8、抛质量块法模拟载荷检验

（1）抛砖法

将一堆已经称量的砖块由人工放在皮带上，砖块通过皮带秤称量段后再由人工拣起来，通过称

量段的砖块总重是多少，皮带秤累计量就应显示多少。如有差值，皮带秤就应重新调整，这就是所

谓的“抛砖法”。

（2）抛袋法

上世纪80年代河南电力科学研究所就依据这个原理把一定重量的物料，分装成比较等重的若

干袋进行皮带秤动态检验,这就是所谓的“抛袋法”。鞍钢集团鞍山矿业公司为在不具备料斗秤和实物

检验装置的检验条件下，又要进行实物检验皮带秤，便利用“抛袋法”的原理，用编织袋将200吨物

料,按每袋50千克装成若干袋，利用Ⅲ级标准砝码在现场检验后两次称量，两次复检。采用多袋数，

多人数，多次复查、检验等措施进行实物模拟检验。由于“抛砖法”，“抛袋法”工作劳动强度大，并

且十分麻烦，又不安全，只是在迫不得已的情况下进行，因此得不到推广应用。

（3）小计量法

湖北电力中心试验研究所推行的一种小计量标定法，并制定了《皮带秤的运行质量标准及其测

试方法》，不考虑皮带秤输送流量多大，分辨率为1kg累计显示的皮带秤，采用准确度0.1%的600kg

标准实物；分辨率为2kg累计显示的皮带秤，采用1200kg标准实物；分辨率为5kg累计显示的皮

带秤，采用3000kg标准实物，搬运到皮带上通过称量段进行称量，结果不得超过0.5%，计算误差

时考虑皮带整数圈的零点偏差值。检验时物料称量也是按整数圈进行，笔者参加了安装在现场的水

平皮带和倾角皮带上的皮带秤，做多次与50多吨物料量的实物比对测试，误差范围都在0.5%以内。

这种方法检验时间周期短，但人工搬运、称量标准实物耗劳力，工作较麻烦，很难推广应用，且仍

然存在空皮带的问题。

三、循环链码在检验中存在的问题分析

循环链码在皮带秤检验技术中到底处于什么样的位置，它是否能替代实物检验，这是人们十分

关注的问题，与滚动链码相比较，循环链码解决了每次检验与皮带接触的位置能再现，没有相对运

动产生的摩擦力，没有摆动、跳动现象，滚动链码是用钢丝绳或链条作牵引固定，循环链码是自身

作牵引固定，比带自动收卷装置的滚动链码的稳定性和重复性要高。

循环链码与皮带同步运行克服了整个链条的跳动，与皮带的摩擦力和滚动链码定位出现的偏

移。现场测试证明循环链码只能检验皮带秤的稳定性和重复性，仍然不能直接检验皮带秤的准确度。

循环链码之所以稳定性好，重复性好的另一个因素源于皮带秤基本是在恒定载荷中称重，而不是随

输送物料期间时大时小波动载荷中称重。循环链码模拟载荷与输送物料的工况相比较，其称量段上

称重状态近似物料输送，而不是仿真物料输送，仍然存在一些差异。这个差异的大小是随皮带秤安

装在不同的皮带上而变化的，秤架的结构不同，差异的大小也不同。国家检定规程中也没有明确规

定准确度这项指标，这恰恰是用户最关心的检验指标。

无论是滚动链码、循环链码，还是循环滚动链码都是在空皮带的状态下进行检验，都存在要用

实物再检验的问题，这是问题的关键，也是用户不愿意接受的检验方式。新安装的皮带秤首次检定

必须经实物修正后；重新修理后的皮带秤必须经实物修正后；更换皮带后的皮带秤必须经实物修正

后；还有皮带长期运行皮带张力产生较大变化的皮带秤必须经实物修正后，才能由循环链码进行使

用中检验，这就是循环链码在皮带秤检验技术中所处于的位置。

循环链码与滚动链码、小车砝码相比较，不论是从纵向分析，还是从横向分析，仍然是集中载

荷，不同的是解决了相对运动、摩擦力、牵引力等因素，不是在皮带载料的状态下称重，产生的皮

带张力变化绝然不同，也产生不了载料时那么大的皮带张力。调研结果循环链码与实物检验比对准

确度的相对误差，在试验机上测试的结果为1.23%；在某电厂甲侧皮带秤测试为1.164%；乙测皮带

秤测试为1.12%；在某电厂甲侧皮带秤测试为-0.64%；乙测皮带秤测试为1.064%；在长皮带上的测

试为2.1%；在两托辊秤架上测试甲侧皮带秤为4.8%；乙侧皮带秤为7.2%；在四托辊悬浮式秤架上

测试超过5%。从调研数据分析结论是：与实物检验相比对为正误差是正常的称重响应，误差接近

零或负误差称重响应不正常，长皮带比短皮带误差大，两托辊秤架、悬浮式秤架比双杠杆秤架的误

差大。

循环链码每米重量经过称量段不等于物料经过称量段的每米重量，称量中出现正误差是集中载

荷的特性表征。带有驱动装置的循环链码,其目的是试图解决称量段既要承受载荷的重力，又要承受

码块传递或提升的拖动力。驱动装置能拖动循环链码减少对称量段的载荷量，与实物检验比对准确

度误差减小。有人认为增加循环链码驱动装置是为了减少循环链码启动时对皮带的磨损，这种认为

不完全对。还有人认为有了驱动装置，链码若与皮带速度有了差异两者就会有了强制性的相对运动，

反而会增加彼此的摩擦，这种片面性的认为是错误的。没有驱动装置的循环链码是利用皮带来拖动，

称量段上承受着链码的重力和拖动力，带有驱动装置的循环滚动链码是用变频器控制驱动装置的转

动速度与皮带速度同步，随时跟踪不存在所谓的摩擦。即使有也是微其甚微，况且链码是转动的。

循环滚动链码的拖动力由驱动装置自行承担，称量段只承受链码的重量，减少链码对称量段的其它

重力。带有驱动装置的循环滚动链码如果重复性、稳定性都在允许误差范围内，与实物检验比对的

误差比没有驱动装置的循环链码的比对误差小，设计者的目的就达到了。对某项课题的思维应广度

地去探讨，深度地去研究，不要一知半解或曲解设计者的本意。

四、新型模拟载荷检验装置的研制

虽然循环链码检验皮带秤实现了全自动化，解决了稳定性和重复性检验，更新了检验皮带秤重

复性的概念，并没有解决准确度检验的难题。对于JJG195-2002国家计量检定规程中规定：“建立起

模拟载荷试验结果与物料试验结果的对应关系，以便对模拟载荷装置的结果进行修正”。也就是说

皮带秤必须经实物检定合格对循环链码进行修正后，循环链码才能在使用中检验。调查结果很多用

户都没有按上述方法实行，循环链码不通过修正直接替代实物检验皮带秤，这种不正常现象普遍存

在。为了解决这项检验技术的难题，原首钢总公司计控室工程技术人员也自认为过去设计的循环链

码没有从根本上解决这项难题，又研制开发了“电子皮带秤动态校验装置”的专利产品，在一条皮带

上同一位置安装两台皮带秤架，一台正常计量，另一台装有标准码块圈作为检验装置，检验时标准

码块圈在物料上循环称量，检验前两台秤同时校零点，用比对的方法来调整量程值。分析认为，一

是标准码块圈加在日常输送的物料上改变了输送工况，标准码块圈称量后移至上方能否完全保持不

粘物料；二是两台皮带秤能否做到同时称量物料时称量结果完全一致。

将每米标准质量的砝码经过称量段皮带秤显示标准重量的累计量却与实物检定结果相差甚远，

而且每台秤安装的皮带不同误差系数也不尽相同，那么这种每米重量的质量砝码还存在多大意义，

任何一条非标准重量的砝码都能完成这种检验。换句话说皮带秤不能直接显示链码每米重量的标准

质量，即称重累计量。那么这种标准砝码意义不大，所以有人提出实物检定合格后来修正砝码的重

量，而不是修正误差系数也不是没有道理。将每米标准质量的砝码经过称量段皮带秤直接显示累计

重量，不通过任何修正，再用标准重量的物料经过称量段显示累计的重量值不超过允许误差范围，

这种比对检验的标准砝码才有意义。现场试验证明在空皮带时链码经过称量段与皮带载料时链码经

过称量段比对误差为1.506%。

为了进一步推动皮带秤模拟载荷检验技术的发展,根据用户对检验技术的需求,新型皮带秤检验

装置就是依据以上试验结果研制开发的。其特点是：在皮带机输送物料过程中进行动态检验，无需

实物检定修正直接达到替代实物检验的目的。其方法为采用PLC控制技术在安装皮带秤的皮带机

上，让皮带在输料过程中自动建立一段空皮带，与此同时与空段等长的标准链码自动地施放在皮带

空段进入称量段称重，当链码离开称量段，收放装置自动将链码收起，不改变日常称量状态。形成

了“物料－标准链码－物料”的检验模式，改变了常规的模拟载荷检验装置（小车砝码、滚动链码、

循环链码、循环滚动链码）“空皮带－标准链码－空皮带”的检验模式。提高了皮带秤模拟载荷检验

技术的置信率，操作方便、简捷，检验时间短适用性强。目前已完成了在试验场地的模拟试验，进

一步作高速采样，控制应用性技术测试，它的研制成功使皮带秤模拟载荷检验技术走向一个新的阶

段。