摘要:分析了贸易结算皮带秤的实现条件，列举了贸易结算皮带秤的实现案例，总结了贸易结算皮带秤实现案例的共同特点。

关键词：皮带秤;贸易结算;案例;控制衡器

在电子皮带秤中，贸易结算秤通常对计量准确度的要求最高，它用于企业之间甚至国与国之间往来物料的计量，对计量准确度的要求在0.1%~0.5%左右，当供需双方认可的情况下，1%或更差的准确度也是有的。

在国民经济发展过程中，涉及到固体物料输送的种类非常多，数量也特别巨大。固体物料输送的种类包括各类矿石、精矿、煤炭、焦炭、石灰石、砂石、粘土、水泥、化肥、化工产品、工业盐、谷物等等，甚至还有甘蔗、甜菜、木屑、烟草、烟丝、烟梗、茶叶。如2011年中国煤炭年产量35亿吨，铁矿石年产量12亿吨，固体物料多采用皮带输送机输送并在输送的同时进行计量，这类计量如涉及买卖双方的物料交接，通常有贸易结算的要求。这些固体物料从开采或生产出来到最终使用往往要经过多次转手，同一批物料可能要经历多次交接过程的贸易结算计量。

全球贸易正在成为大多数国家经济发展的一个重要组成部分，像对中国国际贸易非常重要的铁矿石、铁精矿、球团矿、煤炭、粮食等物料数量都非常多。如2011年进口铁矿石69000万吨，进口大豆5264万吨。以北仑港为例，截至2010年，从港口建成至今的三十年里，已累计进口铁矿石超过54000万吨，年接卸量已突破4000万吨。这些物料在装船和卸船过程中大多数要用到皮带输送机，而目前采用电子皮带秤作为贸易结算工具的极少，甚至还以水测计重方式（见图1）为主，而水测法的计量准确度取决于水面的波动、轮船的服役时间、原始体积测量的准确度、水测法允许的检测时间等因素，变化在0.5%~2.0%。据介绍，上海市电力局曾要求外高桥电厂和电力燃料公司开展进厂煤计量结算分析，6个月后的数据汇总结果表明：水尺计量验收有较大的随意性，而电子皮带秤计量验收能客观真实地反映盈亏情况；与运单比较，水尺计量验收盈亏比率为0.14%，而电子皮带秤计量验收盈亏比率为-0.04%。由此可见，电子皮带秤计量验收的不确定度大大优于水尺计量验收[1] 。笔者还查询到“中国大唐集团公司入厂煤验收管理办法”，其中第十三条第4款“计量验收的控制指标”中列出：“电子皮带秤的称量精度应保证在±0.5%以内”，而“船舶水尺的计量误差受天气变化的影响较大，按照95%的置信概率，其误差范围为±3%左右，平均误差可以达到±0.5%左右，均方根误差在1~2%的范围内”。这段话也验证了外高桥电厂和电力燃料公司煤计量结算分析的结论：水尺计量验收有较大的随意性。

这种随意性可能带来很大的麻烦，因为码头每年装卸成千上万条船，您应该做的是条条船的计量数据都准确，如果有一条船误差是3%，那么贸易纠纷就会找上门来。

图1水尺计量

在分析皮带秤测量准确度的资料中，用于计算多托辊皮带秤相对误差E相 的公式为：

E相 = ±2KdT / nqa2 (1)

式中 E—— 相对误差；

K ——是托辊间距、皮带弹性、皮带横截面形状（槽形或平面形）和皮带张力的函数，K值越大，皮带的刚度也越大，大槽形角的皮带就是刚度大的典型；

d —— 在物料荷重的作用下称重托辊的垂直位移；

T —— 皮带张力；

q —— 皮带单位长度上的物料荷重；

a —— 托辊间距；

n —— 称重托辊的组数。

因为系数K难以定量计算，所以公式 (1) 的应用受到限制。但是这个公式仍然可以说明影响皮带秤称量准确度的一些因素，也说明了皮带秤称重系统对安装、皮带、机械装置的基本要求。

对多托辊秤来说，称重托辊的垂直位移d、皮带张力T应尽可能地小；而托辊间距a因为是平方关系，稍大一点有明显的好处；皮带单位长度上的物料荷重q也应尽量大；称重托辊的组数n明显可以减少相对误差，误差减少的程度正比于称重托辊的组数n。

称重托辊的垂直位移d减少的途径是：正确进行托辊的准直性校准；选用受力后垂直位移小的称重传感器；选用贸易结算称重传感器并适当减小物料重所占称重传感器的量程比；选用直接承重式秤架结构的皮带秤。

皮带张力T减少的途径是：皮带输送机长度稍短；选用水平皮带输送机；秤架安装位置选在靠近尾部滚筒处；选用重锤式拉紧装置自动调整皮带张力；选用较低速度的皮带输送机。

托辊间距a 受皮带下垂量的限制， 通常不超过1.2m。

皮带单位长度上的物料荷重q增加的途径是：给料量尽量均匀；给料量尽量控制在接近最大流量的50%~100%范围内；选用较低速度的皮带输送机。

称重托辊的组数n增加的途径是选用多组称重托辊的秤架。

系数K减少的途径是：选用薄、柔软、弹性好的皮带；选用槽形角小的槽形托辊组，平托辊组更好[2]。

由此可见，实现贸易结算皮带秤的条件，涉及到包括设计选型、安装、调整及皮带机自身条件，再加上检定和试验的条件，这说明要达到贸易结算皮带秤计量，需要综合多种因素才能实现。

3.1 美国钢铁公司

1977年美国萨尔（Thayer）公司接受了美国钢铁公司备煤场4台2组称重托辊皮带秤的订货，其中1台安装在火车卸载后的皮带输送机上，要求该秤必须通过有关机构检定，准确度指标为0.25%。萨尔公司考察现场后，认为2组称重托辊的皮带秤达不到上述要求，为此作了以下改动：

采用6组称重托辊的双杠杆式秤架；

采用新型位移传感器；

采用新型累计器。

称量系统主要数据如下：

物料：煤，粒度<75mm，比重0.8t/m3；

设计最大输送量：3640t/h；

输送机：长度79.86m，固定倾角18°，皮带宽度1828mm，皮带速度2.794m/s；

皮带拼接数：1处高温硫化胶结；

托辊槽形角：35°；

给料点数量：1点；

拉紧装置形式：垂直式拉紧装置；

秤架：6RF-4-72，双杠杆式，带二级杠杆及反向平衡重，6组称重托辊，托辊间距为1.219m；

秤架位置：离尾部滚筒中心11.58m；

称重传感器：LVDT差动变压器式；

位移传感器：安装在皮带荷重侧下方；

试验用滚链：3173kg×11.82m（相当于268.4kg/m，约等于最大荷重值的75%）。

1977年9月进行了物料试验，物料采用10节车皮转运至轨道衡称重，物料试验开始前，轨道衡经过检定。皮带秤检定的要求是：一旦试验开始，不允许再对秤进行调整。3次物料试验的结果误差分别为0.020%、0.031%、0.038%。

以后进行了多次检定，证明这台秤真正能达到±0.125%级的准确度[3]。

来源：仪控工程网