混匀矿堆积系统中皮带秤示值误差变化的自动监测方法

摘要

本发明涉及一种混匀矿堆积系统中皮带秤示值误差变化的自动监测方法，属于皮带秤领域，该方法步骤：一、在混匀流向中，分别计量得到原料的加槽量、槽存量、切出量和出槽量；二、计算单台配料皮带秤相对的单台加槽皮带秤的计量值准确度α和唯一出槽皮带秤相对全部加槽皮带秤的计量值准确度β；三、设定皮带秤的计量精度允许误差范围；四、通过计算判断加槽皮带秤、配料皮带秤和出槽皮带秤的计量精度。本发明利用现有的皮带秤计量设备，实时监控皮带秤计量准确度的变化情况，根据允许的计量精度误差要求，有针对性地自动或预警人工修正皮带秤误差，解决了现有作业状态下没有对皮带秤的计量状态及计量准确度的变化进行及时监测的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及皮带秤领域，特别涉及一种混匀矿堆积系统中皮带秤示值误差变 化的自动监测方法。

背景技术

钢铁厂的混匀矿堆积系统一般配备有加槽皮带秤1、矿槽料位计2、配料皮 带秤3和出槽皮带秤4组成一套完整的原料输送计量体系。2台或多台的加槽皮 带秤1分别计量输送到10个左右矿槽中的原料矿重量；每个矿槽配备一台料位 计2和一台配料皮带秤3，料位计2测量矿槽内原料矿的重量，配料皮带秤3计 量从矿槽中切出原料矿的重量；经过配料皮带秤3的所有原料汇集到混匀皮带 并经过唯一出槽皮带秤4计量混匀矿的重量。混匀矿堆积工艺是一种物理性质 的多种原料矿的混合作业，混匀作业结束后，加槽皮带秤1汇总值+(全部初始 槽存量-全部结束槽存量)、配料皮带秤3汇总值和出槽皮带秤4汇总值理论 上应该一致。但实际情况是：三者之间常常无法一致，相互间的偏差经常超出 工艺要求。迫使企业也只能认定某一个汇总值作为混匀矿的总重量。由于三类 皮带秤汇总值之间的偏差都常常超差，那么众多皮带秤间的相对计量准确度就 更难有效地进行控制。这些因素对保证混匀矿质量非常不利。

皮带秤用于计量散装原料矿时体现出的方便性、实时性及法定性，使其在 混匀矿堆积作业管理中起着不可替代的作用。而前述问题产生的根本原因是： 皮带秤在使用中无法长期保持其性能特征。皮带秤本身的结构、电气因素对计 量准确度的影响较小，计量误差主要来源于皮带秤的外部使用环境。外部环境 对皮带秤的干扰因素就是非有效载荷的受力。包括：皮带张力的变化、皮带面 粘料、皮带厚薄变化，托辊异常，侧风等等。非有效载荷的受力都是随机阶跃 性变化，其影响常常会保持一个短暂时期。固定的法定检定周期无法及时消除 经常变化的非有效载荷的影响。所以，在实际使用过程中，皮带秤的计量准确 度不可避免地发生着随机变化。

因此，要保证皮带秤能长期稳定地运行，最好的方法就是：不停地“空秤 校零”、不停地“在线带载标定”，即：提高皮带秤的校验频度。目前，高精 度皮带秤都能实现“空秤校零”，而“在线带载标定”却不一定都能够实现。 因为，实现这个功能的附加成本，对仅有工艺要求而非贸易要求的混匀堆积作 业来说，不是最佳的解决方案。

国家标准：GB/T7721-2002《连续累计自动衡器(皮带秤)》中对皮带秤的 误差定义为示值误差，即：皮带秤累计显示器示值的增量与通过皮带秤物料的 质量(约定)真值之差。对电子皮带秤在使用中长期保持其性能特征的要求表述 为：能在额定操作条件下不超过最大允许误差；能在受到干扰时不出现显著增 差；能检测出显著增差并对其作出反应。但对在非额定操作条件下(或称一般条 件下)的示值误差，国标对皮带秤并没有提出相应要求。因为，“通过皮带秤物 料的质量(约定)真值”必须借助皮带秤以外的设备提供，单台皮带秤自身无 法独自获得。而人工定期计量标定皮带秤由于受到校验总量、校验流量、皮带 状况等条件的限制，仅能代表某些特定时段状况下的皮带秤计量状态，无法反 映自然作业状态下的计量状态及计量准确度的变化情况。

发明内容

在自然作业状态下，当皮带秤计量状态及计量准确度发生变化时，为了克服 现有技术手段缺乏对计量精度的变化进行及时监测的不足，本发明提供一种混匀 矿堆积系统中皮带秤示值误差变化的自动监测方法。本发明利用现有的混匀矿堆 积系统中皮带秤计量设备，在混匀作业过程中，实时监控皮带秤计量准确度的变 化情况，根据允许的计量精度误差要求，有针对性地自动或预警人工修正个别超 差的皮带秤，保证混匀作业的顺利进行。

本发明的技术方案是：一种混匀矿堆积系统中皮带秤示值误差变化的自动监 测方法，其特征在于，该方法步骤包括：

步骤一、在混匀堆积作业流向中，皮带上的原料依次经过加槽皮带秤(1)、 矿槽料位计(2)、配料皮带秤(3)和出槽皮带秤(4)并进行计量，分别得到原 料的加槽量、槽存量、切出量和混匀矿的出槽量。

步骤二、计算单台第i台配料皮带秤相对单台第j台加槽皮带秤的计量值准 确度α(％)和唯一的出槽皮带秤(4)相对全部加槽皮带秤(1)的计量值准确度β (％)，α公式和β公式分别为：

步骤三、根据混匀堆积工艺要求设定混匀矿堆积系统中皮带秤的计量精 度允许误差范围。

步骤四、判断第j台加槽皮带秤(1)的计量精度、第i台配料皮带秤(3) 的计量精度和出槽皮带秤(4)的计量精度。

所述步骤一中第i台矿槽料位计(2)和第i台配料皮带秤(3)唯一关联， 第j台加槽皮带秤(1)与第i台矿槽料位计(2)和第i台配料皮带秤(3)组 关联。所述步骤二中的α值是在加槽作业结束后计算得出的，β值是在全部加槽 皮带秤(1)作业停止后计算得出的。

所述步骤四中的第j台加槽皮带秤(1)的计量精度的判断方法为:步骤A、 要判断第j台加槽皮带秤(1)的计量准确度，首先判断第j台加槽皮带秤(1) 与多台配料皮带秤(3)的多个α值是否在允许误差范围内；步骤B、如果步骤A 中的α值均在允许误差范围内，则第j台加槽皮带秤(1)的计量精度正常；如 果α值不在允许误差范围内，则继续判断所有的α值是否均为正或均为负；步骤 C、如果与第j台加槽皮带秤(1)相关的α值的正负性不一致，则第j台加槽皮 带秤(1)的计量精度不能判断；如果相关的α值均为正或均为负，则继续判断 参与计算的配料皮带秤(3)的计量准确度是否均正常；步骤D、如果参与计算 的配料皮带秤(3)的计量准确度均正常，则第j台加槽皮带秤(1)的计量精度 异常；如果参与计算的配料皮带秤(3)的计量准确度不正常，则第j台加槽皮 带秤(1)的计量精度不能判断。

所述步骤四中的第i台配料皮带秤(3)的计量精度的判断方法为：步骤A、 判断第i台配料皮带秤(3)的计量准确度时，选取正常的加槽皮带秤(1)，并 计算第i台配料皮带秤(3)和第j台加槽皮带秤(1)间的多个α值；步骤B、 判断与第j台加槽皮带秤(1)相关的α值是否在允许误差范围内；步骤C、如 果α值在允许误差范围内，则第i台配料皮带秤(3)的计量精度正常；如果α 值不在允许误差范围内，判断与第j台加槽皮带秤(1)相关的α值是否均为正 或均为负；步骤D、如果与第j台加槽皮带秤(1)相关的α值均为正或均为负， 则第i台配料皮带秤(3)的计量精度通过标定恢复正常，如果与第j台加槽皮 带秤(1)相关的α值的正负性不一致，则第i台配料皮带秤(i)的计量精度不 稳定。

所述步骤四中的出槽皮带秤(4)的计量精度的判断方法为：步骤A、判断出 槽皮带秤(4)的计量准确度，首先判断系统是否处于加槽流程作业过程中；步 骤B、如果系统处于加槽流程作业过程中，则返回步骤A；如果系统加槽流程作 业已停止，则继续判断系统是否处于混匀流程作业过程中；步骤C、如果系统处 于混匀流程作业过程中，则返回步骤A；如果系统混匀流程作业已停止，则计算 β值；步骤D、判断β值是否在允许误差内，如果β值在允许误差内，则出槽皮 带秤(4)正常；如果β值不在允许误差内，则出槽皮带秤(4)异常。

本发明有如下积极效果：本发明提供的方法不干涉混匀作业流程，与混匀作 业同步进行，监测实时性强。而且单次校验总量大(一般可以为几百吨到上万吨)、 校验方法完备，校验频率高，可以避免偶然性事件对监测的影响，真实反映皮带 秤的工作状况，可信度高。同时与国家标准GB/T7721-2002《连续累计自动衡器 (皮带秤)》中的实物标定方式相似，是定期人工计量标定的有益补充。在混匀 矿堆积的过程中，它使我们能够及时地掌握各皮带秤计量器具的准确度变化情 况，根据生产质量要求，快速做出处理方案，保证混匀矿质量的稳定，同时可以 减轻皮带秤维护的工作强度，提高作业效率。

附图说明

图1是本发明中具体实施的混匀矿堆积系统矿料计量流程图；

图2是本发明中具体实施的自动监测方法的流程图；

图3是本发明中具体实施的计算α值的流程图；

图4是本发明中具体实施的判断加槽皮带秤1计量准确度的流程图；

图5是本发明中具体实施的判断配料皮带秤3计量准确度的流程图；

图6是本发明中具体实施的判断出槽皮带秤4计量准确度的流程图；

图中1为加槽皮带秤、2为料位计、3为配料皮带秤、4为出槽皮带秤。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各 构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原 理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员 对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

混匀矿堆积工艺是一种物理性质的多种原料矿按规定比例的混合作业，不存 在化学反应改变原料性质和质量。因此在理论上当混匀作业结束后，加槽皮带秤 1的计量汇总值、配料皮带秤3的计量汇总值和出槽皮带秤4的计量汇总值应该 一致。在混匀矿堆积系统料流走向上，如图1所示，原料依次被加槽皮带秤1、 矿槽料位计2、配料皮带秤3和出槽皮带秤4等设备进行计量。加槽皮带秤1计 量原料矿的加槽量，料位计2计量矿槽中原料矿的槽存量，配料皮带秤3计量矿 槽中原料矿的切出量，出槽皮带秤4计量混匀矿的出槽量。

一种混匀矿堆积系统中皮带秤示值误差变化的自动监测方法，如图5所示， 该方法步骤包括：

步骤一、在混匀流向中，原料依次经过皮带秤加槽皮带秤1、矿槽料位计2、 配料皮带秤3和出槽皮带秤4，并进行计量分别得到原料的加槽量、槽存量、切 出量和出槽量。在加槽作业中，计量器具包含多台加槽皮带秤1、矿槽料位计2 和配料皮带秤3，其中第i台矿槽料位计2和第i台配料皮带秤3唯一关联，第 j台加槽皮带秤1与一组第i台料位计2和第i台配料皮带秤3唯一关联，加槽 作业结束后，就可以计算加槽皮带秤(j)与配料皮带秤(i)的α值，加槽皮带 秤(j)即表示第j台加槽皮带秤，配料皮带秤(i)即表示第i台配料皮带秤3。

步骤二、计算单台配料皮带秤(i)相对的单台加槽皮带秤(j)的计量值准 确度α(％)和出槽皮带秤相对全部加槽皮带秤的计量值准确度β(％)，α公式 和β公式分别为：

α值是在加槽作业结束后计算得出的，所以每次加槽后均有一个加槽皮带秤 (j)与配料皮带秤(i)的α值，α值的计算流程图如图3所示。β值是在全部 加槽皮带秤1作业停止和混匀作业停止后计算得出的。

步骤三、设定混匀矿堆积系统中皮带秤的计量精度允许误差范围，计量精度 的允许范围设定后，程序就可自动判断皮带秤的计量精度。

步骤四、判断加槽皮带秤1、配料皮带秤3、出槽皮带秤4的计量精度。

通过计算比较单台加槽皮带秤(j)与多台配料皮带秤1的多个α值是否均 在允许的误差范围内，判断加槽皮带秤(j)的计量精度是否符合作业要求。如 图4所示，加槽皮带秤1的计量精度的判断方法为:

步骤A、要判断第j台加槽皮带秤(j)的计量准确度，首先判断加槽皮带 秤(j)与多台配料皮带秤3的多个α值是否在允许误差范围内；

步骤B、如果步骤A中的α值均在允许误差范围内，则第j台加槽皮带秤(j) 的计量精度正常；如果α值不在允许误差范围内，则继续判断所有的α值是否均 为正或均为负；

步骤C、如果与加槽皮带秤(j)相关的α值的正负性不一致，则第j台加 槽皮带秤(j)的计量精度不能判断；如果与相关的α值均为正或均为负，则继 续判断参与计算的配料皮带秤3的计量准确度是否均正常；

步骤D、如果参与计算的配料皮带秤3的计量准确度均正常，则第j台加槽 皮带秤(j)的计量精度异常；如果参与计算的配料皮带秤3的计量准确度不正 常，则第j台加槽皮带秤(j)的计量精度不能判断。

通过计算比较单台配料皮带秤(i)与同一台加槽皮带秤(j)的多个α值是 否均在允许误差范围内，判断配料皮带秤1的计量精度是否符合作业要求。如图 5所示，配料皮带秤1的计量精度的判断方法为：

步骤A、判断第i台配料皮带秤(i)的计量准确度时，选取正常的加槽皮 带秤(j)，并计算第i台配料皮带秤(i)和第j台加槽皮带秤(j)间的多个α 值；

步骤B、判断与加槽皮带秤(j)相关的α值是否在允许误差范围内；

步骤C、如果α值在允许误差范围内，则第i台配料皮带秤(i)的计量精 度正常；如果α值不在允许误差范围内，判断与加槽皮带秤(j)相关的α值是 否均为正或均为负；

步骤D、如果与加槽皮带秤(j)相关的α值均为正或均为负，则第i台配 料皮带秤(i)的计量精度通过标定可能恢复正常，如果与加槽皮带秤(j)相关 的α值的正负性不一致，则第i台配料皮带秤(i)的计量精度不稳定。

当有些α值已经超出允许误差时，说明第i台配料皮带秤的计量准确度偏差 比较大。(1)若α值均为正(都是正偏差)或者均为负(都是负偏差)则说明第 i台配料皮带秤(i)的计量准确度虽然有偏差但稳定，可以通过人工或自动校 验的方法减少偏差量，最好的结果是校验后的所有α值均小于允许误差(此时， 可以有正有负，不要求均正或均负)；(2)若α值有正有负则说明第i台配料皮 带秤的计量准确度有偏差而且不稳定，必须检查皮带秤的机械设备是否出现问 题，在这种情况下仅靠校验是不能解决问题的。

通过计算比较β值是否均在允许的误差范围内，判断出槽皮带秤4的计量精 度是否符合作业要求。如图6所示，出槽皮带秤4的计量精度的判断方法为：

步骤A、判断出槽皮带秤4的计量准确度，首先判断系统是否处于加槽流程 作业过程中；

步骤B、如果系统处于加槽流程作业过程中，则返回步骤A；如果系统加槽 流程作业已停止，则继续判断系统是否处于混匀流程作业过程中；

步骤C、如果系统处于混匀流程作业过程中，则返回步骤A；如果系统混匀 流程作业已停止，则计算β值；

步骤D、判断β值是否在允许误差内，如果β值在允许误差内，则出槽皮带 秤4正常；如果β值不在允许误差内，则出槽皮带秤4异常

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述 方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改 进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明 的保护范围之内。