1、水泥企业用皮带秤校准规范编制说明一、工作简况1.1任务来源2020年7月20日，工业和信息化部办公厅印发关于2020年行业计量技术 规范制修订计划的通知（工信厅科函2020 171号），下达水泥企业用皮带秤 校准规范的制定计划，计划号：JJFZ（建材）011-2020,由建筑材料工业技术监 督研究中心承担，计划2022年完成。1.2项目的必要性和解决的主要问题随着制造业自动控制水平的发展，皮带秤作为动态称量的自动衡器在水泥等 建材工业生产流程中实现了对原、燃料及半成品等进行精确的计量控制，对于生 产过程实现优质、高产、低耗有着重要的保障作用。另一方面，由于皮带秤的运 行状态又相当大地受到相连带
2、式输送机和环境条件的影响，计量性能十分容易变 异。虽然现有秤的准确度等级已经较高，但使用中经常会随着使用环境的变化而 使其性能发生偏离，超出其所允许的误差范围。因此，通过校准保证其测量数据 的准确性对于确保产品的质量、控制能源消耗有着举足轻重的作用。目前水泥生产企业在用的皮带秤一般用于原、燃料的动态称量，不属于强制 检定的范畴，同时受水泥行业自身生产特点的影响，皮带秤的计量确认/验证校 准工作一般由企业根据自身使用情况自行管理。根据我们前期调研情况，大部分 企业会根据皮带秤厂家的说明指导定期或维修后进行自校准，但校准的方法、校 准间隔均没有标准可执行，对于校准用标准器亦无相应的溯源保证，校准间
3、隔也 没有明确的依据。因此制定能满足水泥行业的皮带秤运行期间计量确认/验证校准的标准规范 对于保障水泥生产质量、稳定生产、促进节能降耗、建立先进的测量管理体系有 着重要的作用。本规范的制定符合建材企业发展需求，符合中国制造2025（国发201528号）中强化工业基础能力的要求，强化基础领域标准、计量体系 建设，加快实施对标达标，提升基础产品质量、可靠性和寿命，是构建先进测量 管理体系，提升测量水平和测量能力的落实。1.3主要工作过程（1）资料搜集，前期调研，组成起草小组。2020年9月，负责起草单位及时向金隅冀东、南方水泥、万年青水泥等水泥 代表企业发出关于开展行业计量技术规范前期调研工作的函
4、对水泥企业现 有皮带秤的种类、计量性能、校准方法及间隔进行调研，并搜集相关资料。同时 牵头单位与国内生产皮带秤的生产企业进行联系和咨询，听取生产企业的意见。 并组成起草小组。(2) 规范草案的起草。标准起草小组在充分收集、认真研究相关标准及资料的基础上，结合目前水 泥企业校准的实际，初步拟定校准规范初稿，确定了校准的参数和试验方法。为 测量仪器的计量特性提供一种可复现的评价手段。初步规定校准证书应包含的内 容及测量不确定度评估方法。(3) 标准讨论稿对标准讨论稿的使用范围、原理、计量特性、校准条件、校准项目和校准方 法、校准结果反映形式及内容、复校时间间隔、校准不确定度示例等具体内容进 行了
5、补充和完善，形成标准讨论稿。(4) 标准讨论会2021年10月召集了参编单位，包括皮带秤厂家和水泥企业的专家和具体专 业人员通过视频会议召开了标准讨论会，会议中对标准讨论稿逐条逐句进行了认 真审议，提出了修改意见。(5) 标准征求意见稿2021年2月根据标准讨论会中专家们提出的修改意见，最终形成了标准征 求意见稿。发送征求意见稿至水泥企业等单位及相关专家，广泛征求意见。1.4主要参加单位、人员和主要工作本校准规范的负责起草单位为建筑材料工业技术监督研究中心。国内皮带秤 生产企业合肥固泰自动化有限公司、承德承申自动化计量仪器有限责任公司、河 南丰博机器设备有限公司以及水泥企业北京琉水环保科技有限
6、公司、北水等参加 了规范编制工作。工作组主要成员对校准规范的内容进行了分任务撰写，合肥固泰、承德申克、 河南丰博分别负责计量特性的确定，对校准规范中的计量特性参数和校准方法进 行了讨论确定，对校准方法的合理性进行数据测量及评定。水泥企业承担现场试 验验证工作。二、编写的目的、依据、原则、主要计量特性等内容；国家标准编制原则和确定国家标准主要内容（技术指标、参数、公式、性能要求、 试验方法、检验规则等）的论据（包括试验、统计数据）2.1编写的目的本规范旨在规范建材企业用皮带秤校准方法、校准间隔以及校准不确定度， 促进建材企业皮带秤的计量确认/验证校准工作，为企业生产提供基础保障。2.2技术依据（
7、1）本规范依据JJF 1071-2010国家计量校准规范编写规则、JJF 1001- 2011通用计量术语及定义和JJF 1059. 1-2012测量不确定度评定与表示 的规定而制定。（2）本规范的技术指标参考GB/T 7721-2017连续累计自动衡器（皮带 秤），JJG 195-2019连续累计自动衡器（皮带秤）检定规程的相关内容。（3）本规范注重科学性、先进性，并努力保证标准技术要求的科学性和可操 作性。2.3原则在本标准的编写过程中注意贯彻协调一致的原则，与已发布的相关国家标准、 行业标准和规范相协调。既考虑符合相关规范规程，更注重实际企业应用情况。 在充分考虑现有水泥企业校准条件的基
8、础上，既要突出标准的“科学性、“前瞻 性和“适用性，也要考虑到实际操作的“可行性和“便捷性2.4主要计量特性本规范的主要计量特性为：使用条件（流量检查、最小累计载荷）、零点累计 的最大允许误差、零载荷的最大偏差试验、常用给料流量的校准。三、对产业发展的支撑作用此行业计量校准规程旨在规范建材行业现用皮带秤的校准，为使用企业及相 关计量机构提供科学、规范的校准依据，保证水泥生产流程中对原、燃料及半成 品进行精确的计量控制，因此制定能满足水泥行业的皮带秤期间校准的标准规范 对于保障水泥生产质量、稳定生产、促进节能降耗、管理能源计量数据、建立先 进的测量管理体系有着重要的作用。四、对所规定的关键技术条
9、款、检定/校准条件、检定/校准方法的有关说明4.1关键技术条款的说明目前建材企业皮带秤均采用自行校准管理，有三种可选方法进行标定：（1）动态挂码计量确认/验证标定：按说明进行去皮，去皮完成后根据传感器 载荷放上标准秩码，记录控制仪累计积算值是否与理论实际值有误差，将误差调 整累计积算值达到允许误差要求。（2）链码标定：打开进料口一侧检修门，用链码放在皮带上，使肢码通过称 重区后捡出，观察控制仪的累计积算值否是与通过的秩码总重实际值有误差，如 有误差调整累计积算值达到允许误差要求。（3）实料标定：如果现场条件应许可进行实料标定。可用不少于500kg的实 料放在皮带上流过，观察控制仪的累计积算值否
10、是与流过料的实际值有误差，如 有误差调整累计积算值达到允许误差要求。可重复做几次观察控制仪的累计积算 值是否一致，如果是一致达到允许误差精度要求计量确认/验证一标定结束。4.2校准条件的说明4. 2. 1环境条件皮带秤校准环境相对要求相对不是很严格，因此规范给出环境影响量，包 括仪表环境温度-10C45C （温度变化不超过5C/小时）；大气相对湿度不大于 85%；供电电源：电压220V/380V10%；频率50Hz5% （国外现场实际电压）； 以及无强烈的外界电磁干扰。4. 2.2校准用标准校准根据现场条件及选用的校准方法为物料校准、祛码校准的不同，分别选择 用物料和控制衡器、砍码（球码或链码
11、具体要求：最大允许误差校准采用物料校准，不具备物料校准条件时可采用模拟载荷校准。 物料采用日常称量的散装颗粒物料，物料均勾不能有粘料，考虑到称量的稳定性， 规定颗粒大小50mm,含水量5%。控制衡器一般采用企业中经检定或校准的电子汽车衡，用于称量物料。作为上 级标准器，最大允许误差不超过被校秤的准确度误差绝对值的三分之一。模拟荷载，目前市场以及企业常用的荷载有秩码或链码，链码较破码更好能反 映动态称量皮带运行的影响，但秩码因为便捷为更多企业所选用。按照误差不大 于被校定量给料机准确度误差绝对值的1/3的原则选择。作为溯源标准，要求有 有效的溯源依据。4.3校准方法4. 3. 1校准前准备考
12、虑到现场工况对皮带秤的使用和校准产生很大的影响，特别是建材生产企业 现场工况较差，经常出现粘料、卡料、现场校准前应对使用环境、外观及功能、 计量标识等进行检查，本规范中列出主要检查项目，但不限于这些内容，具体包 括：1. 秤体保持干净，尤其称量机构的部分应清理干净。其次应查看秤体是否牢 固；称重托输及传感器不应有物料堆积或杂物卡阻；皮带不应有破损。供料仓及 装料衡器仓门开关门应顺畅，关闭时不应有物料下落等。避免应环境工况对称量 带来影响。2. 静态检查后，进入动态检查。在校准前对仪表应进行预热。一般规定仪表 预热时间不少于30mino秤体运行应平稳，皮带部分应无跑偏擦边等现象，需要 时，调节相
13、应调节螺丝；各托棍应运转自如，无卡滞现象；仪表功能正常显示。3. 做校准前基本信息的确认和记录。检查整套装置的说明性标志。（如：皮带 秤的名称、型号、设备编号、准确度等级、额定负荷、额定流量、额定速度及分 度值、有效称量长度、皮带长度、最小累计载荷等）。4. 3.2线性度检查线性度检查的目的主要是校准称重传感器的准确度。具体方法是皮带秤停止 运行的状态下，将标准秩码直接挂在秩码支架上，稳定后，仪表显示挂码的重量。 模拟加载量采用额定负荷的30%、60%、90%0将秩码加载或卸载一个循环记录, 计算各测点示值与该点标准值的差值，取其中最大值。如果线性度不符合要求， 表示传感器称量准确度不合格，需
14、对传感器进行维修后重新测试至满足要求。4. 3.3零点累计最大允许误差试验零点累计最大允许误差试验的目的是检查秤体在空载状态运转时称量误差， 反映了皮带和机械装置运行的稳定性。具体方法是将秤准确调零（去皮），在皮 带上记录置零开始的点，然后关闭自动置零功能，皮带秤空转若干个整数圈，持 续时间大于3min,然后停止皮带，如不能停止，可将累积量记录下来。记录零点 累计示值。计算零点累计质量的相对误差：如果零点累计质量的相对误差不符合要求，检查机械装置、皮带状态。4. 3. 4最大允许误差最大允许误差反映实际称量的误差。建议采用物料校准，对于不具备物料校 准条件时可采用模拟载荷校准作对比校准。（1）
15、物料校准物料试验时，试验次数不少于三次；皮带运行距离应为整数圈，最小校准物 料量不低于每小时最大称量的5%；启动定量给料机且仪表显示值稳定后开始试 验。校准过程如下：a）皮带秤置零，设给料量为常用给料流量或70%100%Peo启动皮带秤，让 物料铺满皮带后马上停止皮带秤，物料刚好铺至主动滚简物料下落位置。将此过 程中从主动滚筒前落下的多余物料清扫干净，以免影响后面的称量。将累计清零。b）在主画面中再次启动皮带秤，让物料下落。进入实物标定画面，查看仪表 累计量，当显示到达标定物料量时，在主画面中停止皮带秤，使物料停止下落。C）控制衡器称出皮带从这次启动到停机这段时间内落下物料的总重量，记为Po
16、记下仪表累计量W。计算计量误差。d）若误差满足要求，重复上述a）c）过程，两次误差均满足表1的规定，则 校准结束。若6 3不满足表1的要求，则将修正系数K （K=P/W）与参数单元内 原修正系数相乘后再写入参数单元。再重复a）c），直至83满足表1的要求， 至少再验证一次，满足则校准结束。（2）模拟载荷试验对于现场不具备物料试验条件，则应进行模拟载荷试验。模拟载荷采用秩码 或链码，推荐链码为宜。为方便进行期间核查，也可在物料试验后立即进行模拟 载荷试验，以便对模拟载荷的结果进行修正。具体校准方法如下：a）秩码标定：将质量为额定负荷50%-80%的标准秩码安装在皮带秤的放秩码 的支架上，设定仪表
17、的喂料量为额定流量的50%-80%o启动系统，运行整数圈， 计算误差或重复校验。b）链码标定：进行动态链码标定的链码额定值不能低于秤额定负荷的50%- 80%o将标准链码放在皮带秤有效称量的中间；检查链码运转是否灵活；启动系 统，运行整数圈，计量误差，重复校准验证。4. 3.4皮带速度检验皮带检验速度可校准皮带运转速度。用米尺测皮带长度，用秒表测定输送带 转一圈或整数圈的时间t,从而计算出输送带速度V。五、重大分歧意见的处理经过和依据；无。六、行业计量技术规范中涉及专利的声明本规范未涉及专利等知识产权问题。七、与现行相关法规、规章及相关计量技术规范的协调性；本规范与有关的现行法规、规章及相关计
18、量技术规范没有冲突。我国现有标准JJG 1952002连续累计自动衡器(皮带秤)和GB/T 7721 2017 连续累计自动衡器(皮带秤)，此两项标准制定时都修改采用了 OIML R50 皮带 秤的国 际建议 (International Organization of Legal Metrology. Continuous totalizing automatic weighing instruments (belt weighers),在标准中提出应把使用中核查验证提升到计量控制的常规手段之 一。但是，国际建议及国标、检定规程中对于皮带秤的型式评价和检定详细规 定了试验程序或试验方法，关于使用过程中计量确认/验证核查的一些要求和规 定还只是散见于标准或规程中的个别条款之中，并且具体方法上没有详细描述， 本规范与JJG 1952002保持一致，详细给出便于使用企业现场校准的校准方 法，具有普遍可操作性指导性。本规范将制定适用于建材企业生产，填补皮带秤 使用中测量过程计量确认/验证校准的规范的缺失。八、其他应予说明的事项。无。标准编制小组2022年2月
