DOC《新型分布式电子皮带秤的设计》

新型分布式电子皮带秤的设计 郝鹏宇 黄宋魏 和丽芳 葛鹏 司绪 张元元 (昆明理工大学国土资源工程学院,云南 昆明 650093) 摘要 为了降低皮带跑偏、张力变化对电子皮带秤检测的影响,本文设计了一种由多个秤体、多个前置放大电路、AVR单片机系统电路、LCD显示屏、触摸键盘、测速器等组成的分布式电子皮带秤.

尤其适用于运输皮带较长和皮带张力变化较大情况下的物料流量检测. 关键词 分布式秤体;

AVR单片机;

分布式前置放大器;

物料流量检测 中图分类号 文献标识码 文章编号 The design?of?a?new?distributed?electronic?belt?scale Hao Pengyu Huang Songwei He Lifang Ge Peng Si Xu Zhang Yuanyuan (Faculty of Land Resource Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China) Abstract In order to reduce the deviation by belt deviation and tension change on electronic belt scale detection, this article developed a distributed electronic belt scale which is made up of distributed scale bodies, distributed preamplifier circuit, AVR single chip microcomputer system, LCD display, touch keyboahrd, velometer and other components. It especially applies to the monitor of material flow on those?conditions that transport belt is long or the change of belt tension fluctuate greatly. Keywords distributed scale body;

AVR microcontroller;

distributed preamplifier circuit;

material flow measurement

0 前言 电子皮带秤是一种重要的在线计量装置,由于电子皮带秤具有动态测量和自动在线计量等优点,在选矿、冶金、煤炭、化工、烟草、建材、食品等行业得到广泛应用.传统的电子皮带秤多是定量、定点、定位式测量,在恶劣环境下抗干扰力差,对于皮带张力变化较大、皮带过长(70m以上)、中间有变向的运输皮带等方面也存在着诸多局限性,甚至无法满足最低精度要求.传统的电子皮带秤多数采用一台主机配单一称重单元,可扩展性差,不能满足多点测试的要求,即使加大成本,多用几套仪器来完成多点监测的问题,但是因为各台主机是独立的,要实现多点同步是很困难的,有时候因为数据不能同步,使得检测的流量数据毫无意义. 为了克服传统电子皮带秤对物料流量检测存在的不足,本文提出一种基于AVR单片机的新型分布式电子皮带秤,整个系统由ATmega128芯片计算和管理,由多个秤体、多个前置放大电路、AVR单片机系统电路、LCD显示屏、触摸键盘、测速器等组成,特别适用于皮带经常跑偏和张力变化较大的应用场合.

1 工作原理 在运输皮带长度许可的前提下,安装多个单托辊秤体(一般6个以上),每隔0.6至1米安装一个,通常情况下单托辊秤体越多测量精度越高,但当数量达到一定程度时,检测精度无明显变化,一般以满足检测精度要求为原则.秤体须选择在离运输皮带机前后辊筒较远的地方(2m以上)安装,并且保证所有受力点在一条线上.所有单托辊秤体分别引出电缆与多个信号前置放大器连接,经信号前置放大器放大、调理后,输出4~20mA的电流信号,由电流信号屏蔽电缆输送到主机.运输皮带的运行速度由测速器检测,产生的与速度速度信号输入主机.重量信号经A/D转换后算出重量数据,测速器经计数处理后算出皮带速度,重量数据和皮带速度结合计算即可得到运输皮带瞬时物料的流量.瞬时物料的流量经积算后获得累计量.物料流量的计算公式为: 式(1) 其中,Q为物料流量,K为流量系数,N