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皮带计量秤是对散状物料进行连续、自动累计称量的计量器具,在工业生产中发挥着重要作用。在保证计量速度的前提下,如何提高计量精度成为皮带计量秤动态计量亟待解决的问题。本文针对传统计量系统在实际应用中存在的不足,对动态计量理论进行了较为系统的研究,全面分析了多托辊全悬浮式秤架结构,突破了传统的单个称重传感器单点称重的做法,在秤架上安装了四个称重传感器,建立了四通道多点称重模式,使动态计量精度更高。
皮带计量秤积算器就是为安装了四个称重传感器的皮带计量秤而开发的,主要完成四路微小称重信号和一路速度信号的高精度采集,实现物料的动态计量。本文主要内容如下:
(1)分析了积分型皮带计量秤积算器的计量原理,详细说明了称重传感器和速度传感器的原理和构成。通过引入比率激励测量技术,优化了积算器电路设计。
(2)皮带计量秤积算器硬件电路设计,包括四路称重信号输入通道、速度信号输入通道、RS-485串行通信和电源模块等电路的设计。
(3)皮带计量秤积算器软件开发,软件系统采用前后台结构,首先简要分析了前台和后台要完成的任务,然后对各个程序模块进行了详细的介绍,并给出了相应的程序流程图和部分程序代码。
(4)本文对皮带计量秤系统的精度进行了分析,建立了四通道多点称重力测量模型,重点分析了称重力误差和信号处理误差对系统精度的影响。
最后对皮带计量秤进行了全面测试,包括积算器硬件性能测试、模拟载荷试验测试、实物计量测试。通过这三个方面的测试,证明了预定的目标可以实现:皮带计量秤积算器四路称重信号处理误差小于0.01%,皮带计量秤系统的动态计量误差小于0.2%。