1 前言
據(jù)資料記載，我國最早的衡器出現(xiàn)在夏朝(公元前 2033年-公元前1562年)，夏朝是中國第一個王朝，開始有了貨幣，建立了賦稅制度，也出現(xiàn)了金屬器具。現(xiàn)在分析貨幣是用于商品交易，賦稅制度需要繳納一定數(shù)量的農(nóng)作物，應(yīng)該已經(jīng)使用了衡器?！妒酚洝は谋居洝酚校河怼吧頌槎?，稱以出”，這說明了大禹治水時不但經(jīng)過丈量，而且在丈量的過程中還有一個統(tǒng)一的長度和重量標(biāo)準(zhǔn)。
圖1 戰(zhàn)國時期的衡器-銅環(huán)權(quán)(1、木衡桿；2、銅盤；3、環(huán)權(quán))
目前發(fā)現(xiàn)時代最早的完整衡器實(shí)物，應(yīng)該是1959年在長沙左家公山出土的一套戰(zhàn)國時期的衡器-銅環(huán)權(quán)(圖1)。這套衡器為公元前四世紀(jì)到三世紀(jì)的制品，他包括一件木衡桿和九枚環(huán)狀銅權(quán)。木衡桿上沒有刻度，正中央有提紐，兩邊各掛一個銅盤，使用方法類似今天的等臂天平，通過增減環(huán)權(quán)來稱出被稱物品的重量。秤桿由木衡桿和兩個銅盤組成,木桿呈扁條狀,長27cm，中間一孔，穿絲線為提紐。銅盤直徑40mm，邊緣有4個對稱小孔，穿絲線后分別系于秤桿兩端，成提紐天平。環(huán)權(quán)共9枚，自小至大重量為0.6g、1.2g、2.1g、4.6g、8g、15.6g、31.3g、61.82g、125g，這是非常難得的一組古代成套衡器。
雖然我們擁有悠久的衡器歷史，但作為現(xiàn)代衡器來說，由于工業(yè)發(fā)展滯后，起步也實(shí)在是太晚了。據(jù)資料介紹，我國于1918年出現(xiàn)了修理外國臺秤的作坊，1922年上海“岑南德記臺秤修理廠”開始仿造臺秤，1924年“天津市明權(quán)度量衡廠”成立，從事修理臺秤業(yè)務(wù)。
解放后，由輕工業(yè)部歸口管理衡器行業(yè)，據(jù)1952年統(tǒng)計，當(dāng)時衡器行業(yè)只有15家國營企業(yè)，員工總計僅有2100多名，200人以上的企業(yè)有長春、沈陽、南京等度量衡廠，這就是新中國衡器行業(yè)起步時僅有的基礎(chǔ)。
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)和發(fā)展，從五十年代末到六十年代中期新建了一批有一定規(guī)模的衡器廠，衡器行業(yè)才有了一個基礎(chǔ)。從六十年代開始，我國自行設(shè)計制造大型、專用衡器，衡器行業(yè)的生產(chǎn)也上了一個臺階。
解放前及解放后的前幾年，我國的衡器業(yè)在皮帶秤這一塊完全是空白，五十年代中期開始，我國才有了國產(chǎn)第一臺機(jī)械式皮帶秤。
本文主要回顧國產(chǎn)電子皮帶秤的發(fā)展歷史，但電子皮帶秤是在機(jī)械式皮帶秤和機(jī)電結(jié)合式皮帶秤的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因此將首先介紹國產(chǎn)機(jī)械式皮帶秤和機(jī)電結(jié)合式皮帶秤的發(fā)展。為了使本文內(nèi)容盡量真實(shí)反映歷史，作者向很多經(jīng)歷過這段歷史的老同志了解，他們熱情地介紹了很多當(dāng)時的研制過程和細(xì)節(jié)，有的老同志還寄來多達(dá)十幾頁的書面材料，這些老同志的認(rèn)真和負(fù)責(zé)態(tài)度使作者深受感動，為此向他們表達(dá)真誠的謝意！
2、國產(chǎn)機(jī)械式皮帶秤
1954年，遼寧沈陽衡器廠試制了國產(chǎn)第一臺梅里克型GL機(jī)械滾輪式皮帶秤；隨后，遼寧大連衡器廠、江蘇徐州衡器廠、山西長治衡器廠也陸續(xù)生產(chǎn)PGL滾輪式皮帶秤。由于這兩種型號的機(jī)械滾輪式皮帶秤對設(shè)計選用提出了較多的限制條件，比如皮帶輸送機(jī)的總長度最短不小于13m，最長不大于100m(GL型110m)；皮帶速度范圍0.1-1.6m/s(GL型0.3-2.0 m/s)；不能用于皮帶輸送機(jī)斷面有凹弧段、有移動式卸料小車的場合；皮帶上每米物料量的負(fù)荷要求大于一定值(如皮帶寬度650mm 以下每米物料量的負(fù)荷應(yīng)大于8kg)；物料瞬時流量大部分時間(85%以上)在50%-100%范圍內(nèi)才能保證1%的稱量精確度。再加上因機(jī)械磨損造成的維護(hù)量大、信號不能遠(yuǎn)傳、實(shí)際使用精確度低等原因，應(yīng)用范圍非常有限。但是，我們也不應(yīng)低估國產(chǎn)機(jī)械滾輪式皮帶秤的歷史地位，因?yàn)檎菣C(jī)械滾輪式皮帶秤的生產(chǎn)和使用，使我國有了第一批了解皮帶秤工作原理、應(yīng)用范圍、安裝調(diào)試要求、現(xiàn)場檢定的技術(shù)人員，同時，這也為電子皮帶秤日后的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。圖2為國產(chǎn)機(jī)械滾輪式皮帶秤結(jié)構(gòu)圖。
圖2 國產(chǎn)機(jī)械滾輪式皮帶秤結(jié)構(gòu)圖
到1979年，由當(dāng)時的旅大市標(biāo)準(zhǔn)計量管理局起草，經(jīng)國家計量總局批準(zhǔn)，發(fā)布了《滾輪式皮帶秤試行檢定規(guī)程》,并于1980年5月1日起試行，這是我國第一份有關(guān)皮帶秤的規(guī)程。
3、一個過渡產(chǎn)品-機(jī)電結(jié)合式皮帶秤
由于生產(chǎn)過程不僅需要物料進(jìn)行計量，在一些環(huán)節(jié)還需要對瞬時流量進(jìn)行自動控制，以維持流量的恒定；這就需要物料的瞬時流量是標(biāo)準(zhǔn)信號，例如電信號或氣動信號。而純機(jī)械式皮帶秤無法提供這類信號。這時國內(nèi)出現(xiàn)了一種磅秤整機(jī)稱重式電子皮帶秤，他將一條輸送物料的短皮帶輸送機(jī)的整體放在磅秤上，當(dāng)短皮帶輸送機(jī)上沒有物料時，進(jìn)行磅秤的調(diào)零，使磅秤的標(biāo)尺處于水平位置；當(dāng)短皮帶輸送機(jī)上有物料時，磅秤的標(biāo)尺離開水平位置向上移動，測量標(biāo)尺的位移或受力，就可以得到物料的瞬時流量信號。
在南京鋼鐵廠等單位1966年11月內(nèi)部印刷的資料“黃鐵礦燒渣綜合利用中溫氯化法半工業(yè)性試驗(yàn)報告”中，介紹了沸騰爐料量計量及自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的試驗(yàn)及應(yīng)用情況。如圖3所示，短皮帶輸送機(jī)是放在磅秤臺面上，磅秤的標(biāo)尺左端壓上重碼，使標(biāo)尺處于較低的位置；在標(biāo)尺的右端裝有差動變壓器，其線圈繞組是固定在一個底座上，而鐵芯則隨標(biāo)尺的位移而上下移動。當(dāng)短皮帶輸送機(jī)上無料時，將標(biāo)尺的位置調(diào)整到使鐵芯位于線圈繞組的中間，差動電勢信號輸出為零；當(dāng)短皮帶輸送機(jī)上有料時，標(biāo)尺的位置將上移，鐵芯偏離線圈繞組的中間位置，產(chǎn)生差動電勢信號輸出；短皮帶輸送機(jī)上物料越多，差動電勢信號輸出越大。為了改善差動電勢信號輸出的線性度及調(diào)整量程，在標(biāo)尺上增加了彈簧，使用初期最大量程為2t/h，后加粗彈簧，量程增大到3t/h，如果需要還可再加大到5t/h。差動電勢信號輸出送至ECY型電子差動儀顯示，然后通過調(diào)節(jié)使其控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)料量的自動調(diào)節(jié)。
圖3 磅秤整機(jī)稱重式電子皮帶秤
1、重碼；2、彈簧；3、阻尼罐；4、短皮帶輸送機(jī)；5、磅秤臺面；6、鐵芯；7、線圈繞組；8、標(biāo)尺
上世紀(jì)六十年代末，南昌有色冶金設(shè)計研究院在廣東石箓銅礦離析窯窯尾混合料自動控制系統(tǒng)中設(shè)計了計量系統(tǒng)，短皮帶輸送機(jī)是放在磅秤臺面上，磅秤的標(biāo)尺可上下移動的一端與氣動單元組合儀表的QBC-200差壓變送器的推桿相連，這樣短皮帶輸送機(jī)上物料的多少可以轉(zhuǎn)換成差壓變送器的推桿受力的大小，從而輸出一個標(biāo)準(zhǔn)的氣動信號，經(jīng)過氣動PID調(diào)節(jié)器運(yùn)算和氣/電轉(zhuǎn)換，通過可控硅電壓調(diào)整器控制作為給料機(jī)的電振機(jī)的給料量，達(dá)到自動調(diào)節(jié)的目的。其資料介紹，磅秤最大秤量為500kg，而物料量的最大載荷只有25kg，相當(dāng)于最大秤量的1/20。
江蘇蘇州望亭電廠上世紀(jì)五十年代建廠時使用了機(jī)械式皮帶秤(據(jù)介紹稱量托輥共有8組)，在使用近20年后改裝成機(jī)電結(jié)合式皮帶秤，用DDZ-II型變送器測力，在電子式二次儀表中顯示測量數(shù)據(jù)，統(tǒng)計12 次實(shí)物試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，平均誤差為0.84%。
4、國產(chǎn)電子皮帶秤
4.1 稱重傳感器
1936年-1938年，美國加利福尼亞理工學(xué)院教授E.Simmons(西蒙斯)和麻省理工學(xué)院教授A.Ruge(魯奇)分別同時研制出粘貼型紙基絲繞式電阻應(yīng)變計，由美國BLH公司專利生產(chǎn)。BLH公司和Revere公司利用上述電阻應(yīng)變計研制出的應(yīng)變式稱重傳感器，用于工程測力和稱重計量，成為應(yīng)變式稱重傳感器的創(chuàng)始者。第一臺應(yīng)變式載荷傳感器的問世是1940年，50年代國外才有了較多的工業(yè)應(yīng)用。據(jù)了解，中國航天科技集團(tuán)702所等單位從1957年開始研制，1958年開始生產(chǎn)應(yīng)變式稱重傳感器，最早的應(yīng)變式稱重傳感器非常簡單，甚至連溫度補(bǔ)償也沒有，但畢竟我國科技人員已經(jīng)走出了關(guān)鍵的第一步，也為國產(chǎn)電子皮帶秤的研制準(zhǔn)備了必要的條件。
4.2 六十年代-國產(chǎn)電子皮帶秤的研制階段
1964年，國家科委在北京組織召開起重運(yùn)輸機(jī)械十年發(fā)展規(guī)劃，會議討論了在物料輸送由包裝運(yùn)輸向散裝運(yùn)輸發(fā)展的趨勢下，需解決皮帶輸送機(jī)如何在輸送物料時實(shí)現(xiàn)計量這一課題。因此要求研發(fā)電子皮帶秤，并將這一任務(wù)交由北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所承擔(dān)；當(dāng)年一機(jī)部重礦局正式將該項目作為局管重點(diǎn)課題，下達(dá)北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所，并成立了由孫邦杰、鄭時聲、周天恩、鄭齊信等組成的課題組。在當(dāng)時國內(nèi)尚無電子皮帶秤樣機(jī)和相關(guān)資料的條件下，課題組依靠以往測試工作的經(jīng)驗(yàn)積累，參考機(jī)械皮帶秤的工作原理，初步選定的技術(shù)方案如下(見圖4)：
①力傳遞系統(tǒng)：軸承作杠桿支點(diǎn)的單托輥式秤架，可調(diào)整砝碼平衡皮重；
②測力元件：箔式應(yīng)變片測力傳感器；
③測速元件：永磁式直流測速發(fā)電機(jī)；
④信號放大：晶體管差分放大電路；
⑤積算電路：電壓/頻率轉(zhuǎn)換后由步進(jìn)脈沖計數(shù)器累計積算。
圖4 國產(chǎn)第一臺電子皮帶秤的技術(shù)方案
1965年，課題組在首鋼燒結(jié)廠配料車間進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)，試驗(yàn)時采用的物料試驗(yàn)方法是“托盤法”(即用恒定長度的托盤從皮帶輸送機(jī)上取出皮帶上恒定長度的物料進(jìn)行稱重，由此推算出物料的瞬時流量與顯示的瞬時流量進(jìn)行比對)。
六十年代，新產(chǎn)品的研制要“走出去，廠所結(jié)合”，按國家儀表總局的行業(yè)規(guī)劃，安排營口儀器三廠為電子皮帶秤的歸口生產(chǎn)廠。1966年初，北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所派5位工程技術(shù)人員到營口儀器三廠搞三結(jié)合研制；因文化大革命開始，北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所仍留下2人在極其困難的條件下堅持工作，1967年初完成樣機(jī)試制任務(wù)，樣機(jī)隨即在吉林長春第一汽車廠自備電廠輸煤系統(tǒng)安裝、調(diào)試、試運(yùn)行。所稱量物料為破碎后的燃料煤，最大輸送量100t/h；皮帶寬度650mm；皮帶速度1.6m/s；皮帶輸送機(jī)傾角15°-16°；皮帶長度80m左右。
試運(yùn)行過程中，采用0.1%精確度的機(jī)械軌道衡稱量燃煤，然后卸在經(jīng)清掃過的煤倉內(nèi)，再經(jīng)過電子皮帶秤計量，從而考核其精確度和穩(wěn)定性。通過約一個月的試運(yùn)行，證明這臺樣機(jī)基本成功，稱量精確度在1%左右。1967年二季度，在長春舉行電子皮帶秤樣機(jī)試運(yùn)行鑒定會，鑒定會由國家儀表總局主持，國家儀表總局、中國計量科學(xué)研究院、遼寧省儀表公司組成鑒定領(lǐng)導(dǎo)小組，參加會議的有冶金部、煤炭部、化工部、糧食部、電力部、交通部等領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)使用部門及科研、設(shè)計單位。會議認(rèn)為，國內(nèi)第一臺電子皮帶秤樣機(jī)的產(chǎn)生開創(chuàng)了國內(nèi)動態(tài)電子稱重的第一步，實(shí)驗(yàn)證明產(chǎn)品性能基本達(dá)到要求。
隨后產(chǎn)品由營口儀器三廠生產(chǎn)，早期的型號為DZCB-2(后改為 DZCB-2A)。1969年，北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所與上海華東電子儀器廠合作研發(fā)配料用電子皮帶秤系統(tǒng)，用戶為廣東韶關(guān)凡口鉛鋅礦選礦廠，系統(tǒng)由電子皮帶秤、DDZ-II型單元組合儀表、直流調(diào)速電機(jī)等組成，通過調(diào)整皮帶速度維持物料量的恒定。該設(shè)備1970年用于南京梅山9424工程焦化、燒結(jié)生產(chǎn)過程的物料配料，1971年用于上海冶煉廠援助阿爾巴尼亞工程的物料配料。稍后，華東電子儀器廠開始生產(chǎn)計量用電子皮帶秤，早期的型號為DCB-I。
稍晚一點(diǎn)，上海工業(yè)自動化儀表研究所柯毓林、肖衍雄研制的電子皮帶秤交由上海衡器廠生產(chǎn)，早期的型號為 DBC-I。六十年代末期，國內(nèi)只有營口儀器三廠、上海華東電子儀器廠、上海衡器廠這三家生產(chǎn)電子皮帶秤。
這一時期的秤架結(jié)構(gòu)單一，均為帶平衡重的單托輥秤架，制作較為粗糙，配用的稱重傳感器為簡單的圓柱形，精確度僅能達(dá)到0.5%，可靠性、穩(wěn)定性均較差，累計器為以鍺晶體管和電磁機(jī)械計數(shù)器為主要元件的儀表，溫漂、零漂嚴(yán)重，晶體管等元件極易損壞，電磁機(jī)械計數(shù)器容易卡字，使用壽命短，因此應(yīng)用不盡人意。但我們畢竟邁出了第一步，有了自己的電子皮帶秤產(chǎn)品，也誕生了第一批從事電子皮帶秤科研、生產(chǎn)及應(yīng)用的人才隊伍。
4.3 七十年代-國產(chǎn)電子皮帶秤的起步階段
六十年代國產(chǎn)第一臺電子皮帶秤研制成功之后，七十年代電子皮帶秤開始真正應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)，并先后開始新型秤架結(jié)構(gòu)的研制和國內(nèi)第一臺電子皮帶秤的統(tǒng)一設(shè)計。
1971年，鞍山礦山設(shè)計院(現(xiàn)鞍山黑色礦山設(shè)計研究院)孫慶和先生、首鋼燒結(jié)廠楊志錄先生等組成的三結(jié)合試驗(yàn)小組，在首鋼燒結(jié)廠進(jìn)行了配料過程電子皮帶秤計量及自動調(diào)節(jié)的試驗(yàn)工作，他們先后研制出采用十字簧片支點(diǎn)的帶平衡重的單托輥單杠桿秤架、懸臂式秤架、整機(jī)式秤架，包括調(diào)節(jié)器在內(nèi)的二次儀表采用國產(chǎn)電動單元組合儀表 DDZ-II型儀表的mV放大器、單針指示儀、比例積算器、調(diào)節(jié)器。1971年11月實(shí)現(xiàn)了自動稱量，1972年4月配料自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入運(yùn)行，懸臂式秤架于1972年6月實(shí)現(xiàn)了自動稱量，７月配料自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入運(yùn)行，整機(jī)式秤架1980年投入運(yùn)行。圖5為首鋼燒結(jié)廠單托輥單杠桿秤架在現(xiàn)場的運(yùn)行照片。
圖5 首鋼燒結(jié)廠單托輥單杠桿秤架在現(xiàn)場的運(yùn)行照片
1972年，遼寧水泥自動化所孫秉禮先生(后調(diào)到合肥水泥研究設(shè)計院)針對水泥生產(chǎn)過程中磨機(jī)配料自動化，設(shè)計了由懸臂式秤架組成的恒速定量給料秤，首先應(yīng)用于解放軍6006水泥廠磨頭給料計量，包括調(diào)節(jié)器在內(nèi)的二次儀表采用國產(chǎn)電動單元組合儀表DDZ-II型儀表的mV放大器、單針指示儀、比例積算器、調(diào)節(jié)器。初期沒有買到電阻應(yīng)變式稱重傳感器，采用了DDZ-II型儀表的壓力變送器，使用效果不行。后來買到電阻應(yīng)變式稱重傳感器，實(shí)驗(yàn)效果才比較滿意。1976年，孫秉禮先生改進(jìn)后的懸臂式秤架在天津市水泥廠投運(yùn)，這一次的改進(jìn)包括采用扁鋼組成穩(wěn)固的剛性框架結(jié)構(gòu)，改進(jìn)了簧片支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，采用擺線減速電機(jī)代替齒輪減速電機(jī)，改動了環(huán)形皮帶的拆裝方式及深入研究了電振給料機(jī)的控制特性，從而使秤體總重從340kg減少到260kg，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，計量及控制精確度提高。后來該項成果先后轉(zhuǎn)讓給湘鄉(xiāng)無線電廠、無錫計算機(jī)廠(后為無錫建材電子設(shè)備廠)生產(chǎn)。
1978年起，孫秉禮先生又開始研制調(diào)速定量給料秤，即定量給料秤本身的速度不再是恒定的，而是根據(jù)物料量的多少而調(diào)速的。
1974年，一機(jī)部組織了儀表行業(yè)質(zhì)量檢查，發(fā)現(xiàn)了電子皮帶秤生產(chǎn)及使用中的一些主要問題。1975年4月起，由上海工業(yè)自動化儀表研究所牽頭，成都科學(xué)儀器廠、營口儀器三廠、華東電子儀器廠參加組成了一機(jī)部電子皮帶秤聯(lián)合設(shè)計組，進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)研和設(shè)計，產(chǎn)品型號為GGP-10，要求該產(chǎn)品“五統(tǒng)一”，即規(guī)格型號、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、測試方法、安裝尺寸、易損部件五個方面統(tǒng)一，主要負(fù)責(zé)研制工作的是上海工業(yè)自動化儀表研究所肖衍雄、顧瑞良。秤架為帶平衡重的單托輥單杠桿秤架，配用0.3%精確度的GZB型稱重傳感器，1976年由成都科學(xué)儀器廠試制了三臺樣機(jī)，1977年3月開始在廣州氮肥廠安裝調(diào)試及試運(yùn)行，取得了靜態(tài)誤差0.4%，動態(tài)掛碼試驗(yàn)0.6%，多根鏈條模擬試驗(yàn)0.6%，物料試驗(yàn)0.6%的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。營口儀器三廠也試制了三臺樣機(jī)，在上海通過了全性能考核。1978年5月，由一機(jī)部主持在成都召開了“GGP-10電子皮帶秤產(chǎn)品全國鑒定會”，會后一機(jī)部要求GGP-10電子皮帶秤投入批量生產(chǎn)。
1979年，長沙黑色礦山設(shè)計研究院劉玉松、李登濤先生為首的技術(shù)人員與湘潭鋼鐵廠計量所合作，研制一臺雙杠桿多托輥電子皮帶秤(秤架結(jié)構(gòu)見圖6)用于湘鋼焦化廠與煉鐵廠之間的焦炭交接計量，從而開啟了國產(chǎn)高精確度計量皮帶秤秤架的研究工作。因?yàn)樵诖酥?，國?nèi)僅有帶平衡重的單托輥單杠桿秤架、懸臂式秤架這樣兩種秤架結(jié)構(gòu)，均難以用于高精確度計量皮帶秤，雙杠桿多托輥電子皮帶秤的研制標(biāo)志著高精確度秤架在中國開始起步。
圖6 國內(nèi)研制的第一臺雙杠桿多托輥電子皮帶秤秤架
在單托輥電子皮帶秤使用精確度達(dá)不到要求及現(xiàn)場皮帶輸送機(jī)運(yùn)行狀況較差的情況下，1979年起，東北電管局技改局、徐州衡器廠、沈陽電廠、遼寧電廠、清河電廠等單位聯(lián)合研制JSPC-1型懸臂式計量用電子皮帶秤，試圖采用單獨(dú)設(shè)置的計量皮帶機(jī)來提高電子皮帶秤的使用精確度，該秤曾在電廠應(yīng)用過一段時間。
4.4 八十年代-國產(chǎn)電子皮帶秤的初步發(fā)展階段
七十年代國產(chǎn)電子皮帶秤進(jìn)入起步階段之后，八十年代國產(chǎn)電子皮帶秤進(jìn)入初步發(fā)展階段，如一批新型電子皮帶秤研制成功、幾套皮帶秤系統(tǒng)試驗(yàn)裝置建成、國外電子皮帶秤生產(chǎn)技術(shù)的全面引進(jìn)和第一批電子皮帶秤標(biāo)準(zhǔn)的制定。
4.4.1 一批新型電子皮帶秤研制成功和皮帶秤系統(tǒng)試驗(yàn)裝置建成
1981年11月，冶金部科技辦在湘潭鋼鐵廠召開了“帶寬一米水平安裝多托輥電子皮帶秤”科研成果鑒定會，該秤采用雙杠桿6托輥秤架(見圖6)，二次儀表采用國產(chǎn)電動單元組合儀表DDZ-II型儀表的mV放大器、比例積算器、電子電位差計等組成，鑒定精確度為滿值1%。
但在研制過程中發(fā)現(xiàn)，由于受生產(chǎn)現(xiàn)場條件的限制，很多試驗(yàn)項目無法進(jìn)行；所以長沙黑色礦山設(shè)計研究院又與衡陽運(yùn)輸機(jī)械總廠合作，于1981年11月在衡陽運(yùn)輸機(jī)械總廠建成了我國第一套皮帶秤系統(tǒng)試驗(yàn)裝置(見圖7)，并開始試驗(yàn)工作；該裝置由5條送料皮帶機(jī)2條試驗(yàn)皮帶機(jī)、貯料倉、稱重料倉等組成。試驗(yàn)皮帶機(jī)1為皮帶寬度1000mm的水平皮帶輸送機(jī)；試驗(yàn)皮帶機(jī)2為皮帶寬度800mm、傾角可在0°～18°范圍內(nèi)變化的皮帶輸送機(jī)，皮帶速度也分檔可調(diào)，有0.51、1.1、1.91、3.3m/s四種速度。通過分料漏斗的切換，可確定是在試驗(yàn)皮帶機(jī)1還是在試驗(yàn)皮帶機(jī)2上進(jìn)行試驗(yàn)。
圖 7 我國第一套皮帶秤系統(tǒng)試驗(yàn)裝置
1982年6月，由湖南省機(jī)械局主持，對長沙黑色礦山設(shè)計研究院、衡陽運(yùn)輸機(jī)械總廠研制的DDPC-4S水平安裝多托輥雙杠桿式電子皮帶秤進(jìn)行了科研成果鑒定，該秤采用雙杠桿6托輥秤架，稱重傳感器采用余姚儀表二廠生產(chǎn)的0.05%高精度柱環(huán)式傳感器，二次儀表采用成都科學(xué)儀器廠生產(chǎn)的GGP-10電子皮帶秤的累計器，所鑒定的電子皮帶秤的最大輸送量為420t/h，皮帶寬度為1000mm，皮帶速度為1.68m/s，皮帶輸送機(jī)傾角為0。鑒定結(jié)論是該秤在20%～100%量程范圍內(nèi)達(dá)到當(dāng)量精確度 1%的指標(biāo)。這次鑒定皮帶秤系統(tǒng)試驗(yàn)裝置發(fā)揮了巨大作用，鑒定之前就進(jìn)行了1500次以上每次物料重量多達(dá)10t的物料試驗(yàn)，而在鑒定進(jìn)行的三天時間內(nèi)又進(jìn)行了近百次每次物料重量多達(dá)10t的物料試驗(yàn)，如果沒有皮帶秤系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，這么多的物料試驗(yàn)是根本不可能完成的。
1984年1月，由湖南省機(jī)械局主持，再次對長沙黑色礦山設(shè)計研究院、衡陽運(yùn)輸機(jī)械總廠研制的DDPC-4S多托輥雙杠桿式電子皮帶秤進(jìn)行了科研成果鑒定，這次的主要改進(jìn)是采用了湖南計算機(jī)廠曹連芃主持研制的WPC-1型微機(jī)化二次儀表，儀表CPU采用了Z-80，在功能上增加了自動測量動態(tài)皮重、自動去皮、一次性標(biāo)定、自動計算量程系數(shù)等功能，秤架是可傾斜安裝的雙杠桿4托輥秤架，測速采用光電型傳感器，鑒定結(jié)論是該秤在20%-100%量程范圍內(nèi)達(dá)到當(dāng)量精確度0.5%的指標(biāo)。
1981年初，上海工業(yè)自動化儀表研究所肖衍雄等人開始了GGP-50 電子皮帶秤的研制工作，第一臺樣機(jī)首先安裝在上鋼五廠，隨后又在上海熱電廠、上港七區(qū)進(jìn)行運(yùn)行考驗(yàn)，秤架是傾斜安裝的雙杠桿4托輥秤架，1982年11月該秤通過了鑒定，鑒定結(jié)論是該秤在20%-100%量程范圍內(nèi)達(dá)到當(dāng)量精確度0.5%的指標(biāo)，鑒定后GGP-50電子皮帶秤又交給成都科學(xué)儀器廠生產(chǎn)。其中在上港七區(qū)使用的兩臺GGP-50 電子皮帶秤經(jīng)上海市標(biāo)準(zhǔn)計量局鑒定，并經(jīng)船方、港方、貨方公認(rèn)，從1983年3月起，準(zhǔn)予以0.5%的精確度作為商業(yè)性計量收費(fèi)秤使用。
南京電腦計量設(shè)備公司也從1982年起研制采用雙杠桿多托輥秤架的BSM電腦皮帶秤，1984年通過了由南京市科委組織的技術(shù)鑒定，1986年通過了由冶金工業(yè)部組織的技術(shù)鑒定，1987年5月國家科委成果局召開了BSM電腦皮帶秤成果推廣會。在此期間，還第一個獲得了國家計量局型式批準(zhǔn)的皮帶秤定型鑒定證書。
1985年年底，成都科學(xué)儀器廠的皮帶秤動態(tài)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置建成，該實(shí)驗(yàn)裝置由三條不同傾角的試驗(yàn)皮帶機(jī)、貯存料倉、稱重料倉、計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及大型顯示器組成，由于試驗(yàn)皮帶機(jī)的張力可調(diào)、皮帶速度可調(diào)，因此可對皮帶秤進(jìn)行不同物料、不同粒度、不同皮帶張力、不同皮帶速度、不同皮帶機(jī)傾角等條件下的實(shí)物試驗(yàn)。
在中國計量科學(xué)研究院羅才生先生等人的努力下，1985年開始，安徽銅陵無線電廠建設(shè)一套高標(biāo)準(zhǔn)的的皮帶秤試驗(yàn)裝置，掛牌為安徽省電子皮帶秤測試中心；1995年起曾由國家級機(jī)構(gòu)授權(quán)可出示鑒定中心證書，1997年起，因?yàn)殂~陵無線電廠產(chǎn)權(quán)變動，電子皮帶秤測試中心停止工作，后被拆除。
4.4.2 國外電子皮帶秤生產(chǎn)技術(shù)的全面引進(jìn)
八十年代的另一個重要進(jìn)展是國外電子皮帶秤生產(chǎn)技術(shù)的全面引進(jìn)，營口儀器三廠1983年從日本大和(YAMATO)公司引進(jìn)電子皮帶秤制造技術(shù)，隨后上海華東電子儀器廠從美國梅里克公司、徐州衡器廠從美國拉姆齊(RAMSEY)公司，承德自動化計量儀器廠、成都科學(xué)儀器廠、常熟衡器廠聯(lián)合從德國申克(SCHENCK)公司先后引進(jìn)電子皮帶秤制造技術(shù)，促進(jìn)了國內(nèi)電子皮帶秤制造廠的技術(shù)改造。
4.4.3 第一批電子皮帶秤標(biāo)準(zhǔn)的制定
1984年編制完成機(jī)械工業(yè)部專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZBY281-84“電子皮帶秤”，1987年編制完成國家標(biāo)準(zhǔn)GB7721-87“電子皮帶秤”，1989 年編制完成國家計量檢定規(guī)程 JJG650-90“電子皮帶秤”。
5、結(jié)束語
從上世紀(jì)九十年代到今天，國產(chǎn)電子皮帶秤的進(jìn)入了一個全面發(fā)展階段：電子皮帶秤應(yīng)用的數(shù)量、應(yīng)用形式的多樣列入世界前茅；秤架結(jié)構(gòu)更加多樣化，懸浮式秤架、直接承重式秤架、多托輥雙杠桿式秤架的普遍應(yīng)用；微機(jī)化二次儀表的開發(fā)和功能優(yōu)化；以循環(huán)鏈碼和實(shí)物砝碼疊加校驗(yàn)法為代表的國內(nèi)自行開發(fā)的模擬校驗(yàn)方法取得較大的進(jìn)展；皮帶秤應(yīng)用技術(shù)得到普遍重視；1995年編制完成了國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7721-1995“電子皮帶秤”，2002年編制完成了新的國家計量檢定規(guī)程JJG195-2002“連續(xù)累計自動衡器(皮帶秤)”，新的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7721-2017已于2017年12月19日發(fā)布，2018年7月1日實(shí)施。
回顧40多年來國產(chǎn)電子皮帶秤的發(fā)展歷史，一方面感慨當(dāng)年第一臺國產(chǎn)電子皮帶秤研制的艱難，另一方面又感慨這40多年發(fā)展的迅速。但我們還應(yīng)該看到我國電子皮帶秤的發(fā)展水平與先進(jìn)國家的產(chǎn)品還是有一定差距。只要大家努力，在不久的將來，國產(chǎn)電子皮帶秤的水平一定會達(dá)到世界頂峰的。
作者：方原柏
