全面论述了冶金行业称重仪表的分类、选型依据、安装要求以及标定方法等。详细介绍了各种称重仪表在钢铁厂球团工序中的应用，并阐述了当前称重仪表的应用现状和技术瓶颈，预测了其未来发展的趋势。
0.引言
物资计量一方面直接涉及贸易结算，其准确与否直接影响生产成本；另一方面计量准确度影响生产物资的使用（比如球团工序中原燃料的配比），间接影响生产稳定性、产品合格率等关键指标。冶金行业称重仪表的重要性在未来会更为突出，精准、节能、智能是未来发展的方向，本文以称重仪表在钢铁厂球团工序中的应用为例进行阐述。
１.球团工序中主要应用的称重仪表
秤，是一种测定物体质量的衡器，其广泛应用于工业、农业、商业、科研、医疗卫生等行业，是各行各业大宗货物计量的主要称重设备。冶金行业同样采用各种形式的秤用于物、料的计量与配送，按用途分各工序所用称重仪表主要为计量皮带秤、配料皮带秤、料斗秤、钢卷秤、辊道秤、行车秤及轨道衡等；按制作标准化分为标准秤（如皮带秤、料斗秤等）和非标准秤（如行车秤、钢卷秤等）；按称重状态可分为动态秤（如皮带秤）和静态秤（如料斗秤、钢卷秤等）；按应用场合可分为结算秤和工艺秤。球团工序是铁前原料加工工序，给高炉生产提供品质较高的球团矿，在球团工序中主要应用的称重仪表如表１所示。

２.称重仪表工作原理
２．１.动态秤工作原理
动态秤在冶金行业中主要指计量皮带秤和配料皮带秤（定量给料机），其原理为带式输送机上的物料经过皮带秤秤体时，物料的重量经称量框架作用到荷重传感器上，荷重传感器输出同物料质量成正比的电压信号，并将其折算成单位皮带长度上的物料毛重；同时速度传感器测出皮带运行速度，由此计算出皮带上物料瞬时流量（千克／秒），将其累加构成总的物料输送量。物料输送量计算公式为：

２．２静态秤工作原理

静态秤的工作原理是将所承受力转换成电信号，通过通信介质传输到称重控制器，再转化成人们所能识别的重量信号。各种静态秤工作原理大致相同，不同点在于各自的受力装置即压头结构，因为压头结构是根据使用场合不同而特别制作的。

图１为典型料斗秤工作原理。力传感器安装于料斗之下，物料重量作用于力传感器后转换成电信号，并经测量电路中的放大器放大后进行显示、记录和数据处理。料斗秤广泛用于自动配料称重系统，在球团配料室有大量应用，用于测量料仓内料量以便确定下料量及补料时间。

３.称重仪表的技术性能
称重仪表的技术性能分为工艺参数要求和控制性能要求。工艺参数要求与工艺相关，不同工艺的需求不同，如测量量程、测量精度等，但称重仪表控制性能要求一般是一致的，主要控制性能要求如下：

（１）称重传感器：对称重传感器的控制性能要求包括精度、灵敏度、线性度、重复性和滞后误差等。

（２）测速传感器：测速传感器的测量精确度、稳定性与称重传感器的测量精确度、稳定性同等重要，同样制约称重系统的整体精度。目前称重传感器精确度普遍为万分之几，而测速传感器精确度还处于千分之几水平，所以提高测速传感器精确度是提高电子皮带秤系统精确度的有效途径之一。

（３）称重控制器：称重控制器是皮带秤数据处理中心，所有测重和测速信号处理、配料自动控制信号计算、与上位计算机通讯均由其完成。实际工作时控制器采集到皮带秤一次设备运行信号，开始由热备用状态转入对皮带秤测重、测速信号积算；并将运算后当前流量与设定流量值比较，根据ＰＩＤ闭环控制理论运算出调整结果，以标准电流方式（４ｍＡ～２０ｍＡ）调节变频器的给定信号，从而达到定量给料的目的。控制器为数据采集运算、功能报警、数据通讯等功能中心。

４.称重仪表安装要求

４．１动态秤安装要求

以通过式皮带秤安装要求为例介绍动态秤安装要求。秤架的安装质量决定系统的运行水准，其安装应注重以下几个方面：选择合适的安装位置、秤架基础加固、托辊准直度调整、秤架结构件安装牢靠。通过式皮带秤安装示意图如图２所示。

４．２静态秤安装要求

静态秤安装要求如下：
（１）承受力面须水平，不能出现局部受力的现象。
（２）传感器固定要实，不能出现晃动和窜动的现象。

（３）受力装置与称重传感器要上下垂直安装，使作用力通过传感器的中轴线。

（４）受力装置（压头）与称重传感器尽量为点对点接触，消除侧向力，保证作用力全部作用在传感器上，这样测量较为准确。
５.称重仪表检验标定

５．１动态秤标定

动态秤校验以皮带秤校验方法为例进行阐述。皮带秤在称量过程中是动态的、连续的，由于使用环境的不同，影响电子皮带秤计量精度的原因是多方面的，主要包括制造水平、安装质量、维护质量等三方面。其在运行使用过程中，需对准确度进行定期标定，且当皮带秤结构、传感器等发生变化时需要重新标定。目前皮带秤的标定方法有３种，分别为链码标定、砝码标定及实物标定。３种标定方法各有优缺点，其中实物校验最为准确，但其时常受客观条件限制实现比较困难，一般都用链码校验或砝码校验代替。各种标定方法在进行标定前均需要进行零点校准，具体标定步骤需根据各厂家称重仪表的产品说明书进行操作。

５．２静态秤标定

静态秤的标定原理为验证法，即使用标准砝码或标准砝码代替物进行称重验证。若显示值与实际值相同则代表计量秤准确，否则为有偏差，需要进行校正。下面以料斗秤为例进行具体说明。

（１）从零点起按由小到大的顺序加载，使料斗秤校准装置的压力值分段从小加至最大称量（或最大称量的６０％），用相同的方法卸载，使料斗秤校准装置的压力值分段从最大称量（或最大称量的６０％）减至零点。

（２）测试一般应选定以下几个称量，一般普通准确度级最小称量为２５％量程，最大称量为５０％量程。注意加载及卸载时应逐渐递增或递减。
（３）分别以约等于最大称量的５０％和接近最大称量进行两组测试，每组至少重复３次。每次测试前，应将重量读数调至零。

（４）对同一载重，多次称量所得结果的误差均不应大于该称量最大允许误差的绝对值。
６.结语

中国智造的实现不但需要智能的上层设备，同时需要底层执行元件的精准及稳定以及那种锲而不舍的工匠精神。在冶金生产过程中更要摒弃那种粗放的生产方式，要做到精打细算，只有按照科学的、精确地配料、加工，才能生产出理想中的精品钢。