目前市场上的各类用于烟草制丝及打叶复烤的电子皮带秤，主要采用称重传感器作为信号采集器进行称重的方式，而用这一称重方式的电子皮带秤，无论采用何种结构，其计量精度在调整后短期内均能满足设计、使用的需求，但长期稳定性差的问题却一直未能得到解决。 
　　对于使用者来说，在允许的误差范围内，计量精度再提高的意义已不大，而可靠、稳定的计量已成为目前亟待解决的重要问题。电子皮带秤长期稳定性好，不仅可以减小对秤调整的工作量，也大幅减少计量出错的几率，大大提高了电子皮带秤的易维护性、可操作性，降低了电子皮带秤使用的难度，大幅提高了生产效率。 
　　1 影响电子皮带秤长期稳定性的原因分析 
　　目前大部分皮带秤所采用的方式是通过称重托辊来进行物料的重力传递，皮带处于物料与传感器的中间位置，物料通过皮带将重力传递到皮带秤托辊上，再通过托辊将重力传递到传感器。由于物料的重力作用，迫使皮带在各托辊间产生了形变，即物料重力在传递过程中一部分重力的分力和皮带张力相抵消，一部分重力的分力传递到称重传感器上。 

　　其中：Fp是皮带张力；Fw是物料重量与皮带质量之和（传感器测量力）；Fc为传感器受的力；Fp是皮带在张力作用下对物料产生的反作用力；α是皮带受到物料重力作用后形变与水平方向形成的夹角；根据受力分析可以看出：称重传感器所受的压力等于称量段的物料重力加上皮带称皮带张力在竖直方向上分解力。由此得出： 
　　Fc=Fw-2Fp×sinα （1） 
　　从式（1）中我们可以看出，物料的真实质量并未真实有效的传递到称重传感器上，即 Fc不等于Fw，由此产生了误差。[1] 
　　式（1）中：如果皮带称皮带张力在竖直方向上分解力为0（即2Fp×sinα项为零）。则实际运行情况为称重辊与固定辊在同一面上，并且输送带在输送物料时不会产生形变。但由于输送带其钢性差，在受重力后下沉是不可避免的；同时，来料不均产生的托辊微量径向跳动以及保养不好产生的粘料等因素使得皮带秤固定辊与称重辊两轴线不处于同一水平面。这就造成式（1）2Fp×sinα项就是因为皮带秤的皮带张力而产生的 
　　误差项。 
　　根据以上分析，以双托辊直接承重式电子皮带秤为例，其受力相应曲线分析如图3。 
　　由于受式（1）中所分析的皮带张力产生的垂直方向的合力所影响，其受力相应曲线并不是由直线所产生的梯形结构，而是具有弧度的梯形结构，而在计算时，我们是将受力响应特性曲线按照直线段来进行设计的，而未考虑式（1）中的2Fp×sinα的差值项。通常在物料稳定的情况下，2Fp×sinα则较为稳定，在皮带秤校准时可以修订校验系数校准此项产生的误差。实际上皮带秤物料重量、温湿度等环境因素的改变会使得皮带张力随之改变，即“皮带效应”[2]，皮带秤的稳定性与计量精度因此受到影响。 
　　因为皮带张力为固定存在的，其张力改变是影响皮带秤稳定的重要因素，所以皮带秤使用称重托辊的方式进行重力传递造成了皮带秤长期稳定性较差。 
　　此外，电子皮带秤通常采用累加法或积分法对顺时流量和累计重量进行计算。通过图3双托辊直接承重式电子皮带秤受力响应特性曲线我们可以看出，在作计量时为方便计算，我们引入了称重段的概念，而此称重段是一个虚构的数值，并不像计量段一样真实存在，如果称重段是真实存在的，则所计算的数据将更加真实有效。 
　　但是由于物料重力的检测是通过皮带传递而来，并非物料直接作用在力传感器上，传感器上测量的重力值也只是瞬时值，因此，物料在前进的过程中由其他外力（如滚落、挤动等）会造成传感器产生瞬时干扰，造成数据的不稳定，从而使得计量不精确。 
　　因此，提高电子皮带秤的精度与稳定性的关键方法就是将物料重力准确的传递到称重传感器上，同时减少其他外力干扰，保证物料输送过程中不会产生弹性形变。 
　　2 平板承重的称重方式 
　　根据对影响电子皮带秤长期稳定性的原因分析，我们考虑设计一种能够使得物料重力可以直接作用于传感器上，并减少“皮带效应”对计量的影响，稳定性好、精度高的电子皮带秤称重方法。 
　　根据以上分析，我们考虑采用平板作为力的传递媒介，其原理如图4。 
　　由图4可以看出，采用平板承重的称重方法，是将电子皮带秤以往使用的称重托辊改为称重平板，用平板作为力的传递机构。平板由刚性较好的材料组成，无论采用悬浮式称重方式还是杠杆式称重方式或其他称重方式，皮带在平板上不会产生形变，使式（1）中2Fp×sinα项为零，使物料重力有效地传递到称重传感器上，其受力响应特性曲线如图5所示。 
　　由受力响应特性曲线我们可以看出：物料对传感器的作用时间长，皮带秤的称重段更加实际、有效，并且物料对传感器的载荷集度近乎为物料重力，式（1）中2Fp×sinα项为零。因此由输送带所产生的皮带效应被大大减小，如此则可以大幅提高皮带秤的稳定性，避免数据突跳，减小称量误差。 
　　3 平板承重式称重的特点 
　　根据以上分析，可以看出平板承重式称重减少了由于物料重力产生的形变，使得物料直接垂直作用于传感器，最大程度减少了皮带形变对传感器的影响，使得皮带陈稳定性与可靠性大大增加。同时平板称重方式也提高了计量精度，采用平板称重方式使得物料作用在传感器的时间增长，物料的相对运动误差则变得相对均匀，这也可看称谓一种机械滤波，消除了震动等对计量的干扰。最后，由于平板承重式称重方式消除了“皮带效应”，提高了检测精度与稳定性，其在使用的过程中减少了皮带秤调零、维护等工作，减少了维护人员的工作量。 
　　4 结束语 
　　平板承重的称重方法是一种新的动态计量称重方法，改变了目前各类型电子皮带秤采用称重托辊作为物料重力传递机构的方式，而是采用称重平板作为物料重力的传递机构。此方法使物料重力通过刚性平板直接传递到称重传感器上，克服了皮带秤皮带张力变化对称重的影响，最大限度地消除了电子皮带秤的“皮带效应”，称重时有效称重段更长、更真实，可以大幅提高电子皮带秤的稳定性。