摘要：文章介绍了西门子直承式电子皮带秤的工作原理、结构和主要特点。同时介绍了该产品在宝钢马迹山港的各种散货输送设备上的应用。
关键词：电子皮带秤 散货计量 直接承重式 模块化 倾角补偿器
Abstract：The paper introduced the principle, structure and key features of Siemens
electronics belt scale which used the direct-loading design. At the same time, it introduce the
applications of belt scale on the heavy machines in BaoSteel Majishan port.
Keywords: Electronic Belt Scale; Bulk Cargo Measure; Direct-Loading; Modularize;
Inclinometer
随着卸船机、堆取料机、带式输送机等港口装卸系统的广泛应用，电子皮带秤作为解决散货计量的重要手段，也被越来越多的用户所关注和重视。选择合适的电子皮带秤系统能在大型装卸系统中实现实时的计量，而且还能对装卸系统的生产实现科学管理。
一、 背景介绍
宝钢马迹山港位于浙江省嵊泗县泗礁岛西南约1.5公里的马迹山岛，居于我国南北海岸线的中部和长江出海口，是我国南北运输必经的黄金水域，也是进出上海港、长江流域的必由之路，濒临国际航线，是距离长江口最近的大型矿石中转基地，具有独特的区位优势。
宝钢马迹山港二期工程于2005年12月28日开工建设，二期工程是在一期工程的基础上，新建30万吨级卸船泊位1个，1万吨级、5万吨级装船泊位各1个，围海形成0.32平方公里矿石堆场，以及配套和辅助设施，设计年吞吐量3000万吨。二期工程投产后，马迹山港形成年吞吐5000万吨能力。
马迹山港二期工程筹建之初就以世界先进港口为样板，确定了建设世界一流的现代化港区的目标及实现规模扩张型向自主创新型转变的思路。宝钢自主研发成功了“散货堆、取自动化控制系统”，使马迹山港生产管制、料场管理和堆取料无人作业实现集中控制，成为迄今为止国内领先的、与世界上同类型先进港口相媲美的信息化、数字化、智能化港口。
此前我们曾使用了国内外多家企业的皮带秤产品,包括多托辊，全悬浮，双杠杆等各种不同类型的皮带称,普遍存在性能不稳定，计量数值波动大,重复性差，每次标定差异较大， 不能满足高精度计量的要求；而有些电子皮带秤在安装使用初期能实现非常高的计量精度， 但是使用一段时间后，其测量精度就开始不断漂移，最后不得不进行定期或不定期的标定和维护工作，现场的维护人员对此意见比较集中。
如何选择和利用合适的电子皮带秤产品，既要实现高精度的内部管理计量，又要减少电子皮带秤的日常维护量，实现无人作业的目标。这对于该系统的完整实现有着至关重要的影响。
二、港口装卸设备对皮带秤的应用要求
现代港口散货装卸系统按照货物流向可分为：水路-水路；水路-陆路；陆路-水路等。马迹山港口作为重要的大型矿石中转基地，主要实现海路进港，陆路（汽车、铁路、皮带输送机）出港。电子皮带秤主要的应用及物流方向进出港时为：
A,卸船机。机上输送机可配备电子皮带秤用于控制给料量。
B,皮带输送系统。系统配备电子皮带秤用于监测瞬间流量和生产量的统计。
C,斗轮堆取料机。堆料状态下臂架皮带机配备电子皮带秤，用于控制斗轮瞬时取料量。
D,堆场皮带输送机。用于监测统计从堆场输送到各生产单位的物料量，常作为企业内部管理计量用。
卸船机
在马迹山港大量使用了抓斗式卸船机，在二期工程中所采用大起大重提供的2250t/h抓斗式卸船机，达到了九十年代末国际先进水平。卸船机桥式抓斗卸船机被广泛应用在我国沿海各大港口和内河港口的大宗散货专业化码头的卸船机械类型中（如图1）。
通常，计量皮带秤通常安装在料斗下方和运输船平行的位置（如图中红圈所指位置）。可根据应用的具体要求，在卸船机配置中选择内部结算精度(0.5%)或贸易结算精度（0.25%）的电子皮带秤。同时，由于安装位置的特殊性， 通常也对皮带秤长期稳定性和低维护量提出较高的要求。
皮带输送机
带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它，可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线(如图2)。带式输送机与其堆料机和取料机相配合，已经成为大规模堆取块状物料(如煤、矿石等)的唯一有效的方法。
皮带输送机的皮带秤选择相对比较简单，根据精度要求的不同，可以选择0.5%企业内部结算和0.25%贸易结算等级别。
斗轮堆取料机
在马迹山港口堆场采用大量自动化程度很高的斗轮式堆取料机，尤其是在二期工程中采用的按照无人化标准设计的堆取料机，在国内是首次安装使用，对所采用的设备提出了非常高的要求。斗轮堆取料机是现代化工业大宗散状物料连续装卸的高效设备，广泛应用于港口、码头、钢铁厂、焦化厂、储煤厂、电厂等散料（矿石、煤、焦碳、及砂石）堆存料场的堆、取料作业。（如图3）
通常皮带秤安装在堆取料机的大臂的皮带输送机上，由于堆取料机的大臂会根据堆料的高度不同而上下自有活动，因此皮带秤传感器的负载(Load Cell)在垂直方向的力是一直在变化的，通常这种角度的变化在0~20º不等，有时候会达到20~30º。因次，为了修正由于堆取料机大臂角度变化带来的影响，应用于堆取料机的皮带秤通常都需要配置一个倾角补偿器，来修正这个误差， 保证皮带秤的高精度。
堆取料机是一种既能堆料，又能取料的一种设备。因此也对速度传感器提出了双向测量要求，通常都会采用能够正反向都能测量的轴速度传感器， 而不采用线速度传感器。由于堆取料机的皮带秤测量相对比较复杂，安装环境很难达到理想状态，即使采用了贸易结算级精度的皮带秤系统，也很难达到0.25%的精度，因此在堆取料机上能够实现0.5%的企业内部计量精度也已经是相当不错的了，主要技术要求通常还是集中在皮带秤使用的长期稳定性和维护量的问题上。
因此，在港口装卸设备上的皮带秤的选择和应用，除了要考虑精度之外，还需要充分考虑皮带秤的长期稳定性和维护工作量的问题，这对于节约企业生产成本和提高企业生产效益很重要。
三、皮带秤工作原理和选择
电子皮带秤主要由称重传感器（包括秤架）、速度传感器、倾角补偿器（仅用于角度可变的应用场合）和称重积算仪等主要部件组成。
经过多方调查和权衡比较以后，我们在马迹山港口的卸船机、斗轮堆取料机和皮带输送机上大量选择使用了西门子公司基于直接承重式原理的电子皮带秤。
西门子的皮带秤架部分的设计是很具有特色，与一般常用的杠杆式秤架涉及不同， 它采用了被称为“三无”的直接承重式秤架结构，即：无杠杆、无支点、无平衡重（如图4）， 也就是没有称重承载器。这种设计带来的好处是显而易见的：
维护方
