电子皮带秤在散装物料场的应用设计

电子皮带秤在散装物料场的应用设计
电子皮带秤在散装物料场的应用设计

目录

第1章概论 (3)

1.1 皮带秤的国内外发展状况及趋势 (3)

1.1.1 皮带秤的国内外发展状况 (3)

1.1.2 皮带秤的发展趋势 (3)

1.2 课题的来源及意义 (4)

1.2.1 课题的来源及意义 (4)

1.2.2 本文主要研究内容 (5)

第2章电子皮带秤的总体方案设计 (6)

2.1 电子皮带秤的应用设计条件 (6)

2.2 电子皮带秤的方案选择 (7)

2.2.1 皮带秤的发展阶段 (7)

2.2.2 皮带秤的分类方法 (8)

2.2.3 皮带秤的方案选择 (10)

第3章皮带秤的测量原理及装置设计 (18)

3.1 皮带秤的测量原理 (18)

3.2 皮带秤的装置设计 (19)

3.2.1 皮带秤的秤架设计 (19)

3.2.2 称重传感器的称重原理及选型 (20)

3.2.3 速度传感器的分类及选型 (24)

第4章皮带秤的电路设计 (32)

4.1皮带秤的数学原理 (32)

4.1.1 皮带秤的基本原理 (32)

4.1.2 速度传感器的频率确定 (33)

4.1.3 称重传感器的频率确定 (34)

4.1.4 液晶显示器显示示数的确定 (34)

4.2 皮带秤的硬件设计 (36)

4.2.1 硬件结构及工作原理 (36)

4.2.2 V/F型模数转换 (37)

4.2.3 键盘输入及数据显示电路 (40)

第5章皮带秤的软件设计 (42)

5.1 非线性拟合程序 (44)

5.2 数字滤波程序 (45)

总结 (47)

参考文献 (48)

附录: (50)

英文原文 (59)

中文译文 (69)

致谢 (75)

第1章概论

1.1 皮带秤的国内外发展状况及趋势

1.1.1 皮带秤的国内外发展状况

电子皮带秤是皮带输送机输送固体散状物料过程中对物料进行连续自动称重的一种计量设备,它可以在不中断物料流的情况下测量出皮带输送机上通过物料的瞬时流量和累积流量.

1908年,美国一个年轻人赫尔伯特2梅里克(Herbert2Merrick)发明了一种皮带输送机使用的称重设备,据称那是世界上第一台根据皮带速度和重量用机械方法进行计算的动态称重设备,这一发明完全改变了原有测量固体物料流量的方法.这种根据重力测量固体物料流量的设备后来被称为梅里克型机械式皮带秤.赫尔伯特2梅里克用这项发明成立了梅里克(Merrick)公司,开始生产皮带秤.我们在德国申克(SCHENCK)公司的历史回顾资料中,曾看到"1902年,皮带秤"这一段产品编年史,表明该公司1902年就有皮带秤产品,但未看到更详细的叙述.

国外从上世纪五十年代开始使用电子皮带秤,国内则从1965年开始研制生产电子皮带秤.时至今日,虽然核子皮带秤,固体质量流量计,冲量式流量计,失重式秤,转子秤等多种固体物料连续计量设备也有一定规模的应用,但他们仍无法与电子皮带秤抗衡,也无法撼动电子皮带秤作为固体物料连续自动称重主流计量设备的地位.

1.1.2 皮带秤的发展趋势

随着传感器技术、电子仪表技术的发展,可以输出电信号的速度传感器及称重传感器迅速取代了机械式皮带秤的相应机构,而对速度、重量信号进行放大处理及实现各种运算都可以放在电子仪表中完成,称量精确度提高了,秤架结构简化了,因此电子皮带秤迅速全面地取代了机械式皮带秤。但机械式皮带秤在其长达六十年左右的发展过程中也为皮带秤的使用积累了丰富的应用经验,没有机械式皮带秤的昨天,就没有电子皮带秤的今天。

回顾已经走过的一百年历史,我们看到皮带秤的应用已经越来越广泛,并且在各类涉及动态称重系统的衡器中占据主导地位。展望未来,皮带秤的发展应该集中体现在以下几个方面:

高精确度、高可靠性的新型速度传感器及称重传感器的应用;

类似倾角传感器、位置传感器等新检测内容的传感器将加入到皮带秤的应用中;

二次仪表的智能化、总线化、无线传输化;

皮带秤的检定方式的开发和实际应用;

皮带秤称重理论的深入研究。

1.2 课题的来源及意义

1.2.1 课题的来源及意义

电子皮带秤是在皮带传送装置中安装的自动称重装置,它不但能称出某一瞬间传送带所输送的物料的重量,而且可以称出某段时间内输送物料的总和,广泛应用于矿山、矿井、码头及料场等。电子皮带秤集合了力学、电机学、电子技术、传感技术等各领域的先进技术。电子皮带

秤作为一种用于动态检测物料重量的称量设备,广泛用于冶金、矿山、化工、建材等领域,有着广大市场。随着科技的进步,对皮带秤的要求也越来越高。影响其精度的主要因素有)个方面:机械结构、传感器(一次仪表)和显示仪器(二次仪表)。由于材料结构强度和刚度的限制,使得在力的传送过程中出现误差,而传感器输出特性存在的非线性,加之信号放大、模数转换等环节的一系列非线性,使整个系统的非线性误差变得不可忽视。因此在高精度的称重场合,就需要皮带秤能在线自动校,正非线性。传统的电子皮带秤是由称重传感器、测速传感器、乘法器、积分器、积算器等部分组成,本文对传统的电子皮带秤的电路部分加以改进,省去了乘法器、积分器、积算器等部分,使设计更为简单、实用,是一种新型的电子皮带秤电子电路。

电子皮带秤一般安装在输煤栈桥的皮带输煤机上.其运行环境较差。振动、粉尘、噪声、电机启动电场和磁场干扰、环境湿度、原煤含水量变化、人为清洁冲洗等各种因素都对电子皮带秤的称重精度有很大影响。通过电子皮带秤生产厂家和用户的共同努力,近年来电子皮带秤的精度和使用情况有了一定的改善,但仍然存在运行维护量较大,精度校核工作繁重、程序多等问题,远未能达到如静态电子衡器所能达到的使用精度和使用效果。

1.2.2 本文主要研究内容

(1)了解国内外发展状况及趋势

(2)由已知条件确定方案选择;

(3)分析测量原理及装置设计;掌握各种电子皮带秤优点和缺点;(4)进行电路设计。

第2章电子皮带秤的总体方案设计

2.1 电子皮带秤的应用设计条件

本设计采用定量带式输送机作为应用设计条件。该输送机是通用型系列产品,可广泛用于冶金、矿山、煤炭、港口、电站、建材、石油等各个行业。其具体参数如下所示:

多托辊皮带秤精度:+/-0.5%

系统精度:±0.125%

称量范围:0-1278t/h

上托辊间距: 1.2 m

下托辊间距: 3 m

皮带宽度:1000 mm

上托辊槽角:35°

下托辊槽角:0°

皮带速度:3.15 m/s

远传传输:1000m

皮带输送机倾角:0~10°

工作条件和安装条件:

环境温度:机械:-20℃~+50℃仪表:0℃~40℃

电源电压:220V(+10﹪、-15﹪)50Hz±2﹪

以上参数由《运输机械设计选用手册》确定。

2.2 电子皮带秤的方案选择

2.2.1 皮带秤的发展阶段

皮带秤起源于19世纪末、西方工业发展时期。它的称重原理最早来源于斗式输送机对散料连续自动称重的装置。这种装置于1880年获得了计量许可。1908年在英国公布了第一个皮带秤的专利。1970年由英国制订了一个自动秤的检定规程。

二次大战后,尤其是近三十年来,由于传感器制造工艺和电子技术的飞速发展,给整个称重技术注入了新的血液,激发了活力,为提高皮带秤的计量性能创造了有利条件。皮带秤的发展大致经过了以下四个阶段:

最初的产品是纯机械式皮带秤,一般采用增量式编码器,机械式或光电式扫描码盘等,使皮带秤的机械杠杆具有平衡条件,识别记数和启动功能。这是第一代。

第二代是传感器电子仪表皮带秤,检测部分一般有光电脉冲或磁脉冲变送器测速,二次仪表用模拟积分放大电路或数字系统积分电路来实现动态称重过程的平衡、识别和累积计算功能。

这两代皮带秤只能测量、累积计算,对运行中计量性能的变化不能控制,因此动态计量准确度较低,稳定性差在用户中信誉不佳,逐渐被第三代、第四代皮带秤取代。

第三代、第四代是传感器微机式皮带秤和微机智能化的皮带秤。微处理机引入皮带秤使电子元器件结构、内容和集成化程度大大提高。生产厂家可以根据现场使用条件去满足用户的愿望。

2.2.2 皮带秤的分类方法

皮带秤的结构形式、种类较多,分类的方法多种多样,至今仍不统一。

(1)以称重传感器的工作原理进行分类的有:电阻应变式皮带秤;差动变压器式皮带秤;压磁式皮带秤:核子式皮带秤和陀螺式皮带秤等。其中以电阻应变式的产品最多。

(2)以秤架结构形式进行分类的有:单托辊式皮带秤;多托辊式皮带秤;平行板簧式皮带秤和悬臂式皮带秤等。

(3)对放置在皮带上并随皮带连续通过的松散物料进行自动称量的衡器。主要有机械式(常见的为滚轮皮带秤)和电子式两大类。

滚轮皮带秤

由重力传递系统、滚轮、计数器和速度盘组成。速度盘转速正比于皮带速度。滚轮滚动的角速度正比于皮带上通过的物料量。滚轮在速度盘上滚动的位置由物料的重力大小来调整。当皮带上没有物料时,滚轮靠近速度盘中心,转速为零,计数器不累计;当皮带上有物料时,滚轮随着重力变大向周边移动,并带动计数器记下皮带上通过的物料总量。

图2?1 滚轮皮带秤

使用最广泛的皮带秤。电子皮带秤,由秤架,测速传感器,高精度测重传感器,电子皮带秤控制显示仪表等组成,能对固体物料进行连续动态计量。称重时,承重装置将皮带上物料的重力传递到称重传感器上,称重传感器即输出正比于物料重力的电压(mV)信号,经放大器放大后送模/数转换器变成数字量A,送到运算器;物料速度输入速度传感器后,速度传感器即输出脉冲数B,也送到运算器;运算器对A、B 进行运算后,即得到这一测量周期的物料量。对每一测量周期进行累计,即可得到皮带上连续通过的物料总量。

图2?2电子皮带秤

(4)按皮带秤所配输送机的设计带速可分为:单速皮带秤、多速皮带秤和变速皮带秤。其中,多速皮带秤可以在预定的几种快慢不同的带速中换档,而变速皮带秤则能在一定的速度范围内无级变换。以上皮带秤若在使用中只用其中一种固定的设计带速,又称为恒速秤;若在使用中会需改变料流量而在其设计带速范围内调节

的,又称为调速秤。

(5)按皮带秤的主要用途可分为:计量皮带秤和定量皮带秤。前者,以获得所称物料的连续累计重量为主要目的;后者,又称配料秤,以控制所称物料的重量流量为主要目的。

注:同样的用途可采用不同的结构,同样的结构也可担当不同的用途。计量秤常为嵌装型的,但整机型也能承担;配料秤多数是整机型的,但嵌装型也并非绝对不能用。一台衡器在制造装配时也许还未知其预期的用途,但不能不先了解其机械结构。因而不宜用“计量秤”来称呼嵌装型秤,或用“配料秤”来称呼整机型秤,以避免造成沟通双方理解上的不一致。

皮带秤分类的方式还有许多种,但不管如何分,须注意首先明确分类的依据,并按同一依据分类,否则就易造成概念上的交叉或混乱。

2.2.3 皮带秤的方案选择

(1)几种常见的称重装置(秤架)分析

皮带秤的称重装置是指皮带秤的负荷承受部分,简称为秤架。秤架装在皮带输送机上,对皮带上通过的物料重量由称重传感器和测速传感器进行迅号转换。在转换过程中,由于“皮带效应”对称重结果的影响甚大,为了减轻这种影响,人们研制、设计了各种各样的秤架。几种典型秤架的结构形式介绍如下。

单托辊秤架是指皮带输送机上只有一组托辊对物料重量进行力电转换,我们称这组托辊为称重托辊。我们已有多种单托辊秤架的皮带秤。与它相邻的前后一组固定的托辊称为过渡托辊。其具体结构有直接支承

式和杠杆式两种类型。在杠杆式中又分带配置平衡重物和不配平衡重物两种。

单托辊秤架的受力状况如图2?3 的箭头线所示。

皮带

图2?3 单托辊秤架的受力

称重托辊的运行状态所受的力F ,可分解成垂直分力N 和水平分力H 。e 是杠杆支点到称重托辊中心的距离。称重传感器上的压力P 可由力矩方程式导出。即:

21P l N l H e ?=?+? 11P k N k H =?+? ( 2?1 ) 式中,力 H 是“皮带效应”引起的对称重结果有害的水平力。要想提高这种秤架的计量性能,唯一的出路应使秤架杠杆支点与称重托辊在设计上还可以做到,对三节槽形托辊就很难消除这种影响。这是单托辊皮带秤计量准确度不高、稳定性差的主要原因。

由两组或两组以上称重托辊组成的秤架叫多托辊秤架,具体结构又分为双杠杆和悬浮式两种类型。与单托辊秤架一样,这两种类型的多托辊秤架,每一类型都有配置平衡重物和不配置平衡重物的两种型式。

双杠杆式秤架

我们成功的设计和生产出双杠杆式秤架的电子皮带秤,获得实用新型专利,售全国几十家烟厂共200多台。

图2?4 是两组对称杠杆分别支承一组到四组称重托辊的结构

图2?4 双杠杆秤架实物和示意图

这种秤架的两组对称杠杆一般装在输送机纵梁的内侧。两杠杆的终端用簧片支点支承在输送机纵梁上,起始端通过吊挂系统与称重传感器一端连在一起。秤架中间,有一个和机架连在一起的龙门框架,框架上配置有平衡机构,与传感器另一端连接。或者有一根横向装在输送机纵梁上的支撑梁和传感器另一端连接,使对称杠杆机构(通过称重托辊)把承受物料的重力传递给称重传感器这两面三刀组杠杆与输送机组装

时,不必截断输送机原有纵梁,称重传感器装。在输送机上方,维护方便。

双杠杆多托辊秤架受力分析

双杠杆多托辊秤架,同样因“皮带效应”产生水平分力而影响称重结果。但由于这两组杠杆对称,可以使水平分力H 对称重结果的影响大小减小。理论分析如下:

在图2?4 中,设 N1=N2=N3=N4=N(均匀分布的载荷)

则 H1=H2=H3=H4=H

现分别对簧片支点O1和O2取矩则 1332.5lN He p l

-= ( 2?2 ) 1262.5lN p p l

+= ( 2?3 ) 2332.5lN He p l

-= ( 2?4 ) 式 中 N — 称重托辊的正压力;

H — 称重托辊上的水平分力:

e- 簧片支点中心到H 力作用线的距离:

1— 称重托辊间距 ;

P-— 传感器所受的拉力 ;

从受力图 2?4 可知:

当水平力H 作用线与簧片支点中心在一条水平线上时,e=0。即使秤架两边负荷不均匀,水平力矩H.e=O ,对称重结果没有影响。

当秤架两边载荷均匀分布,称重托辊组装对称,水平力H 作用线与簧片支点中心不在一条水平线上,e ≠0。秤架左、右力矩也相等,且方向相反,合力矩仍然等于零。对称重结果没有影响。

当称架两边载荷不均匀分布,称重托辊组装不对称,水平力H 作用

线与簧片支点中心不在一条水平线上。在这种情况下,虽然秤架两边左、右矩不相等,但方向仍相反,大部分有害称重结果的力矩被抵消,对称重结果的影响大大减小。

这是多托辊双杠杆秤架结构的计量性能优于单托辊秤架结构的理论依据。

悬浮式秤架

我们成功的设计和生产出样机。悬浮式秤架与非自动平台秤相类似,称重平台由称重传感器支承,称重托辊装在平台上。悬浮式科也有配置平衡重物和不配置平衡重物两种结构(见图2?5).

1.平衡重物

2.平衡杠

杆支撑点

3.称重传

感器

4.称重

平台

图 2?5 配置平衡重物悬浮式秤架示意图

在图 2?5 中去掉平衡杠杆,把称重传感器直接支承在悬浮平台的两端,就成了不带平衡重物的悬浮式秤架结构。

一般簧片支点高度选在略高于水平托辊中心线的位置较好。

③秤架结构优越性对比

单托辊秤架有结构简单、造价低的优点,但计量准确度较低,运行稳定性较差。一般只适于准确度要求不高的配料控制计量。

多托辊秤架是高准确度皮带秤采用最多的一类结构,目前应用这种秤架,配合先进的主控机,使皮带秤的计量检定最大允许误差优于

p0.25%。主要优点有:

计量性能稳定可靠,由于多托辊秤架使称重有效长度增长,称重托辊的组数增多,秤架的整体性能比单托辊秤架大大改善。皮带在运行过程中零点和示值的稳定性增强,置信度增高。

抗干扰能力强。通过试验,多托辊秤架物料流量变化的干扰、皮带跑偏干扰、物料块度大小不均的干扰等能力都比单托辊秤架要好。

这种秤架的缺点是设计结构比较复杂,造价较高。由于准确度高,现场日常维护检测要求较严。

电子皮带秤承重装置的秤架结构主要有双杠杆多托辊式、单托辊式、悬臂式和悬浮式 4种。双杠杆多托辊式和悬浮式秤架的电子皮带秤计量段较长,一般为2~8组托辊,计量准确度高,适用于流量较大、计量准确度要求高的地方。单托辊式和悬臂式秤架的电子皮带秤的皮带速度可由制造厂确定,适用于流量较小的地方或控制流量配料用的地方。

总之,依秤架结构分析,本文设计选择多托辊式秤架结构。

(2)几种称重传感器安装的分析

传感器的联接装置,在皮带秤整个称重系统中占有相当重要的地位。在皮带秤动态计量时,如何克服振动,偏载等多种因素的影响,将重力准确地传递到传感器是一个不可忽视的环节。如果没有合理地安装称重传感器以及没有性能良好的联接装置,即使皮带秤秤架设计得最好,传感器准确度再高,也不能得到很高的系统准确度及其长期稳定性。对于同一个称重传感器,由于采用不同的联接器,其效果是大不一致的。甚至于采用同一种类型传感器而仅仅是联接器的加工和安装的准确度不一致时,可使准确度从0.01%-0.02%降为0.05%--0.1%。理论和实验表明,联接装置必须能将重力准确地传递到称重传感器上,其作用力必

须通过传感器的轴心(如图2?6所示)。图2?7显示了在FV未通过传感器的轴心,所产生的分力时情况,分力F造成了系统准确度的降低。

对于皮带秤的传感器联接装置不仅在理论上需要有消除测向力的结构设计,而且在传感器联接器的加工和安装也要保证一定的精度。这是因为皮带秤是动态计量器具,在计量时,图2?7中的倾角是不断地抖一动,变大或变小,重力的作

2?6 力通过轴心 2?7 力未通过轴心

用点在传感器轴线的四周一定的范围内游移,其分布规律呈正态分而特性。正常工作时,如果重力的作用点能在传感器轴线周围和某点周围自如地游移,并不影响皮带秤的准确度。但假若重力作用点产生了偏移,从某一点偏移到另一点而不能自如地游移,即正态分布的均值发生了变化X0平均值≠X1平均值,那么就造成了系统的误差。

所以,如何保证联接装置的加工和安装精度也是一个关键点,特别对于小量程的皮带秤来说,皮带秤的振动常使作用点产生偏移,在皮带

秤动态计量过程中,从某点偏移到另一点,造成了系统误差。通常要求传感器的连接有如下要求:

①能有效地消除测向力的影响;

②在动态过程中,重力作用点不允许产生偏移只允许围绕某点产生呈正态分布规律的游移。

③于安装、维修;

④准化、系列化和整体性好;

⑤本低、加工简单。

方法一,安装四个称重传感器,取平均值;电路设计时需四路输入值;

方法二,安装二个称重传感器,取二倍值;电路设计时需一路输入值;

方法三,安装一个称重传感器,取二倍值。电路设计时需一路输入值。

综上,方法三最简单。

图2 8 承重结构示意图

第3章皮带秤的测量原理及装置设计

3.1 皮带秤的测量原理

一般人们在不同的场合均可以见到各种形式的计量装置,就是人们通常讲的秤。而最古老最简单的就是现在国家已经废止取消的,但日常又常见的杆秤。它是利用杠杆的原理,来实现一指抬千斤的目的。而我们见到的各种秤,磅均是分别将物体放在秤的承载装置上,然后再进行计量的,若需要继续计量,则需要将物体移开后才能重新计量。所以,常规的计量装置属于间断计量装置。而对于需要连续计量时,这些计量装置就难以实现,特别是对散装物料的连续计量更是无法实现。

皮带秤就是专门针对散装物料的连续计量而设计的。它也是根据杠杆原理,在连续运行的皮带下面安装杠杆装置,杠杆的承载面则是几个滚筒装置,用来满足皮带在上面走过时减小皮带与承载面的磨擦而造成的计量误差。同时计量部分也甩掉了传统的秤砣装置,而采用利用应变电阻制造的称重传感器来进行计量。皮带上面的物料通过杠杆装置的承载面时,会对承载面产生一定的压力,通过杠杆装置将该压力传送到称重传感器,而控制装置将称重传感器感应的重量压力信号进行放大处理后,以数字的方式进行显示。同时可以对显示的数字信号进行外部人为控制,使计量皮带秤按人们实际要求的喂料量自动改变皮带的速度快慢,对给定喂料量进行跟踪,从而形成皮带上料多时,速度变慢,料少时速度变快,无料时速度最快,而超载时最慢甚至会停下来的控制特性。但皮带上面无料时速度最快也不是无限制的快速,皮带电机也不能直接带动皮带运转。所以,不同的物料喂料量,会采用不同的减速机构来控制皮带的最快速度,改变变速比也就改变了不同物料计量皮带秤的满量

程的范围。

电子皮带秤,由秤架,测速传感器,高精度测重传感器,电子皮带秤控制显示仪表等组成,能对固体物料进行连续动态计量。称重时,承重装置将皮带上物料的重力传递到称重传感器上,称重传感器即输出正比于物料重力的电压(mV)信号,经放大器放大后送模/数转换器变成数字量A,送到运算器;物料速度输入速度传感器后,速度传感器即输出脉冲数B,也送到运算器;运算器对A、B进行运算后,即得到这一测量周期的物料量。对每一测量周期进行累计,即可得到皮带上连续通过的物料总量。

3.2 皮带秤的装置设计

电子皮带秤,由秤架,称重传感器,速度传感器,电子皮带秤控制显示仪表等组成,能对固体物料进行连续动态计量。

3.2.1 皮带秤的秤架设计

皮带秤的称重装置是指皮带秤的负荷承受部分,简称为秤架。秤架装在皮带输送机上,对皮带上通过的物料重量由称重传感器和测速传感器进行迅号转换。在转换过程中,由于“皮带效应”对称重结果的影响甚大,为了减轻这种影响,人们研制、设计了各种各样的秤架。

单托辊秤架有结构简单、造价低的优点,但计量准确度较低,运行稳定性较差。一般只适于准确度要求不高的配料控制计量。

多托辊秤架是高准确度皮带秤采用最多的一类结构,目前应用这种秤架,配合先进的主控机,使皮带秤的计量检定最大允许误差优于

p0.25%。主要优点有:

计量性能稳定可靠,由于多托辊秤架使称重有效长度增长,称重托辊的组数增多,秤架的整体性能比单托辊秤架大大改善。皮带在运行过程中零点和示值的稳定性增强,置信度增高。

抗干扰能力强。通过试验,多托辊秤架物料流量变化的干扰、皮带跑偏干扰、物料块度大小不均的干扰等能力都比单托辊秤架要好。

这种秤架的缺点是设计结构比较复杂,造价较高。由于准确度高,现场日常维护检测要求较严。

电子皮带秤承重装置的秤架结构主要有双杠杆多托辊式、单托辊式、悬臂式和悬浮式 4种。双杠杆多托辊式和悬浮式秤架的电子皮带秤计量段较长,一般为2~8组托辊,计量准确度高,适用于流量较大、计量准确度要求高的地方。单托辊式和悬臂式秤架的电子皮带秤的皮带速度可由制造厂确定,适用于流量较小的地方或控制流量配料用的地方。

总之,依秤架结构分析,本文设计选择多托辊式秤架结构。

3.2.2 称重传感器的称重原理及选型

(1)称重原理

皮带秤是对散状物料自动地连续、累计称量的计量器具。连续、自动称重是皮带秤的主要特点。

为了测行运动皮带上单位长度的瞬时流量,某一段距离的物料重量,或一段时间和一段距离的累积重量。这些量在理论上的计算,可用积分法和累加法两种数学模式来演算。

①积分法

最新电子皮带秤系统的工作原理

电子皮带秤系统的工作原理 称重给料机将经过皮带上的物料,通过称重秤架下的称重传感器进行检测重量,以确定皮带上的物料重量;装在尾部滚筒或旋转设备上的数字式测速传感器,连续测量给料速度,该速度传感器的脉冲输出正比于皮带速度;速度信号与重量信号一起送入皮带给料机控制器,产生并显示累计量/瞬时流量。给料控制器将该流量与设定流量进行比较,由控制器输出信号控制变频器调速,实现定量给料的要求(如图1)。 可由上位PC机设定各种相关参数,并与PLC实现系统的自动控制。它可以采用两种运行方式:自动方式和半自动/手动方式。 自动方式 图1:称重给料机工作原理示意图 通过在工控机上选择的预先编好的配方,配方确定后启动系统。配料系统根据配方的设定自动控制各配料给料机运行。 ? 半自动方式/手动方式 由人工在控制器上设定配方的配比,手动启动控制器,BW500积算仪控制变频器和称重式给料机加料。 2.1.2 系统的组成

图2:称重给料机的组成示意图 称重给料机系统主要包括:秤架(包括安装支架)、称重传感器、速度传感器、手动挂码校验装置、防跑偏措施、头部刮板、内清扫、拉紧装置、配料秤的密封罩、支撑架、胶带、托辊、辊筒、结构件(卸料端带有衬板的卸料漏斗、拖料端带拖料漏斗及手动调节门等)、变频调速电机、接线盒及连接电缆(称重传感器之间)、通讯连接设施(称重给料机系统)、数字显示表、标定及调校设施、成套仪表盘等(如图2)。 称重给料机的核心部分是皮带秤(如图3)。皮带秤的主要组成由秤架、积算仪和速度传感器组成;而称重给料机系统的结构特点和精度主要由皮带秤的设计结构决定。 图3:皮带秤是称重给料机的核心部分 2.2 技术特点 称重给料机在皮带秤的秤架结构、积算仪以及称重给料机的整体设计上都具有它的特

电子皮带秤说明书样本

第一章技术参数及系统构成 ICS-20A、17A、14A系列电子皮带秤, 是在皮带输送系统中对散状物料进行连续计量的理想设备,具有结构简单、称量准确、使用稳定、操作方便、维护量少等优点, 不但适用于常规环境, 而且适用于酸、碱、盐及大气腐蚀环境。广泛地应用于冶金、电力、煤炭、矿山、港口、化工、建材等行业。 说明书主要对20A/17A、14A系列皮带秤系统的安装、运行、校准和维修等工作加以说明。有关扩展板( 打印和通讯) 仅作简要介绍。 1.1主要技术指标 1.1.1系统功能 动态累计误差: 20A皮带秤系统优于±0.5% 17A皮带秤系统优于±0.25% ICS-14A皮带秤系统优于±0.25% 称量能力: 6000t/h以下 皮带宽度: 500-2200mm 皮带速度: 0.1-4m/s 环境温度: 称架-20℃-60℃ 积算器-10℃-50℃ 1.1.2载荷传感器性能 非线性: 小于额定输出的0.05% 重复性: 小于额定输出的0.03%

滞后: 小于额定输出的0.03% 激励: 10VDC 1.1.3速度传感器 频率范围: 0-1.2KHZ 精确度0.05% 分辨率10-4米/秒 1.1.4 HN9001电脑积算器性能 精度: 优于0.05% 电源: 220V-15%+10%50HZ±2%;25V A 激励电压输出: 10±5%VDC 至速度传感器增速板输出: 未稳压的24V AC 累重显示输出: 八位带小数点, 最小显示0.01t 流量显示输出: 四位带小数点, 单位为每小时吨 远程累计输出: 在累重显示器上的每个计数相当于10kg、100kg、1t 电流输出: 可选择4-20mA或0-20mA, 输出电流正比于流量 打印接口: μP16打印机 通讯接口: 可选择RS-232或RS-485 开口尺寸; 285×140(宽×高) 重量输入: 一只或两只载荷传感器的毫伏级信号 速度输入: 数字速度传感器的脉冲信号 1.2系统组成及工作原理: 20A、17A、14A系列皮带秤由三个主要部分组成: 称重桥架、速度传感器和积算器。 装有载荷传感器的称重桥架, 安装于输送机的纵梁上, 称重托辊可检测皮

关于电子皮带秤电控系统的设计

关于电子皮带秤电控系统的设计

1 电子皮带秤 1.1 电子皮带秤简介 皮带秤经历了纯机械式皮带秤、传感器电子仪表皮带秤发展到今天的传感器微机式皮带秤和微机智能化皮带秤,日新月异的电子计算机技术在皮带秤中的应用,极大地提高了皮带秤的计量精度,改善了它的稳定性,简化了操作程序,易于维护,使其广泛应用于各行各业。 皮带秤具有动态测量和自动在线测量等优点,被广泛应用于产品的定量包装和工业配料等工业现场,不仅起到减员增效、节支创收和减少误差的作用,而且加强了企业的管理,缩短作业时间,改善了操作条件,提高劳动生产率,降低劳动强度,从而大大提高了生产的自动化程度,被广泛应用于煤炭、石油、化工、电力、轻工、冶金、矿山、交通运输、港口、建筑、机械制造和国防等各个领域。皮带秤正以其独特的优势,作为一种新兴的高技术产业受到全世界的普遍关注,具有十分广阔的发展前景[1]。 目前,电子衡器在全球衡器市场占据主导地位,世界衡器产值有50多亿美元,美国、德国、日本、英国、意大利等国家都掌握先进的称重技术。美国衡器产值约10亿美元,其中,重型衡器和包装系统比例很大;在意大利,包装系统占衡器产值的80%以上;德国1998年衡器产值为13.24亿马克,其中工业、商业秤9.00亿马克,家用秤1.1亿马克,精密级衡器1亿马克,称重部件2.14亿马克。日本衡器年产值约1000亿日元,在日本1台自动定量包装秤价格从200万到2000万日元;全球衡器出口贸易额约18亿美元。在出口贸易中,德国占31%,日本占18%,美国占18%,法国占7%。 电子皮带秤在全球范围的应用也越发的广泛。美国设置有专门技术服务公司,有偿地为工矿企业中的皮带秤进行各种咨询和技术服务,确保了这种秤在现场使用中的计量性宗旨。荷兰菲利普(PHILIPS)公司的专家从1966年开始在该公司的试验装置上经过反复试验研究,开创了多托辊皮带秤的计量性能优于单托辊的理论,成了高精度皮带秤在机械秤架设计方面的一个新起点。北欧的瑞典、挪威在皮带秤的现场维护技术上有出色的成就,这些国家早就把皮带秤做为散料进出口贸易结算的公证秤,使用中的计量准确度为0.2%。 就国内而言,也有相当数量规模较大的外资企业和新兴企业,拥有先进开发手段和现代制造、检查装备。随着皮带秤国家标准和检定规程的发布,使皮带秤产品规范化有了依据,皮带秤的检测技术受到广泛的重视。我们需要通过国际技术转让、国际技术交流、国际间

电子皮带秤管理制度

电子皮带秤管理实施细则 批准: 审核: 编写: 大唐长春第二热电有限责任公司 二〇一二年十一月一日 电子皮带秤管理实施细则 第一章总则 第一条为加强电子皮带秤的计量管理,提高电子皮带秤的计量精度,保证其处于良好的运行状态,精确计量入炉煤量,特制订本办法。 第二条本办法适用于大唐长春第二热电有限责任公司。 第二章电子皮带秤管理职责 第三条运行管理部和设备管理部是电子皮带秤管理的职能部门,分别指定管理人员负责电子皮带秤的管理。 第四条运行管理部负责电子皮带秤使用过程和设备可靠性的管理,对电子皮带秤使用过程具有指导、监督、检查及考核权。 第五条设备部负责公司电子皮带秤的检修技术管理与设备分工,对各分场皮带秤检定与检修工作具有指导、监督、检查及考核权。 第六条热控分场负责电子皮带秤的校验,做好电子皮带

秤的原始数据记录,负责所管辖部分日常管理、维护和保养工作,保证皮带秤的准确、可靠和稳定。 第七条燃运分场作为电子皮带秤的使用单位,负责设备检查与维护,为电子皮带秤的校验和检修提供条件。 第三章电子皮带秤使用与维护保养 第八条燃运分场要保证皮带秤所在皮带机的运行状态良好,防止由于皮带跑偏造成物料偏向一侧,改变称重传感器受力引起称重桥路输出误差导致测量误差,此外皮带跑偏还会影响计量仪表的零点漂移。皮带的跑偏量应控制在60毫米以内。 第九条燃运分场每班接班后和交班前由运行人员对皮带秤秤架进行清扫,确保秤架无积煤、卡煤及矸石,防止秤上附加力影响计量精度。 第十条燃运分场要保证称重区内托辊的运行状态完好,不得缺少,托辊运转平稳无卡滞,无窜轴,无移位、歪斜;托辊架要端正,不得随意调整托辊架的距离,保证秤区托辊架间距一致,使用规格一致,减少皮带跳动产生阶越或脉冲信号对皮带秤计量精度的影响。 第十一条燃运分场每次粘补、更换五段皮带时,要确保皮带的粘接质量,接头要平滑,不能打金属卡子。粘接一天后通知维护分场对电子皮带秤精度进行复核,并对电子皮带秤重新进行零点校验标定,维护分场皮带秤管理人员对所辖

申克电子皮带秤中文说明书

申克皮带秤技术资料 一、概述 VEG20610型仪农是用于计量和控制喂料设备的计量计算系统。该仪农适用于以下的控制系统: 1.定虽给料机 通过控制给料机的皮带速度,从而控制喂料流量。 2.带预料机的皮带秤 通过控制预料机来调整皮带负荷,从而控制喂料流量。 3.皮带秤 通过皮带速度控制皮带负荷,从而控制喂料流量。 二、前面板示意图 前而板示盘图VEG20610图1 显示2-1 。个字符,字符高度为6mm点阵,荧光显示,2行,每IT 205*7t∕h或单位是kg/h 右边: 设定给料量上行显示器左边:运行信息右边:可选择为实际流量、皮带负荷、皮带速度。下行显示器左边:事件信息 信号灯2-2信号灯O LED信号灯和3个红色的LED2个绿色的绿色信号灯:操作准备好。红色信号 灯:有故障或极限值超出信息。键盘2-3可触摸柔性薄膜键盘。键说明: Q 启动

θ停止

① 选择下行显示器显示内容/选择功能 θ 复位计数器 a 功能键,调用分配功能和事件信息FUNC 冈 DEL取消键,应答事件信息。删除输入数字。 放弃键,退出功能ESC θ ENT确认键,确认输入应答输入 修改键,准备输入,例如:输入设定流?DAT 叵) ??何 数字键输入负号和小数点 Q □ 显示参数定义2-4Vh 单位:kg%或I=喂料速率实际值单位 时间内通过皮带的物料量。 th 或单位:kg'h P=喂料速率设定值 依据设定值控制实际值。 单位:kg或 喂料时间 速度 kg∕nι单位: 控制模式 Z=累积量 X累积量=喂料速率m/s单位: Q=皮带负荷 Gra?wιmetrιc(重量模式): V=输送皮带的 非控制模式Olumett1C(V容积模 式): mA 单位: 控制器调节SY= 单位:控制偏差Xd = 仪表工彳乍方式2-5重量模式:控制模式。容积模式:非控制模式。显示,衣明是重量工作方式。“V”注:在上行显示器的左边显示“V”,衣明是容积匸作方式,没有计量原理2-6 I Q和皮带速度V,并把它们相乘,通过计算得到的结果是喂料率连续测量皮带负荷计算公式: I=QrM3600 nτ s

电子皮带秤挂码校准

电子皮带秤挂马计算 具体计算过程 徐州默科仕测控技术有限公司提供 一、 17A电子皮带秤 1、挂码方法:一般挂二组,主副杠杆各一组,呈对称布置。 2、简易公式: 挂码总量Q1×挂码点到耳轴之距离L1=计量段物料重量Q2×计量段长度L的1/4 ...... 徐州默科仕测控技术有限公司,是一家专业从事工业计量、物料配比输送、输送过程监控保护产品的设计、制造服务专业厂家,其主导产品主要包括、配料系统、给料机、给煤机、除铁器、皮带输送保护、智能监控系统及MT2105显示测量仪表等。 有三种校验方式,电子、挂码、链码,链码校验方式,最接近实物方式。常用的是挂码校验。校验常数的计算很重要,因为挂码是直接施加在称体上,是传感器受力,模拟不了物料的特性,校验过程就是让仪表检测传感器受力和理论计算相一致的过程。如果计算不正确,会与实际值偏差很大。不同的皮带秤的计算公式并不一样。 1.挂码的悬挂位置 ICS-20A秤应在两组托辊的位置 ICS-20B秤应在两组托辊的中间位置 ICS-17A秤应在一、二和三、四组托辊的中间位置 ICS-17B秤应在两组托辊的中间位置 ICS-14秤应在第二及第三组托辊的位置 挂码施加时,应保证对称施加,受力均匀。该位置为各种电子秤的理论受力点,在该位置施加砝码时,杠杆比为1.0,否则应计算实际的杠杆比。杠杆比的计算公式为: 挂码到支点的距离(m) ———————————————

称体理论受力点到支点的距离(m) 2.挂码校准常数 2.1 挂码的等效载荷 挂码重量=施加在称重托辊的静态重量 计量段长度的测量方法是: 以米为单位的计量段长度,由以下方法确定 (1)分别从皮带输送机的两侧,测得从(十1)托辊到最远的称重托辊的距离。(2)分别从皮带输送机两侧测量从(-1)托辊到最远的称重托辊之间的距离。(3)计量段等于这四个数据的总和除以 4。 测量精度应精确到 1 毫米。 例:Kg = 200 D =4.8米 Kg/m=200÷4.8=41.67 Kg/m (2)挂码的标定常数的计算(单位为:吨): 挂码总重量(Kg) ————————× 杠杆比×皮带周长(m)× 圈数÷1000 计量段长度(m) 例:Lt=180米 N=5 挂码标定常数=41.67×180×5÷1000=37.5吨 c. 试验流量的计算(单位为:吨/小时): 砝码总重量(Kg)× 皮带周长(m)× 圈数————————————————————× 3.6 计量段长度(m)× 测试时间(s) 例:Lt=180米 N=5 T=450秒 挂码试验流量=41.67×180×5×3.6÷450=300T/H

电子皮带秤微机管理系统操作说明书

皮带秤微机管理系统 软 件 使 用 说 明 书

一、系统环境 1.硬件环境: ★主频133MHZ以上的CPU ★ 128M内存 ★ 20G的硬盘空间 ★显示器应支持24位真彩色,1024x768分辨率 ★键盘、鼠标 2.软件环境: ★ WINDOWS95或更高版本的WINDOWS 二、安装步骤 运行安装盘上SETUP.EXE程序,按回车键,直至安装完成,安装程序自动安装在默认目录下。 三、使用说明 本系统共由以下几个功能模块组成: 1.系统登录: 可以在用户名称对话框中直接输入用户名也可以输入用户编号(cjyh),系统会自动取出其用户名称,系统超级用户默认密码为空。 2.启动界面: 3.初始数据

当按’是(Y)’时,系统会自动把上次程序退出时的仪表累计值从配置文件中读取出来,然后用当前最新的仪表值去减它,从而获得上次退出时各秤的上料数据,并包括程序退出期间的各秤仪表变化量。 当按’否(N)’时,系统将从新开始计量。 4.系统全貌: (a) 指示灯:显示当前系统运行状态 (b) 监控数据:仪表主累计、仪表瞬时流量、班累计、日累计、月累计。

5.菜单: 菜单框图: (1)班次设置(步骤如下) 注意:班次数―――为一天划分上班时间段的数量 班值数―――为具体工作的班组数量 此画面设定每天的班次数,班次名称,以及换班时间。 首先输入班次数,如上图输入“3”(表示每天分为3个上班时间段),然后点击“确定”按钮,在上面的表格中,依次修改每个班次的换班时间、班次名称等。 修改方法:点击要修改内容旁的向下按钮,然后输入或选择内容。“班次”的名称应互不相同。“班开始时间”应是从小到大。

电子皮带秤工作原理

电子皮带秤工作原理和组成 电子皮带秤系统的工作原理 称重给料机将经过皮带上的物料,通过称重秤架下的称重传感器进行检测重量,以确定皮带上的物料重量;装在尾部滚筒或旋转设备上的数字式测速传感器,连续测量给料速度,该速度传感器的脉冲输出正比于皮带速度;速度信号与重量信号一起送入皮带给料机控制器,产生并显示累计量/瞬时流量。给料控制器将该流量与设定流量进行比较,由控制器输出信号控制变频器调速,实现定量给料的要求(如图1)。 可由上位PC机设定各种相关参数,并与PLC实现系统的自动控制。它可以采用两种运行方式:自动方式和半自动/手动方式。 自动方式 图1:称重给料机工作原理示意图 通过在工控机上选择的预先编好的配方,配方确定后启动系统。配料系统根据配方的设定自动控制各配料给料机运行。 ? 半自动方式/手动方式 由人工在控制器上设定配方的配比,手动启动控制器,BW500积算仪控制变频器和称重式给料机加料。 2.1.2 系统的组成

图2:称重给料机的组成示意图 称重给料机系统主要包括:秤架(包括安装支架)、称重传感器、速度传感器、手动挂码校验装置、防跑偏措施、头部刮板、内清扫、拉紧装置、配料秤的密封罩、支撑架、胶带、托辊、辊筒、结构件(卸料端带有衬板的卸料漏斗、拖料端带拖料漏斗及手动调节门等)、变频调速电机、接线盒及连接电缆(称重传感器之间)、通讯连接设施(称重给料机系统)、数字显示表、标定及调校设施、成套仪表盘等(如图2)。 称重给料机的核心部分是皮带秤(如图3)。皮带秤的主要组成由秤架、积算仪和速度传感器组成;而称重给料机系统的结构特点和精度主要由皮带秤的设计结构决定。 图3:皮带秤是称重给料机的核心部分 2.2 技术特点 称重给料机在皮带秤的秤架结构、积算仪以及称重给料机的整体设计上都具有它的特点。WF1200系列给料机使用的是MSI直接承重式秤架结构和BW500积算仪,这种秤秤架结构简化了称重给料机的称重结构, 降低称重系统的无效载荷, 提供合适的量程和灵敏度, 对于小流量称重有独特的优势。 2.2.1 秤架结构特点 皮带秤秤架部分的设计是很具有特色的,与一般常用的杠杆式秤架设计不同,它采用了被称为“三无”的直接承重式秤架结构,即:无杠杆、无支点、无平衡重(如图4),也就是没有称重承载器。这种设计带来的

(完整版)设计材料及加工工艺整理

设计材料及加工工艺(章节总结)

第一章概论 1.1 设计与材料纵观人类的进化史,与人类的生活和社会发展密不可分的有很多因素,其中材料的的开发、使用和完善就是其中之一。 材料是人类生产各种所需产品和生活中不可缺少的物质基础。可以说我们生活的周围任何物品都离开材料。材料科学的发展,使产品形态产生了根本变化,材料的发展,更是推动了人们生活的进步。 1.2 产品造型设计的物质基础材料在产品造型设计中,是用以构成产品造型,不依赖于人的意识而客观存在的物质,所以材料是工业造型设计的物质基础。 工艺:材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。是人类认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。 材料与工艺是设计的物质技术条件,与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素。而产品的功能和造型的实现都建立在材料和工艺上。 1.3 材料设计 1.材料设计的内容 产品造型中的材料设计,以“物—人—环境的材料系统为对象,将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废弃处理和环境保护啊看成一个整体,着重研究材料特性与人、社会、环境的协调关系,对材料的工学性,社会性、经济性、历史性、生理性、心理性和环境性等问题进行平衡和把握,积极评价各种材料在设计中的使用和审美价值,是材料的特性和产品的物理功能和犀利功能达到高度的和谐统一,是材料具有开发新产品和新功能的可行性,并从各种材料的质感中获取最完美的结合和表现,给人以自然,丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。产品造型的材料选择中,我们不仅要从材料本身的角度考虑材料的功能特性,还要考虑整个材料设计系统。 材料设计的方式出发点:原材料所具有的特性与产品所需性能之间的比较。 两种主要方式:(从产品的功能用途出发,思考如何选择和研制相应材料(从原料出发,思考 如何发挥材料的特性,开拓产品的新功能,甚至创造全新的产品。 材料与产品的匹配关系产品设计包含功能设计、形式设计,在产品设计中都要匹配。 材料性能的三个层次:核心部分是材料的固有性能;中间层次世人的感觉器官能直接感受的材料性能;外层是材料性能中能直接赋予视觉的表面性能。 产品功能设计所要求的是与核心部分的材料固有性能相匹配,而在产品设计中除了材料的形态之外,还必须考虑材料与使用者的触觉、视觉相匹配。 1.4 设计材料的分类 1.按材料的来源分类:①天然材料②技工材料③合成材料④复合材料⑤智能材料或应变材料按材料的物质结构分类:①金属材料②无机材料③有机材料④复合材料 按材料的形态分类:①线状材料②板状材料③块状材料 1.5 材料特性的基本特性 从材料特性包括:①材料的固有特性,即材料的物理化学特性②材料的派生特性,即材料的加工特性材料的感觉特性和经济特性。 特性的综合效应从某种角度讲决定着产品的基本特点。 1.5.1 材料特性的评价 材料特性的评价:①基础评价,即以单一因素评价②综合评价,即以组合因素进行评价。 1.5.2 材料的固有特性材料的固有特性是由材料本身的组成、机构所决定的,是指材料在使用条件下表现出来的性能,他受外界条件的制约。 1.5.3 材料的派生特性材料的派生特性包括材料的加工特性、材料的感觉特性、环境特性和材料的经济性。 第二章材料的工艺特性材料的工艺特性是指:材料适应各种工艺处理要求的能力,材料的工艺性包括材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。他是材料固有特性的综合反映,是决定材料能否进行加工或如何

电子皮带秤(链码)校准规范

**********公司 电子皮带秤(链码)校准规范

一、概述: 为保证在现场进行电子皮带秤校准的量值准确可靠,校准结果达到公正、客观、准确,特制定本校准规范。 二、引用文献 国家计量检定规程JJG195-2002连续累计自动衡器(皮带秤)。 三、适用范围 本规范适用于京唐公司赛摩链码电子皮带秤的校准工作。 四、校准前准备 1、校准前必须按《管理规定》的要求,与生产厂取得联系,拿到操作牌,并按生产厂的规定做好相应的标识。 2、校准设备、工具和其它辅助材料的准备。 必要的校准设备和标准链码,确认其精度等级范围; 标准数字万用表; 测速仪器; 绝缘电阻测试仪; 对讲机一套; 通用仪器调试工具、扳手; 其它辅助材料如干净的毛刷、软布等。 3、检查传感器,测速等接线应无破损、短路、开路的迹象且接触良好。 4、校准前皮带秤的外观检查 确认皮带秤外型结构完好,制造厂名、商标、秤的名称、规格型号、额定流量、准确度等级、指示器分度值、出厂编号、制造年月、制造许可证标志; 仪器设备外露件应无松动和机械损坏,信号线、电源线、接地线各端子应连接可靠; 对秤目测检查四周间隙内不得有异物; 称重传感器是否有异物卡靠; 传感器输出是否正常,皮带运转有无跑偏,皮带托辊是否全部接触与皮带运

转正常。 五、校准 校准前对仪表预热30分钟,同时输送机承受负荷运行一段时间后,方可进行校检。其步骤及方法如下: 1、皮带速度变化率 (1)速度测量,空称运行五整圈后,停止运行,在皮带直线段上用卷尺量取一定的长度,并在首尾划定标记,然后开动输送机运转一整圈,当皮带首尾标记与皮带机机架上的固定标记重合时,打开秒表记时,当尾标记与固定标记重合时停秒表,读取示值,依次测量三次,取算术平均值,为皮带的运行速度V 0 。 V 0=L/T 0 式中: L 所量皮带长度(米) T 0 运行时间(秒) (2)速度变化率的计算 按上述方法检测输送机在60%最大流量下,输送物时的皮带速度V 1,则皮带速度变化率为: St= ?100% 所得结果应不大于额定速度的±5%。 2、皮带全长的测定 用钢卷尺在皮带机直线段上正确地测出皮带一周的长度(测定误差在±1/1000以上)。 3、零点调整 (1)皮带上为空载,确认皮带机周围安全后,运行皮带机; (2)把积算器的工作方式置为“零”的位置; (3)按下“零点校准”键,选择自动,校正灯亮,零点的变化被显示在累积器上; (4)当输入脉冲达到设定值时,自动停止计量,零点误差将显示在累积器 V 0 -V 1 V 1

工业设计中的材料选用分析

工业设计中的材料选用分析 摘要:工业设计离不开形形色色材料的支撑,材料的选择与运用将会对最终的工业成品产生一定的影响,因此,在进行工业设计时首先需要做好材料选用分析工作,明确不同类型材料的性能特点,充分考虑工业设计产品最终设计出来的效果,这样才能更好的发挥工业设计的价值和作用。为此,文章尝试结合自身对工业设计的理解,探究材料选用应当遵循的原则,以便设计出更加科学合理的产品,展现工业设计的价值和魅力。 关键词:产品智能化;工业设计;材料;选用分析 工业设计是一项极为复杂的行为,其与设计师的设计理念,材料的选择运用以及设计需求等都存在着千丝万缕的联系,材料选择的好与坏,将会直接对产品的内在以及外观质量等产生影响。如果材料选择不当或者是考虑不周,势必会对产品的后期使用产生消极影响。那么在具体的工业设计中,又该如何科学合理的选用材料呢?下面,笔者将对其进行详细的分析和论述。 一、工业设计中材料选用的功能性因素 任何一种工业产品,在进行设计时,其功能作用的发挥往往是人们最为关心的内容,通常情况下,对功能性因素的分析主要包含有以下方面的内容: (一)材料的安全性能 安全是工业设计中选料选用首先应当考虑的问题,在选择材料时,必须要按照相关标准,正确选择和运用,事先对材料运用期间可能会

出现的各种危险进行预测。如在进行医疗设备设计时,医院中的电疗设备可能会直接与病人的身体部位接触,如果产品设计没有充分考虑到安全方面的问题,那么最终所设计出来的产品,可能会对患者的安全造成较大的危害,医院也容易因此而陷入到医疗纠纷中。因此,在设计者设计产品时,选择材料首先应当考虑选择一些具有抗静电性质的材料,针对设备的暴露位置,如果配置的是普通的平板玻璃,就容易碰撞裂,因此而造成人身伤害事故。在涉笔内部如果选用容易起潮的塑料周晨,这样设备被腐蚀的机率将会大幅度增加,其甚至可能会导致设备的控制器失灵。基于这样的原因,工业设计中材料的选用,最好是结合产品使用需求、使用对象等科学合理的选用[1]。 (二)工业设计的外观需求 不同类型的工业设计由于其性能、用途等存在差异,因此它们的外观设计也可谓是千差万别,产品的外观在很大程度上会受到可见表面的影响。在工业设计中,材料选用环节,产品的外观也是应当重点考虑的因素之一。结合材料的表面效果来看,材料将会对产品的表面光泽、反射率、纹理等产生影响,同时外观还将会对工业设计中所采用的表面涂饰材料与方式、涂饰的外观效果,使用期限内的恶化程度和恶化速度等产生一定的影响。产品外观的形成方式往往是由多种工艺和手段决定的,比如说,浇铸、模铸、冲压、弯折或者是切削,不同类型的材料所能够应用的设计工业方式也手段也存在有一定的差异,因此在具体的工作中,工作人员选用材料必须要慎重,要结合产品的实际外观需求,有选择性有针对性的选择合适的材料,同时还需

产品设计的材料与工艺教学大纲

《产品设计的材料与工艺》教学大纲 课程编号:1072043 总学时:48 学分:3 开课对象:工业设计课程类别:专业选修课 课程英文译名:Material and technology of Product Design 一、课程性质与教学目标 (一)课程性质和基本目标 产品设计的材料与工艺是艺术设计专业的一门专业选修课,设计学科是一门艺术与科学交叉融合与应用性强的新学科,设计是人类的需求与目的、材料的工艺结构、技术的原理组合、造型的审美形式等重要因素构成的一个完整的系统,不可分割,相关的材料与工艺知识是设计的重要因素和基础。 本课程通过理论讲课和实践联系相结合的课程教学,使学生能理解常见的材料的性质及其加工手段,合理应用材料知识解决设计问题,在产品设计中能选择适当的材料和加工工艺,运用材料的属性体现产品所需要具备的特征。 (二)课程对能力素质培养的作用 让学生掌握与产品设计相关的各种常见材料的性能、加工、成型和表面处理技术;培养学生能够合理应用材料知识来解决设计问题,在产品设计中能选择适当的材料和加工工艺; 二、学时分配表 三、教学内容和基本要求 第一单元: 课程概述 基本要求: 了解本课程的基本内容、性质和学习方法,为更有效地学习后面的内容打下基础。 节序单元内容学时数

1·1 课程性质、学习目的、学习内容与学习方法 1 1·2 材料工艺与设计的关系 1 第二单元:金属材料及工艺 基本要求: 对金属材料及其加工工艺有一定的了解,并对设计中常用的金属材料有较好的掌握;结合设计实践,使学生在设计中对金属材料及其工艺选用有一定的体验。 节序单元学时数 2·1 金属材料概述、金属分类、一般性质 1 2·2 产品设计中常用金属 1 2·3 金属成型工艺 8 2·4 金属表面工艺 2 第三单元:陶瓷与玻璃及其工艺 基本要求: 能够在熟练掌握陶瓷、玻璃材料的性质与工艺的基础上,学会在设计实践中合理地选用玻璃、陶瓷材料。 节序单元内容学时数 3·1 陶瓷材料及其工艺 3 3·2 玻璃材料及其工艺 3 3·3 产品设计中陶瓷、玻璃产品应用的例子 2 第四单元:塑料橡胶及其工艺 基本要求: 使学生在熟练掌握塑料、橡胶的特性及工艺的基础上,学会在设计实践中科学选用塑料、橡胶及其工艺。 节序单元内容学时数 4·1 塑料概述 1 4·2 塑料的分类以及常见塑料 4 4·3 塑料成型工艺 4 4·4 塑料后期工艺 2 4·5 橡胶及其工艺 1 第五单元:木材以及木作工艺 基本要求:让学生在了解木材及竹子特性与工艺的基础上,使学生在设计中对木材及竹子材料及其工艺选用有一定的体验。 节序单元内容学时数 5·1 木材概述 1 5·2 常用木材 4 5·3 木材工艺 5 5·4 竹材工艺 1 第六单元:复合材料及其工艺 基本要求: 在熟练掌握符合材料特性及其工艺的基础上,学会如何科学选用各种复合材料及其相应工艺,并通过设计实践加强动手能力,进一步领悟设计选材的适应性原则。 节序单元内容学时数 6·1 复合材料概述 1 6·2 玻璃钢及碳纤维复合材料 1 第七单元:新材料及其工艺

(完整版)工业设计材料与加工工艺考试题及答案

1、金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。 2、金属材料的使用性能是指材料在使用过程中表现出来的性能,它包括机械性 能、物理性能和化学性能等。 3、金属材料的工艺性能是指材料对各种加工工艺适应的能力,它包括铸造性 能、压力加工性能、焊接性能和切削加工性能等。 4、根据载荷作用性质不同,载荷可分为静载荷、冲击载荷、疲劳载荷等 三种。 5、材料按照其化学组成可以分为金属材料、非金属材料、复合材料和有机材料四类。 6、材料基本性能包括固有特性和派生特性。 7、材料的工艺性能包括切削加工工艺性能、铸造工艺性能、锻造工艺性能、焊接工艺性能、热处理工艺性能等。 8、工业产品造型材料应具备的特殊性能包括感觉物性、加工成型性、表面工艺性和环境耐候性。 9、钢铁材料按化学组成分为钢材、纯铁和铸铁;其中钢材按化学组成分为碳素钢和合金钢。 10.铸铁材料按照石墨的形态可分为可锻铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁三种。 11、变形铝合金主要包括锻铝合金、硬铝合金、超硬铝合金和防锈铝合金。 12、金属制品的常用铸造工艺包括砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造等。 13、金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理。 14、塑料按照其重复加工利用性能可以分为热塑性塑料和热固性塑料。 15、塑料制品的成型工艺主要包括吹塑成型、挤塑成型、吸塑成型、注塑成型等。 16、陶瓷材料根据其原料、工艺和用途,可以分为传统陶瓷和近代陶瓷两 大类。 17、陶瓷制品的工艺过程一般包括原配料、坯料成型和窑炉烧结三个主 要工序。 18、陶瓷制品的坯体成型方法主要有压制成型、可塑成型和注浆成型三种。

19、陶瓷制品的旋压成型可以分为覆旋旋压法和仰旋旋压法两种。 20、日用陶瓷制品可以分为陶器、瓷器和炻器。其中陶器的气孔率和吸水率介于炻器和瓷器之间。 21、玻璃按用途可分为日用器皿玻璃、技术用玻璃、建筑用玻璃、和玻璃纤维四大类。 22、玻璃的加工工艺包括原料装配、加热熔融、成型加工、热处理和表面装饰。 23、玻璃成型工艺包括压制、拉制、吹制、压延、浇注和结烧等。 24、锻造是利用手锤锻锤或压力设备上的模具对加热的金属抷料施力,使金属材料在不分离条件下产生变形,以获得形状尺寸和性能符合要求的零件。 25、金属焊接按其过程特点可分为3大类:熔焊、压焊、钎焊 26、金属切削加工可分为钳工和机械加工两部分。 27、木材与其他材料相比,具有多孔性、各向异性、湿涨干缩性、燃烧性和生物降解性等独特性质。 28、木材在横切面上硬度大,耐磨损,但易折断,难刨削,加工后不易获得光洁表面。 29、塑料的基本性能:质轻比强度高,优异的电绝缘性能,减摩耐磨性能好,优良的化学性能,透光及防护性能,减震消音性能好,独特的造型工艺性能,良好的质感和光泽度。 30、塑料的挤出成型也称挤压模塑和挤塑,它是在挤出机中通过加热,加压而使物料以流动状态连续通过挤出模成型的方法。 31、按照陶瓷材料的性能功用可分为普通陶瓷和特种陶瓷两种。 32、玻璃的熔制过程分为:硅酸盐的形成,玻璃的形成,澄清和均化,冷却。 33、金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理。 34、金属件的连接工艺可以分为机械性连接、金属性连接和化学性连接三种类型。 35、涂料由主要成膜物质、次要成膜物质和辅助材料三部分组成。

基于单片机的电子皮带秤的设计

摘要 随着微电子技术的应用,市场上使用的传统称重工具已经满足不了人们的要求。为了改变传统称重工具在使用上存在的问题,在本设计中将智能化、自动化、人性化用在了电子秤重的控制系统中。本系统主要由单片机来控制,测量物体重量部分由称重传感器及A/D转换器组成,加上显示单元,此电子皮带秤具备了功能多、性能价格比高、功耗低、系统设计简单、使用方便直观、速度快、测量准确、自动化程度高等特点。 本系统以89C51单片机为主控芯片,外围附以称重电路、显示电路、键盘电路等构成智能称重系统电路板,从而实现自动称重系统的各种控制功能。可以说,此设计所完成的电子皮带秤很大程度上满足了应用需求。 当被称物体放置在秤体的秤台上时,其重量便通过皮带秤体传递到称重传感器,传感器随之产生力-电效应,将物体的重量转换成与被称物体重量成一定函数关系(一般成正比关系)的电信号(电压或电流等)。此信号由放大电路进行放大、经滤波后再由模/数(A/D)器进行转换,数字信号再送到微处器的CPU处理,CPU不断扫描键盘和各种功能开关,根据键盘输入内容和各种功能开关的状态进行必要的判断、分析、由仪表的软件来控制各种运算。运算结果送到内存贮器,需要显示时,CPU发出指令,从内存贮器中读出送到显示器显示,或送打印机打印。一般地信号的放大、滤波、A/D转换以及信号各种运算处理都在仪表中完成。 关键词:89C51单片机称重传感器 A/D转换器 LED显示器

ABSTRACT With the application of micro-electronics technology, tradition ponderation instrument used in market has been not satisfaction with hunman requirements already. In order to make up for the traditional apparatus shortcoming, we improve the apparatus's control system with intelligence and automation. This system is mainly controlled by microcontroller, the section of height measurement accomplish by supersonic sensor, the section of weight measurement accomplish by weight sensor and A/D transformer, this apparatus have many characteristic such as having more function, consume less energy, small and move easily, low price, measure precisely, the speed is quick, automatic work without people and so on. The system is mainly controlled by the microcontroller89C51, the periphery is consist of the circuit of clock and calendar, the circuit of measure height and weight, the circuit of display and print, all of these comprise the circuit board of the intelligent apparatus of height and weight. It can achieve all function of the apparatus. When he was called in the objects placed on the scale, the weight and belt scales body through to weighing transducer, sensor generates electricity effect - the weight of the object, will be converted to a certain weight called objects (general function relation is proportional to the relationship between signal (the) voltage or current, etc.). This signal by amplifying circuit, the amplification by filter / (A/D) device, digital signals into tiny place of CPU, CPU scanning switch, all sorts of functions and keyboard according to various functions and keyboard input switch to judge, analysis, by the software to control all kinds of instruments. Computational results showed that need to CunZhuQi inside when the CPU, from inside CunZhuQi instruction in reading to display, or send the printer. Generally, the signal filter, A/D conversion and signal processing various operations in instrumentation. Keywords: 89C51singlechip ponderation –sensor A / D converter LED display

ICS系列电子皮带秤说明书

ICS系列电子皮带秤 使 用 说 明 书

第一章序言 一:概论 ICS系列电子皮带秤是一种先进的微机控制动态称重仪表,是在皮带输送系统中对散状物料进行连续计量的理想设备,整机设计合理,紧凑,具有完善的称重合控制数学模型,并有多种输入,输出信号形式。其结构简单,称量准确,工作稳定,运行可靠,操作方便,维护量极少。不仅适用于常规环境,而且适用于酸,碱,盐及大气腐蚀环境。广泛的应用于冶金,电力,矿山,港口,化工,水泥,建材,粮食等行业。ICS系列电子皮带秤可根据你的选择提供各种高智能化仪表和进口传感器。 二:主要技术指标 1:系统性能 系统精度:ICS-17型为优于±0.25%;ICS-20型为优于±0.5% 仪表精度:优于±0.05% 称量围:1-6000t/h 皮带宽度:500-2200mm 皮带速度:0.05-4m/s 皮带输送机倾角:≤17° 适用托辊形式:三节槽型托辊及平托辊 环境温度:秤架为-30°-- +50°积算器为-10°-- +50° 2:载荷传感器性能 非线性:小于额定输出的0.03%FC 非重复性:小于额定输出的0.03%FC 滞后:小于额定输出的0.03%FC 允许短时过载:125% 激励电压:10VDC 3:速度传感器性能 频率围:0-1.2KHz 信号:0-30VAC 速度围:0.05-4m/s 4:积算器性能 精度:优于0.05% 电源:220V(-15%-+10%) 50HZ±2% 功率:50VA 重量输入:从一只,两只或四只称重传感器传来的毫伏信号 速度输入:从数字式传感器传来的脉冲信号 输出激励电压:10VDC 输出至速度传感器:24VDC(编码器用) 累计显示输出 流量显示输出 远程累计输出 电流输出:4-20MA 打印输出

毕业设计说明书 --电子皮带秤设计

毕业设计说明书 摘要 随着传感器、电子技术和微机技术的崛起,称重技术得到了迅速发展,称重装置在数字化,智能化等方面有长足的进步,称重装置的研究与开发也进入了一个新的阶段。皮带秤等衡器更是作为一种新兴的高技术产业而受到世界各国的普遍关注,进一步采用新技术,开发各种自动称重系统,提高动态称重的准确度,加强网络功能是当今各国发展的重点。我国的衡器产业已初具规模,但高档次衡器产品技术水平落后,积极开发具有自主知识产权的高档次衡器产品对发展我国的衡器产业具有重要意义。本课题就是针对电子皮带秤自动称重系统展开的。 皮带秤是安装在皮带输送机的适当位置上,对散状物料自动地进行连续、累计称量的计量器具。它广泛应用于:散料贸易结算、生产工艺流程中的配料计量及检测控制。 采用双CPU结构,两个CPU之间通过串口进行通讯。两个CPU之间的这种弱联系,不但能提高控制的实时性,而且能有效的提高系统的可靠性。 本文所述皮带秤微机配料系统以MCS-51系列单片机为下位机,以电子皮带秤为计量设备,单片机控制皮带秤,整个系统以AVR单片机作为上位机进行集中管理。该系统对运行环境要求低,精度稳定,质量可靠,易于管理。 关键词: 电子皮带秤,串行通信,AVR单片机

Abstract With the sensor, electronic technology, computer technology and the rise of weighing technology have developed rapidly, weighing device in digital, intelligent connection is a great improvement, weighing device research and development has entered a new stage. Weighing scales and other belt is emerging as a high-tech industries and countries around the world, the widespread concern, further introduction of new technology, the development of automatic weighing system to enhance the dynamic weighing accuracy, strengthen the network function is the focus of the development of all countries. China's weighing industry has begun to take shape, but the high-end products weighing technical backwardness, proactively develop our own intellectual property rights in high-grade products weighing on the development of China's weighing industry is of great significance. The issue was aimed at the electronic belt weigher’s automatic weighing system proceed. Belt weigher is installed on the conveyor belt in the appropriate place, the bulk of the material for automatic continuous, weighing a total of measurement apparatus. It is widely used: Bulk trade settlement, the production process of batching control and detection measures. Dual CPU, the CPU between the two through the serial port communication. 2 CPU between the weak links will not only enhance control of the real-time, but can effectively improve the reliability of the system. This paper described belt weigher computer batching system to MCS-51 microcontroller series for the next crew. To Belt Scales for the measurement equipment, SCM control belt weigher, to the entire system as the AVR Microcontroller PC for centralized management. The system of running low environmental requirements, the accuracy of stable, reliable, and easy to manage. Key Words: electronic belt weighing conveyor,Serial Communication,AVR Microcontroller

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