188 1190 6890 info@suhengcekong.cn
技术原理

皮带秤称重传感器+速度传感器系统工作原理详解

📅 2026-06-10 🏭 · 17年专注工业称重 📞 188 1190 6890
核心结论 TL;DR

电子皮带秤的计量核心是「称重传感器 × 速度传感器」的乘积积分:瞬时流量(t/h)= 单位长度料重(kg/m)× 皮带线速度(m/s)× 3.6。任何一个传感器的误差都会等比例传递到计量结果,所以两个传感器的精度同等重要

一、皮带秤计量的基本原理

电子皮带秤的核心计量公式:

Q(t/h)= q(kg/m)× v(m/s)× 3.6
Q=瞬时流量 q=单位长度料重 v=皮带速度

累计重量通过对瞬时流量按时间积分得出:W = ∑ Q × Δt

因此,计量系统由两个传感器和一台积分仪表共同组成,三者任意一个出现误差都会影响最终计量精度。

二、称重传感器子系统

工作方式

称重传感器安装在皮带秤称量桥架的承载托辊下方,测量皮带(含物料)的重量。仪表在空秤时记录皮带自重,运行时从总重中减去皮带自重,得到净物料重量:

净料重 = 总重 - 皮带自重

参数典型值影响说明
采样频率100~200Hz越高,积分累计精度越高
称量桥架跨距0.5~3m跨距越长,称量稳定性越好
传感器量程跨距×最大料重×安全系数量程过大会降低分辨率
精度等级C3~C6贸易结算须C6

称重精度的主要干扰因素

三、速度传感器子系统

测速辊+旋转编码器方案(主流)

橡胶覆面测速辊通过弹簧压紧皮带,随皮带运动而旋转,辊轴通过联轴器连接旋转编码器(光电或磁电),编码器输出脉冲信号,仪表通过计数单位时间内的脉冲数计算皮带速度:

v(m/s)= 脉冲频率(Hz)× 测速辊周长(m)/ 编码器分辨率(PPR)

编码器参数典型值速度分辨率
编码器分辨率500PPR(低精度)约0.2%(100m/min时)
编码器分辨率1000PPR(标准)约0.1%
编码器分辨率2500PPR(高精度)约0.04%
⚠️ 测速辊打滑是速度误差的最常见原因:皮带潮湿(水泥厂、洗煤厂)时,测速辊与皮带之间的摩擦力不足,测速辊滞后于皮带运动,导致计算速度偏低,累计重量偏小。

四、积分仪表的精度贡献

仪表精度主要体现在:A/D转换分辨率(建议≥16位)、滤波算法质量、时基精度(晶振频率稳定性)。SH-S600/S1200仪表采用24位A/D转换,时基精度±0.005%,仪表本身引入的误差<0.05%。

五、双传感器系统综合精度分析

精度等级称重传感器要求速度传感器要求仪表要求总精度
C级(±0.5%)C3级,误差<0.3%±0.2%以内±0.05%±0.5%
B级(±0.25%)C5级,误差<0.15%±0.1%以内±0.02%±0.25%
A级(±0.1%)C6级,误差<0.06%±0.04%以内±0.01%±0.1%
💡 误差分配原则:总误差预算应在两个传感器和仪表之间合理分配,不能只提升称重传感器精度而忽视速度传感器——两者精度不匹配时,整体精度由精度较低的那个决定(短板效应)。

六、双传感器配置方案

产品系列称重传感器速度传感器仪表整机精度
SH-D系列(标准)C3剪切梁IP671000PPR编码器SH-S600±0.5%
SH-G系列(高精度)C6剪切梁IP672500PPR编码器SH-S1200±0.25%
SH-A系列(贸易结算)C6剪切梁IP682500PPR+防打滑检测SH-S1200P±0.1%

需要了解适合您工况的皮带秤配置?

工程师根据物料类型、流量范围、精度要求为您推荐最优性价比方案

获取定制方案

常见问题

电子皮带秤是如何计算流量和累计重量的?

计算原理:①称重传感器实时测量称重桥架上的皮带+物料总重,减去皮带自重(皮带自重通过空秤标定获得),得到该段皮带上的净物料重量;②速度传感器(旋转编码器)实时测量皮带实际线速度(m/s);③仪表计算:瞬时流量(t/h)= 单位长度净料重(kg/m)× 带速(m/s)× 3.6;④积分:仪表对瞬时流量按时间积分,得到累计重量(吨)。采样频率通常100-200Hz,保证精度。

皮带秤速度传感器精度有多重要?

非常重要,与称重传感器同等重要。因为计量结果=重量×速度,两者的误差是乘法关系:若称重精度±0.3%,速度精度±0.2%,则合成误差约±0.5%。速度误差的来源:①测速辊与皮带打滑(最常见,皮带潮湿或磨损时打滑率增加);②编码器精度(脉冲计数分辨率);③测速辊直径磨损(需定期检查)。标配1000脉冲/转旋转编码器,速度分辨率<0.1%,不存在打滑问题(编码器直接测皮带)。

皮带秤用什么速度传感器?

主流速度传感方案有两种:①测速辊+旋转编码器(最常见):在皮带下侧安装橡胶测速辊,辊子随皮带转动,通过联轴器带动旋转编码器输出脉冲信号,仪表计算每秒脉冲数得出速度。优点:简单可靠,价格低;缺点:测速辊与皮带之间可能打滑(潮湿环境);②雷达/激光多普勒测速(高精度场合):非接触式,无打滑问题,精度更高(±0.05%),但价格高2-5倍,适合贸易结算高精度皮带秤。

为什么皮带秤精度会随时间降低,速度传感器是否有关?

速度传感器相关的精度衰退原因:①测速辊磨损:橡胶测速辊直径因磨损变小,在相同脉冲数下计算出的速度偏低(约每磨损1mm直径,速度误差约0.3%),导致累计量偏小;②测速辊打滑:皮带潮湿/油污时测速辊与皮带接触不良,测出的速度低于实际;③编码器联轴器松动:联轴器磨损后有间隙,低速时脉冲信号抖动。维护要点:每季度检查测速辊直径和表面状态,每半年清洁测速辊。

双量程皮带秤(同一条皮带同时存在称重和速度传感器)出现误差如何排查?

双传感器系统误差排查顺序:①先隔离各传感器:在皮带不运行时检查称重传感器零点是否稳定;②验证速度精度:用已知转速验证编码器输出(用转速表对比);③做皮带自重标定:更换皮带或皮带接头后必须重新做皮带自重标定;④做速度标定:测量皮带实际长度(周长),对比积分一圈后的脉冲数计算实际速度系数;⑤做综合精度验证:用已知重量物料(砝码链码或实物)做全系统精度测试。

微信号:18811906890 188 1190 6890