带料斗或料仓水平检测的料斗称校称装置及校称方法

技术领域

本发明涉及一种计量校正和标定装置，具体涉及一种带料斗/料仓水平检测的料斗称校称 装置及采用该装置的校称方法。

背景技术

料斗/料仓称既可作为料位检测(将一定容积的料仓内所称量的物料重量转换成物料高度 即料位)，如烧结工程中料仓料位检测；又可作为配料称，如高炉炼铁，转炉炼钢过程中焦 炭、矿石等的称量配比是及其重要的一项工艺环节，其称量精准与否直接关系到节能降耗及 其产品质量的好坏，故料斗称在工业生产中有着广泛的应用。料斗称通常由称重料斗/料仓和 电子称(包括称重传感器及其附件、称重显示仪表)等组成，要确保称重、配料精准，就必 须对电子称进行标定校准，使其达到设计要求的精度。而对于电子称的标定，传统方法是采 用加载标准重量的砝码进行。但该方法需要对砝码进行多次搬运，劳动强度大，劳动效率低。 在加载砝码过程中，电子称的显示精度还与砝码的摆放位置直接相关，如果砝码摆放不均匀 偏载较大，将导致标定失败，甚至因倾斜导致载荷分配不均而损坏称重传感器，同时如果砝 码码放不好还可能导致垮塌伤人。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述技术缺陷而提供一种带料斗/料仓水平检测的料 斗称校称装置及校称方法，它结构简单、成本低廉，安全可靠而且操作简便适用性强使得工 作效大大提高。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：

带料斗/料仓水平检测的料斗称校称装置，主要包括千斤顶、龙门架、磁性水平仪、磁性 水平仪连接软管、施压平台、标准称重传感器、称重显示仪表，其中，龙门架通过焊接或螺 栓与支撑梁或地基固定连接，龙门架的水平横梁中心位置下端设置千斤顶，千斤顶竖向垂直 设置在校称用标准称重传感器的上表面上，校称用标准称重传感器的下方为施压平台，龙门 架与千斤顶之间设置一定厚度的垫块；磁性水平仪主要包括磁性底座和竖直设置在该底座上 的上端开口的带刻度的塑料管，各水平仪之间通过磁性水平仪连接软管连接构成封闭串接的 水平仪组；施压平台分别设置在料斗/料仓的各个侧面外侧，且各托臂沿水平方向向各侧面的 外侧延伸；称重显示仪表与各标准称重传感器相配置并外设于方便观察结果处；所述校称装 置的套数与现场料斗称设计使用的被校称重传感器个数相对应；所述被校称重传感器为下压 式荷重传感器。

磁性水平仪连接软管通过各磁性水平仪磁性底座水平端左右两侧分别设置的软管接头将 四个磁性水平仪构成封闭串接的水平仪组，各水平仪分布于料斗/料仓的水平平面的四角，实 时跟踪、检测称台的受力平衡情况。

所述称重显示仪表主要包括4～8个传感器输入通道、中央控制器、带有各功能按键的操 作面板及一块显示屏；每个传感器输入通道与一个标准称重传感器相配置；通过操作面板上 的功能按键对中央控制器进行参数设定，并通过操作不同的功能按键在显示屏上循环显示各 个传感器输入的重量值及全部传感器输入的总重量。

龙门架与千斤顶之间设置20～60cm厚的垫块，以调节龙门架与下方放置的千斤顶之间 的距离。

所述称重显示仪表仅4个传感器输入通道和4个标准称重传感器相配置，通过操作不同 的功能按键可循环显示每个传感器输入的重量值及4个传感器输入的总重量。

当料斗/料仓各侧面被校称重传感器顶部用于支撑料斗/料仓的托臂的上表面为平面时， 所述施压平台为各托臂的上表面；此时，在使用该发明对料斗称进行标定时，校称装置通过 各托臂与其下方被校验的称重传感器上下垂直相对。在使用该装置进行标定时，由四套所述 校称装置在称重料斗四个侧面的外侧均布并与被校称重传感器的支撑点上下对应分布；如果 现场料斗称设计是由三个被校称重传感器在其中三个侧面外侧布置组成的称重系统，那么选 用三套校称装置布置在料斗/料仓的所述三个侧面外侧，并与各外侧上被校称重传感器的支撑 点上下对应分布即可；多套时设置与上述方式相同。

当料斗/料仓各侧面被校称重传感器顶部用于支撑料斗/料仓的托臂的上表面为非平面 时，由槽钢或钢板制作成上端面为平面的多个小托臂直接焊接在料斗/料仓的各侧面形成所述 施压平台，多个小托臂需在称重料斗/料仓的各侧面外侧对称均布，且各小托臂要在同一水平 高度，每一个小托臂的水平支撑面要水平；此时，在使用该装置对料斗称进行标定时，校称 装置与各小托臂上下垂直对应。在使用该装置进行标定时，四套所述校称装置均布在称重料 斗四个侧面外侧焊接形成的施压平台的各小托臂上，并与各小托臂上下垂直对应分布；如果 现场料斗称设计是由三个被校称重传感器在其中三个侧面外侧布置组成的称重系统，那么选 用三套校称装置在料斗/料仓的所述三个侧面外侧放置并与焊接形成的施压平台上下垂直对 应分布；多套时设置与上述方式相同。

单个标准称重传感器的称重量程范围选自0-1t、0-5t、0-10t、0-15t四个范围。

该装置的工作原理为：

利用作用力与反作用力的原理及液体水平原理，以千斤顶向上对龙门架产生作用力，靠 龙门架形成向下的反作用力，该力同时加载到标准称重传感器和被校称重传感器上，并通过 标准称重传感器及称重显示仪表组成的标准电子称，准确显示各个千斤顶所施加力的大小及 全部千斤顶所施加力的总和，通过操作面板上的功能按键对中央控制器进行参数设定，并通 过操作不同的功能按键称重显示仪表的显示屏按要求显示某一传感器输入通道的结果以及所 有传感器输入通道的结果总合；常用时，选择其中4个传感器输入通道和4个标准称重传感 器相互一一配置。由此该校称装置将电子称标定所需的标准重量转变成施加方便的标准机械 力，准确计量并作为标准载荷代替砝码实现对料斗称的标定。另外通过料斗/料仓水平平面四 角均布的四个水平仪观测称重料斗的水平情况，以避免称台偏载情况的发生。

采用上述校称装置的校称方法为：

(1)在料斗称全部安装完成后，对电子称进行标定前，首先将四个磁性水平仪组成的磁 性水平仪组放置到称重料斗/料仓水平平面上，并在料斗/料仓水平平面四角均布，用漏斗通 过上端开口的带刻度的塑料管向水平仪组内注入适量的水。通过各水平仪中水的实时刻度示 数检测称重料斗/料仓的安装是否水平，如果不水平，则进行必要的调整直至达到水平为止。 然后将各磁性水平仪全部从称重料斗/料仓上取下，对电子称进行零点标定，完成零点标定后 再把各磁性水平仪重新放置到称重料斗/料仓上，这时磁性水平仪组放置到称重料斗/料仓水 平平面上，或者均布粘贴在称重料斗/料仓侧面同一水平高度处，以在加载过程中便于实时观 测为宜，然后准备进行加载标定。

(2)将校称装置的千斤顶通过施压平台垂直对应下部的被校称重传感器放置好或者垂直 对应下部焊接形成的施压平台放置好，旋升千斤顶使得顶杆向上对校称装置的龙门架施加一 定的预紧力，在预紧过程中要确保千斤顶垂直受力，避免千斤顶产生偏斜。然后按所需加载 力大小往上旋升千斤顶使龙门架向下加载，在被校电子称称重量程范围内按满量程的25％、 50％、75％、100％均匀加载，同时通过水平仪组观测称重料斗/料仓的水平情况，要避免偏载情 况的发生，确保所加载的力全部垂直作用到施压平台下部的被校称重传感器上或者通过下部 焊接形成的施压平台全部向下方垂直作用到被校称重传感器上，直至所加载荷达到被校电子 称量程上限，所加载荷含校称用标准称重传感器的总重量，然后对电子称进行满度标定。

(3)完成电子称满度标定后，缓慢卸载并观察被校电子称重量显示值与校称装置标准称 重显示值的对应情况。直至卸到空载，确认被校电子称显示是否为零，若不为零则重新进行 零点标定。

(4)重复上述2-3步，直至被校电子称称重显示值在量程范围内25％、50％、75％、100％ 的线性及精度满足产品精度或设计精度要求为止。

(5)分别在50％的称重量程和接近100％的称重量程进行两组测试，每组至少重复3次。 每次测试前，应将称调至零点位置，如果料斗称具有自动置零或零点跟踪装置，测试时应运 行。对于同一载荷，多次称量所得结果之差，应不大于该料斗称称量最大允许误差的绝对值， 即可完成电子称的标定。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明在标定过程中从始至终避免了称台偏载的发生，提高了电子称一次标定的合格 率。

2、该校称装置采用替代法将电子称标定所需的标准重量转变成施加方便的标准机械力： 通过标准称重传感器及称重显示仪表上各传感器对应的各输入结果和结果总合，准确显示千 斤顶所施加的加载力的大小，实现了机械力的准确计量，作为标准载荷代替砝码实现对料斗 称的标定，大大降低了人的劳动强度，不仅安全可靠而且操作简单使得工作效率大大提高。

3、通过千斤顶施力加载匀速、可靠，且所加力的大小可控。

4、龙门架和施压平台在现场就地取材、就地制作、安装，可反复使用。

5、磁性水平仪、千斤顶和校称用标准称重传感器及称重显示仪表均单体保管运输，到现 场后组合使用，避免了大型吊装。

6、校称用标准称重传感器，每一个的称重量程范围可按0-1t、0-5t、0-10t等几个 范围选定，而对应的称重显示仪表只需要一块即可通用。在进行定期检定后，可多次反复使 用，方便灵活，节约成本。

7、可适应现场场地狭小的限制，使用方便。

8、磁性水平仪可以作为料斗称安装时料斗水平检测使用。

9、本发明适用于所有金属结构料斗称的调试及检修标定。

附图说明

图1是本发明一个实施例的装置使用图；

图2是本发明的磁性水平仪结构图；

图3是图1中各施压平台的分布俯视图；

图中：1-磁性水平仪、2-龙门架、3-磁性水平仪连接软管、4-垫块、5-千斤顶、6 -校称用标准称重传感器、7-施压平台、8-被校称重传感器、9-支撑梁或地基、10-料斗 /料仓、11-带刻度的塑料管、12-磁性底座、13-软管接头。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

参见图1、图2、图3，根据本实施例实施的带料斗/料仓水平检测的料斗称校称装置， 主要包括磁性水平仪1、龙门架2、磁性水平仪连接软管3、垫块4、千斤顶5、校称用标准 称重传感器6、施压平台7及按四个标准称重传感器6相配的一块称重显示仪表；其中，龙 门架2与支撑梁或地基9固定连接，龙门架2的水平横梁中心位置下方放置千斤顶5，龙门 架2与千斤顶5之间放置20～60cm厚的垫块4，以调节龙门架2与垫块4下方放置的千斤顶 5之间的距离；千斤顶5竖向垂直放置在校称用标准称重传感器6的上表面上，校称用标准 称重传感器6的下方为施压平台7；如图2所示，磁性水平仪1主要包括一个磁性底座12和 垂直放置在该底座上的上端开口的带刻度的塑料管11、以及磁性底座12水平端左右两侧分 别设置的软管接头13；如图3所示，各水平仪1之间通过磁性水平仪连接软管3连接并均布 于料斗/料仓10的水平平面的四角。磁性水平仪连接软管3通过软管接头13将四个磁性水平 仪1构成封闭串接的水平仪组，实时跟踪、检测称台的受力平衡情况。

称重显示仪表外置于上述各部件之外，便于调试时观察显示结果；所述称重显示仪表主 要包括4～8个传感器输入通道、中央控制器、带有各功能按键的操作面板及一块显示屏；每 个传感器输入通道与一个标准称重传感器相配置；通过操作面板上的功能按键对中央控制器 进行参数设定，并通过操作不同的功能按键可循环显示各个传感器输入的重量值及其全部传 感器输入的总重量。常用时，选择其中4个传感器输入通道和4个标准称重传感器相配置。

单个校称用标准称重传感器6的称重量程范围选自0-1t、0-5t、0-10t、0-15t四个 范围。

被校称重传感器8为下压式荷重传感器。

龙门架2通过焊接或是通过螺栓与支撑梁或地基9相连。

千斤顶5向上对龙门架2产生作用力，龙门架2向下对被校称重传感器8产生加载力， 由此该校称装置将电子称标定所需的标准重量转变成施加方便的标准机械力。

所述校称装置的套数与现场料斗称设计使用的被校称重传感器8的个数相对应，可以为 多套；由于称重料斗/料仓10通常设计由四个称重传感器在料斗/料仓10四个侧面外侧均布 悬空支撑，故本实施例中校称装置也制作成四套在称重料斗/料仓10的四个侧面外侧均布， 四套校称装置及施压平台7在料斗/料仓10上如下分布：

称重料斗/料仓10上被校称重传感器8顶部支撑料斗/料仓10用的托臂的上表面为平面 时，一般利用该原有的托臂的上表面作为千斤顶5对被校称重传感器8的施压平台7，如图3 所示，四个托臂分别设置在料斗/料仓10的四个侧面作为施压平台7，且各托臂沿水平方向 向各侧面的外侧延伸；将四套校称装置分别直接放置在各个托臂上，这时各托臂上表面既是 标准称重传感器6的支撑面，同时也是称重料斗/料仓10的支撑点，它通过与下面对应安装 的被校称重传感器8实现对称重料斗/料仓10的“悬空”支撑，这样每个校称装置与相应被 校验的称重传感器8上下垂直相对，便于力的直接传递又减少了专门制作施压平台7的工作 量。如果现场料斗称设计是由三个被校称重传感器8在料斗/料仓10的其中三个侧面外侧布 置组成的称重系统，那么选用三套校称装置在料斗/料仓10的所述三个侧面外侧布置，并与 料斗/料仓10上该三个侧面外侧上各称被校称重传感器8的支撑点上下对应分布即可；多套 时设置与上述方式相同。

当称重料斗/料仓10上原有的托臂的上表面因设置有加强筋、斜肋等各种非平面因素不 能直接放置校称装置时，需要单独制作、安装施压平台7，这时可选用[10#以上的槽钢(视 料斗称称量吨位大小而定)或是钢板制作多个上端面为平面的小托臂，然后直接将该多个小 托臂焊接在称重料斗/料仓10的各侧面形成施压平台7，此时，该焊接形成的施压平台7既 是标准称重传感器6的支撑面，同时也是千斤顶5对被校称重传感器8施压的平台。在焊接 施压平台7时，要使形成施压平台7的各小托臂在称重料斗/料仓10的四个侧面外侧对称均 布，且各小托臂要在同一水平高度，每一个小托臂的水平支撑面要水平，焊接要牢固、可靠。 此时，由于各被校称重传感器8顶部支撑料斗/料仓10用的托臂与焊接形成的施压平台7的 各小托臂不在同一水平位置，因而各校称装置应与单独制作、安装的施压平台7的各小托臂 上下垂直对应，而不能与被校称重传感器8上下垂直相对了。如果现场料斗称设计是由三个 被校称重传感器8在其中三个侧面外侧布置组成的称重系统，那么选用三套校称装置在料斗/ 料仓10的所述三个侧面外侧放置并与焊接形成的施压平台7上下垂直对应分布；多套时设置 与上述方式相同。

本发明校称装置装置的工作原理为：在使用该发明对料斗称进行标定时，具体套数与现 场料斗称设计使用的被校称重传感器8的个数相对应，一般选用三或四套所述校称装置，利 用作用力与反作用力的原理及液体水平原理，以千斤顶5对龙门架2产生向上作用力，该力 同时向下反作用到标准称重传感器6和被校称重传感器8上，并通过标准称重传感器6及称 重显示仪表上各标准称重传感器6对应的各输入结果和结果总合，准确显示千斤顶所施加力 的大小，作为标准载荷代替砝码实现对料斗称的标定。另外通过料斗/料仓10水平平面四角 均布的水平仪1观测称重料斗/料仓10的水平情况，以避免称台偏载情况的发生。

上述校称装置的校称方法为：

(1)在料斗称全部安装完成后，对电子称进行标定前，首先将四个磁性水平仪1组成的 磁性水平仪组放置到称重料斗/料仓10水平平面上，并在料斗/料仓10水平平面四角均布， 用漏斗通过上端开口的带刻度的塑料管11向水平仪组内注入适量的水。通过各水平仪1中水 的实时刻度示数检测称重料斗/料仓10的安装是否水平，如果不水平，则进行必要的调整直 至达到水平为止。然后将各磁性水平仪1全部从称重料斗/料仓10上取下，对电子称进行零 点标定，完成零点标定后再把各磁性水平仪1重新放置到称重料斗/料仓10上，这时磁性水 平仪组放置到称重料斗/料仓10水平平面上，或者均布粘贴在称重料斗/料仓10侧面同一水 平高度处，以在加载过程中便于实时观测为宜，然后准备进行加载标定。

(2)将校称装置的千斤顶5通过施压平台7垂直对应下部的被校称重传感器8放置好或 者垂直对应下部焊接形成的施压平台7放置好，旋升千斤顶5使得顶杆向上对校称装置的龙 门架2施加一定的预紧力，在预紧过程中要确保千斤顶5垂直受力，避免千斤顶5产生偏斜。 然后按所需加载力大小往上旋升千斤顶5使龙门架2向下加载，在被校电子称称重量程范围 内按满量程的25％、50％、75％、100％均匀加载，同时通过水平仪组观测称重料斗/料仓10的 水平情况，要避免偏载情况的发生，确保所加载的力全部垂直作用到施压平台7下部的被校 称重传感器8上或者通过下部焊接形成的施压平台7全部向下垂直作用到被校称重传感器8 上，直至所加载荷达到被校电子称量程上限，所加载荷含校称用标准称重传感器6的总重量， 然后对电子称进行满度标定。

(3)完成电子称满度标定后，缓慢卸载并观察被校电子称重量显示值与校称装置标准称 重显示值的对应情况。直至卸到空载，确认被校电子称显示是否为零，若不为零则重新进行 零点标定。

(4)重复上述2-3步，直至被校电子称称重显示值在量程范围内25％、50％、75％、100％ 的线性及精度满足产品精度或设计精度要求为止。

(5)分别在50％的称重量程和接近100％的称重量程进行两组测试，每组至少重复3次。 每次测试前，应将称调至零点位置，如果料斗称具有自动置零或零点跟踪装置，测试时应运 行。对于同一载荷，多次称量所得结果之差，应不大于该料斗称称量最大允许误差的绝对值， 即可完成电子称的标定。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，依本发明所作的等效变化，仍属本发明的 保护范围。