双托辊式电子皮带秤在烟草行业的研究与应用

栾松年，高洁，王海龙

（山东中烟工业有限责任公司青岛卷烟厂设备动力处，山东 青岛 266011）

在烟草行业中电子皮带秤应用广泛，主要用于对烟叶、叶丝、梗丝、膨胀丝、薄片丝进行称量、配比以及控制等，由于烟草行业的特殊性，其运用电子皮带秤的过程同其它行业使用的电子皮带秤存在比较大的差异，因此很多电子皮带秤生产厂商针对烟草行业进行了技术方面的改进，电子皮带秤也从最初的刀口支撑式发展到现在的直接承重式。其中，双托辊式电子皮带秤由于其在计量方面的优势成为烟草企业中的关键设备。

1 双托辊式电子皮带秤的称重装置

双托辊式电子皮带秤输送机主要由机架、皮带张紧装置、输送带、输送装置、自动纠偏装置、可调支撑组合、过渡托辊、计量称重装置、手动纠偏装置、支架、驱动及测速装置、皮带清扫装置等组成，其中计量称重装置主要由称重传感器、上滑块、下滑块、托辊连接块、砝码挂销、称重托辊、限位螺钉、调节螺杆组成（见图1）。

图1 双托辊式电子皮带秤的计量称重装置

2 双托辊式电子皮带秤的计量原理

当物料通过皮带秤输送机计量段时，这一区段上的物料重量对称重托辊产生压力，称重托辊将这个力作用到负荷传感器上，此时传感器输出一个正比于物料重量的电信号，该信号经放大电路后送入输入模块，经A/D转换后再送CPU模块进行运算。同时，随着输送机的不断运转，装于驱动电机上的光电脉冲编码器发出脉冲，每一个脉冲代表皮带走过的距离。每当皮带走过一个固定的距离ΔL，采样装置完成一次重量、速度采样工作。当物料通过皮带秤后，采样装置已采样多次，将各次采样值按下式累计即可得到累计重量W：

式中：i为采样脉冲；Pi为计量段上物料重量；L为计量段长；ΔL为采样间隔距离。

式中，P/L即为皮带每米上物料的重量，n为皮带走过ΔL的段数，P/L·ΔL即为走过ΔL长度的重量，对n 段重量求和即得累计重量W。

电子秤皮带速度v可由下式求得：

式中：T为走过ΔL 长度所需的时间；ΔL为采样间隔。

当物料通过皮带秤输送机称重段时,这一区段上的物料重量对称重托辊产生压力，称重托辊将这个力作用到传感器上，使传感器产生一个与这区段上的物料质量成正比的电压信号，同时，编码器发出与皮带速度成正比的脉冲信号，送给控制电路进行计算和控制。最后得到瞬时流量Q：

式中：m为物料重量；v为皮带速度L为计量段长。

3 双托辊式电子皮带秤的优势

双托辊直接承重式电子皮带秤承重装置是由两根称重托辊、四只称重传感器组成，这种双托辊的联合监控方式，保证了皮带秤的秤台始终有一个台处于正常运行的状态，确保了烟叶在制丝的各工序都处于精确称量与配比（见图2）。

图2 双托辊皮带秤称重装置原理

如图2，进料口方向的两只传感器组成一组计量秤台，出料口方向的两只传感器又组成一组计量秤台，两组计量秤台共同组成双托辊秤的秤台。物料进来先后经过两个秤台，物料经过电子皮带秤，三个秤台会分别对其进行称重并累计。

同时，这种双托辊相当于左右对称的两个单托辊秤台的组合，在固定托辊距离相等的情况下双托辊的计量段长度将远长于单托辊的计量段长度，相同的物料在双托辊秤台上将被秤量更长的时间，而且感知更大的重量，这不仅提高了称量的精度，也提高了灵敏度。

4 结语

双托辊式电子皮带秤基于其多计量秤台的优势，进一步提高了电子皮带秤的稳定、可靠、管理等性能，在烟草行业得到了越来越广泛的运用。