众所周知，电子皮带秤的实际使用精确度除了与电子皮带秤本身的质量有关外，还取决于皮带秤安装位置的选定、皮带输送机的状况和安装质量。电子皮带秤质量再好，皮带秤安装位置选定错误或不恰当、皮带输送机的状况很差和安装质量低劣，这台电子皮带秤的实际使用精确度仍然很低。在部分国内电子皮带秤的产品样本中我们通常只看到简单的几条关于电子皮带秤安装的要求，其篇幅往往不到一页，实际上只提到了部分要求，所以我们在很多生产现场可以看到很多安装不规范甚至完全不合格的的电子皮带秤。在西门子妙声力公司MSI 单托辊电子皮带秤的随机资料中，我们不仅看到了秤架说明书、二次仪表说明书，而且还看到了一份电子皮带秤安装指南。这份长达15页、有17幅插图的安装指南非常详细的规定了电子皮带秤安装的各项要求，并对在用户特定的皮带输送机条件下如何正确安装使用电子皮带秤提出了建议。指南的作用正如其前言所述：当按照本指南安装和使用电子皮带秤时，可以创造使电子皮带秤达到高精度的条件。
这份指南是为西门子妙声力公司MSI单托辊秤编写的，所附插图的尺寸也是按MSI单托辊秤绘制的，它也可以供西门子公司MUS通用皮带秤、MMI多托辊皮带秤参考。当然，其它公司生产的电子皮带秤和中国生产的皮带秤，特别是那些结构类似的皮带秤也可以参考这份指南。加拿大妙声力公司是一家以生产超声波物位仪表著称的自动化仪表公司， 1996年，Mass  Dynamics分部作为妙声力公司新的业务部门，专门从事连续称重仪表的生产和销售工作。1998年的资料介绍，妙声力公司在世界称重设备的生产商排列中名列第五。两年前，在电机电器及自动化领域声名卓著的德国西门子公司收购兼并了多家自动化仪表公司，妙声力公司即为其中的一个。
结合作者对电子皮带秤安装要求的理解，按以下四部分介绍西门子公司的电子皮带秤安装指南：皮带输送机术语、秤的位置、输送机条件、维护。
 
2 皮带输送机术语
 指南中提供了说明皮带输送机术语的两幅插图，其作用显然是让对皮带输送机术语不熟悉的皮带秤维护人员了解这些术语的含义。
 

图1  皮带输送机术语示意图
1 料仓；2 缓冲托辊；3 运行托辊；4 裙板；5 皮带秤；6 头部滚筒；
7 尾部滚筒；8 回程托辊；9 转向滚筒；10 垂直重力式拉紧装置；11 张紧轮
 

图2  秤架附近区域术语示意图
1 物料运动方向；2 运行托辊；3进入托辊；4 秤架；5退出托辊；
 
3 秤的位置
皮带秤的安装条件和位置非常重要，不满足这些条件，就很难达到甚至不可能达到电子皮带秤的精确度要求。
3.1 皮带张力
实际称重时，物料的重力是通过皮带间接加到秤架上，皮带张力虽然是一个水平力，与物料的重力不在同一个方向上，但它对物料的重力测量将产生干扰。如果皮带张力小而且变化不大，就有可能通过校准予以补偿，而当皮带张力较大时，补偿将有一定的难度，而对皮带张力变化较大的地方，补偿对皮带张力变化的部分不起作用，这样将对物料量测量带来较大的误差。

图3  根据皮带张力选择安装位置示意图
1 皮带张力小且皮带张力变化也小的区域；
2 皮带张力大且皮带张力变化也大的区域
皮带张力的大小与皮带速度、物料输送量、输送机长度、输送机所输送物料提升高度等因素有关，皮带速度越高，物料输送量越大，输送机长度越长，输送机所输送物料提升高度越高，则皮带张力越大。而对同一条皮带来说，越靠近头部滚筒，皮带张力越大，在物料输送量变化和其它条件变化时所引起的皮带张力变化也越大；越靠近尾部滚筒，皮带张力越小，在物料输送量变化和其它条件变化时所引起的皮带张力变化也越小。在图3所示皮带输送机示意图中，2区靠近头部滚筒，皮带张力大且皮带张力变化也大，是不适于安装皮带秤的位置，而1区靠近尾部滚筒，皮带张力小且皮带张力变化也小，是适于安装皮带秤的位置。
3.2 物料紊动
当物料离开给料点（或裙板）后，相对于皮带来说，它需要经过一段行程才能稳定下来，这一段时间内，物料是处于紊动状态，即不稳定状态。我们不可能设想在物料处于紊动状态时仍能进行精确的称重，所以需要在物料离开给料点之后，预留一段长度的皮带使物料紊动状态停止，再留一个托辊间距的距离使之进一步稳定下来，然后再进行称重。如果不能按此确定，也可以参照表1选择稳定段长度（即给料点至称量区的距离）d。

表1  稳定段长度

 
 
图4  克服物料紊动的稳定段长度
1 稳定段长度d；2 秤架；3 裙板
3.3 有曲线段的皮带输送机
有曲线段的皮带输送机从断面图上看是弯曲的，如果皮带秤安装在曲线段区域内，托辊的校准状态不可能保持，其中有凹弧曲线的情况更糟糕，因为在曲线段部分有物料时皮带尚能贴紧托棍，没有物料时，受皮带张力的影响，皮带被抬起离开托辊，破坏了空皮带状况下的皮带秤零点平衡。所以，有曲线段的皮带输送机通常是不适于安装电子皮带秤的，但当以下条件能满足时，也应该可以安装，但秤的精确度稍有降低。对带凹弧和凸弧曲线段的皮带输送机来说，图5、图6表示了皮带秤离开曲线段的最小距离。
 
 

图5  带凹弧曲线段的皮带输送机上秤架安装位置
1 曲线的切线点；2 、3秤架
 
 

图6  带凸弧曲线段的皮带输送机上秤安装位置
1 曲线的切线点；2、3 秤架
比较图5、图6，可知相对来说，在带凸弧曲线段的皮带输送机上安装电子皮带秤要稍好于在带凹弧曲线段的皮带输送机上安装。
3.4 皮带卸料犁
皮带卸料犁或其它皮带运行中途进行卸料的控制装置将改变运行皮带断面的形状，对皮带产生附加的压力，因为是在非称量区对皮带施加压力，这相当于给秤架上的称重传感器一个反向作用力，所以对称量精确度将产生影响。通常应尽量避免在有皮带卸料犁或其它皮带运行中途进行卸料的控制装置的皮带输送机上安装皮带秤，如果是实在需要安装皮带秤的话，卸料装置应离开皮带秤9m以上。
3.5 堆垛式输送机
堆垛式输送机是指那些结构不是固定的，而倾角、物料提升高度、断面形状都可能随堆垛要求改变的皮带输送机，对精确称重来说，这不是一种好的条件，如果需要在这种条件下进行称重，请与西门子妙声力公司联系。
3.6 带卸料小车的皮带输送机
带卸料小车的皮带输送机通常不能看作是有固定曲线段的皮带输送机，卸料小车的运行使皮带张力改变，而且当皮带秤的位置接近卸料小车时，称量区皮带可能抬起，因而对称量精确度的影响是很大的。此时可按有曲线段的皮带输送机一节确定秤架的位置，即秤架安装点距离卸料小车的极限位置应大于12m，但这种情况下安装皮带秤精确度肯定不会高。
 
4输送机条件
4.1 皮带输送机拉紧装置
皮带输送机拉紧装置能控制皮带张力，从结构上看有三种形式：螺旋式、水平重力式、垂直重力式（见图7）。螺旋式是手动调节皮带张力，水平重力式和垂直重力式都可以自动调节皮带张力，但垂直重力式可使秤架部分的皮带张力维持一个相对稳定而张力值较小的状态，而水平重力式则使皮带张力值相对较大。所以最可靠的拉紧装置是垂直重力式，它可以大大改善测量精确度。只能在皮带输送机滚筒中心距小于18m时才能采用螺旋式拉紧装置。

图7  皮带输送机拉紧装置
1螺旋式拉紧装置；2秤架；3头部滚筒；4尾部滚筒；5转向滚筒；
 6垂直重力式拉紧装置；7水平重力式拉紧装置
4.2 物料给料点
某些皮带输送机系统可能有几个给料点，例如有几台给料机给同一台皮带输送机给料，这样实际给料时是这些给料点数量和位置的不同组合，不同的组合使皮带张力在很大的范围内变化，这对称量是极为不利的。所以只要有可能的话，就应该将皮带秤安装在只有一个给料点的皮带输送机上。
4.3 物料荷重
往皮带输送机上加料有好多种方式，通常通过预给料机给到皮带上的物料流量是不均匀的且与皮带速度有差异，这将影响称量精确度。为了保证稳定而均匀的负荷加到皮带上且物料的速度与皮带速度相近，安装物料控制闸门或类似装置可以做到这一点。图8表示物料直接给到皮带上的情况，图9则表示安装物料控制闸门或类似装置后可得到的稳定均匀物料流的情况。
 

图8  物料直接给到皮带上
1 波动的物料流；2 秤架
 

图9  安装物料控制闸门后稳定均匀的物料流
1 控制闸门；2 稳定均匀的物料流；3 秤架
4.4 物料滚落
虽然物料在皮带上总的方向是向前的，但因为以下因素有可能发生滚落现象：皮带倾角太大、物料的给料速度与皮带速度的差异、物料颗粒较大、物料形状接近球形或物料出口安装了横向链条幕（链条幕挡住了物料流的顶部，使得它与其与物料相比下落较慢）。在秤架部分发生物料滚落肯定是无法称重的，如果出现这种情况，请密切观察并采取措施纠正。
4.5 输送机皮带
皮带输送机皮带的层数、覆盖层厚度及接头方式将引起皮带单位长度重量的变化，在皮带秤调零过程中，应在皮带运行整数圈的情况下取皮带重量的平均值以补偿皮带重量不均匀所引起的偏差。但是，如果皮带单位长度重量的变化太大，想得到好的零点参考值和高的称量精确度就很困难。
皮带刚性太大就不够柔软，也不能完全适应托辊的槽形。当这种情况发生时（特别是当用在35°或45°槽形托辊时），在托辊上皮带形成的拱形使皮带秤不能得到良好的调零和调满值校验结果（见图10）。
当更换皮带的损坏部分时，要保证与原有皮带是同一规格的；当选择新皮带时，不要采用过硬的皮带，应选择较为柔软的皮带。
 

  皮带刚性太大                     皮带有好的柔软性
图10  皮带的刚性
4.6 托辊
在皮带输送机的各类托辊中，只有一部分适合安装皮带秤。为了得到较好的托辊校准，在称量区及其邻近区域必须使用合适的托辊。
 

   平托辊                              三节槽形托辊
图11  皮带输送机的各类托辊
 
指南对皮带秤所用托辊有如下建议：
在称量区及其邻近区域不能使用钢丝绳托辊、悬链式托辊、两节滚筒组成的V形托辊组，偏置托辊在某些应用里可以接受（请向妙声力公司咨询）。真正可以接受的是三节槽形托辊和单节平托辊。
20°、35°（国内是30°）槽形托辊是最常用的托辊，45°槽形托辊可以使用但精确度受影响。深槽形角可能加大皮带张力、皮带刚性对测量精确度的影响，因而对托辊校准的要求更高了。
应选择相同尺寸的托辊，滚筒的偏心误差应小于0.5mm，当与标准槽形样板比较时，槽形误差应小于3mm。安装时，所有托辊应选择同一制造厂生产的并保证良好的润滑（在某些情况下，要求托辊配“终身润滑”轴承）。
保持所有托辊清洁、不堆积物料、旋转自如，做不到这一点可能导致校验误差和差的皮带轨迹。应及时更换所有不灵活、静止不动或偏心的滚筒。
4.7 托辊校准
对皮带秤的精确度来说，在称量区托辊的正确而精确的校准是关键的，否则在称量托辊上将受到一个附加力，导致校验过程误差和测量过程误差，所以校验时在称量托辊及其邻近的前后至少各两组托辊（最好是三组）的对应点上用拉钢丝或弦线的方法检查其相对高差，要求高差小于±0.8mm，而对称量托辊来说，要求它决不能低于邻近托辊。
4.8 头部滚筒
头部滚筒附近一般并不适合安装皮带秤，但当秤架只能安装在头部滚筒附近时或皮带本身长度较短时，应特别注意以下问题。头部滚筒通常是带微凸面的，当整条皮带输送机使用的是三节槽形托辊时，皮带断面要在短距离内由槽形变为平形，为做到这一点，建议安装时采取在头部滚筒和正常工作滚筒之间插入降低了槽形角的托辊组及抬高头部滚筒等措施：
在20°的槽形托辊的皮带输送机上，在秤架和头部滚筒之间至少应安放两组20°固定托辊。

图12 在20°槽形托辊皮带输送机上（相对于头部滚筒）秤架的安装位置
1 20°槽形托辊；2 最少3倍托辊间距；3 秤架；4 头部滚筒
 
在35°的槽形托辊的皮带输送机上，在秤架和头部滚筒之间至少应安放两组35°固定托辊和一组20°固定托辊（中国标准是30°槽形托辊，所以我想在秤架和头部滚筒之间至少应安放两组30°固定托辊和一组20°固定托辊）。

图13 在35°槽形托辊皮带输送机上（相对于头部滚筒）秤架的安装位置
1 35°槽形托辊；2 最少4倍托辊间距；3 秤架；4 35°槽形托辊；
5 20°槽形托辊；6头部滚筒
 
在45°的槽形托辊的皮带输送机上，在秤架和头部滚筒之间至少应安放两组45°固定托辊、一组35°固定托辊、一组20°固定托辊。
 

图14 在45°槽形托辊皮带输送机上（相对于头部滚筒）秤架的安装位置
1 45°槽形托辊；2 最少5倍托辊间距；3 秤架；4 45°槽形托辊；
5 35°槽形托辊；6 20°槽形托辊；7头部滚筒
 
当整条皮带输送机使用的是三节槽形托辊时，皮带断面要在短距离内由槽形变为平形，为做到这一点，输送机制造商设计了使头部滚筒高于邻近托辊中心滚筒上表面一个固定垂直高差（见图15中的13mm）。
 

图15  抬高头部滚筒示意图
1 20°槽形托辊的中心滚筒；2 头部滚筒
4.9 尾部滚筒
通常为消除给料影响而预留的距离对秤来说已经足够，但如果尾部滚筒是带板式或搅拌浆叶式自清洗器（被称之为翼型滚筒），就可能出问题。这种滚筒的搅拌作用可能产生振荡，它把振荡通过皮带传递给秤架。所以应尽量避免使用翼型滚筒，而应使用实心面焊接的钢滚筒。
4.10 输送机的刚性、振动和外罩
在称量区域内输送机的纵梁应该坚实牢固，支座间距小于2.4m，以保证整条输送机的纵梁在满负荷时的相对位移量小于1.6mm。纵梁应该是笔直的，以使皮带运行在输送机的中心轨迹上。
皮带秤是对振动相当敏感的设备，它应该与那些产生振动的设备隔离，产生振动的设备如破碎机、锤式磨机、振动给料机、仓壁振动器等等。
当皮带秤是安装在户外时，为减少外部因素（特别是风）对称量的不利影响，应该装有防护外罩。外罩不应影响秤的操作，外罩的长度尺寸通常为皮带秤中心前后各9m，外罩的高度尺寸通常为运行线上下各1~1.2m。
4.11 皮带轨迹和槽形
确定输送机皮带是否有合适的轨迹（即保持皮带中心线与输送机上托辊的中心线重合）和槽形（保持皮带与托辊的槽形相吻合并使皮带与三节槽形托辊良好接触）是以下因素的综合：
首先，考虑皮带的因素如下：
·保证有足够的皮带层数以支承荷重而又不超荷重；
·保证覆盖层有足够的厚度；
·保证正确选择和安装皮带接头。
其次，应保证输送机的皮带拉紧装置所选形式正确，能正常调节和工作。
第三，考虑托辊的因素如下：
·保证托辊对输送机来说是垂直的，并配置在皮带输送机框架的中心；
·保证所有托辊转动自如；
·保证导向托辊（纠偏托辊，如果使用的话）安装在称量托辊9m以外。
4.12 裙板和密封板
在某些应用里，整条皮带输送机上都安装有裙板和密封板，这样裙板和密封板将可能对皮带施加作用力，并间接对托辊施加力，这个附加力将影响称量精确度，特别是当挤压发生时影响更大。在这种条件下很难达到精确的零点平衡和量程校准。

图16  裙板和密封板示意图
1密封板；2裙板；3皮带；4 秤架；5 托辊

图17  裙板和密封板影响示意图
1裙板；2 挤压可能发生；3 密封板可能成为沿皮带的障碍物；
4托辊支座
解决的办法是取消密封板或稍抬高密封板，以消除或减少密封板对皮带及托辊的影响。
 
5维护
当输送机安装皮带秤后，作为称量系统的一部分，对输送机有更多的要求。为保证精确的称重，应注意秤及其周围区域。对精心的皮带秤维护来说，应完成以下操作：
·滚筒和托辊的润滑；
·保持皮带轨迹运行理想；
·保持皮带清洁；
·拉紧装置工作正常；
·防物料泄漏。
这里提到的保持皮带清洁和防物料泄漏是非常重要的，这样可保证皮带秤只称量真正的物料荷重而不致将真正的物料荷重连物料粘结在皮带上的荷重及物料泄漏在秤架上的荷重一起称。为清除粘结在皮带上的物料，可采用各种高质量的清扫设备，如皮带清扫器、旋转刷、振动清扫器等等。堆积在秤架上的物料则可用人工定期清扫，虽然皮带秤会经常校零，但任凭物料在秤架上堆积而不清理不是一个好方法。
维护注意事项：
·当在秤附近焊接时，不允许焊接电流通过皮带秤的传感器；
·维护时，将秤架的活动部分与固定部分连接起来（如西门子皮带秤使用的固定板），以减少称重传感器过载或机械振动的可能性。