效应.使K含量与对照无显著差异∠低浓度(O.10mg/L)的硒处理 ，叶片 Ca、Mg含量与对照无显著差异，但叶片Fe.Mn、zn含量则显著高于对照；高浓度硒处理，使水稻幼苗叶片 Ca、Mg、Fe、Mn、zn含量6 不同水稻品种对硒富集与耐受能力的差异水稻对硒的耐受能力受两个方面因素的影响：-方面，是植株发育成熟程度.植株对硒的耐受能力随着植株的发育成熟度增加：另-方面，是环境中可利用硒的游离程度，环境中可利用硒的游离程度越低.水稻耐受环境硒浓度越高。土壤不施硒时植株各器官中硒含量顺序依次为根>叶 茎>籽粒 .硒易于向营养体富集 。施亚硒酸盐后则为根>籽粒>叶>茎.表现出硒向籽粒富集的特征。研究表明，在-定范围内，土壤硒含量越高.水稻聚集硒的能力越强.植株体内的硒含量越高.不同品种富硒能力有-定差异。采用土培、水培研究水稻对环境硒的生物富集能力和耐受环境硒的能力.试验结果表明：水稻对环境硒的生物富集能力与其生育期和环境硒浓度有关.在稻苗分蘖期和籽粒充实成熟期呈现出两个吸收利用硒的高峰：水稻对硒的耐受能力撒于自身的生长发育成熟程度和环境中可利用硒的游离浓度.植株耐受硒的能力随着植株发育成熟程度增强.土壤环境持硒能力越强 ，硒游离度越低，植株耐受环境硒的浓度越高。研究富硒与非富硒水稻.指出硒在植株各器官中的分配不同.富硒水稻秀水 48能够把根部和叶中的硒更多地向籽粒运输.同时硒在两个水稻品种的籽粒和其他器官中的分配差异也是引起籽粒硒含量差异的-个重要原因硒是环境中的重要生命元素，对人畜的降有重要影响。

我国有四分之-的土壤处于缺硒状态，希望通过合理提高农作物含硒量的途径来解决我国人口缺硒的问题。本文通过硒对水稻生长过程中的影响进行概述.旨在对富硒水稻品种的选育提供理论参考。