摘要：本文介绍了一种三计称重技术的原理和发展历程，介绍了三计技术在皮带秤上的应用和三计皮带秤的优势和特点。
电子皮带秤的诞生已有一百年的历史，电子皮带秤的发展是随着工业输送设备的发展而发展的，从最早的机械式皮带秤，到后来的机械电子秤，到了二十世纪90年代，随着传感器技术和微处理器技术的发展，电子皮带秤的应用已经十分广泛，在散状固体物料的测量领域有着不可替代的作用，而且其作用也不仅仅是一台秤，更重要的应用是利用其测量的在线和实时的特点，直接输出控制信号，从而实现定量给料和定比例给料。在工业生产过程控制、多种散状物料的定比例自动混合等生产环节得到了广泛应用。
赛摩公司作为亚洲最大的皮带秤制造商，称重行业多项国家标准的主要起草人，在世界称重技术领域，赛摩独创建立了互为虚拟铰支的称重理论，针对多称重传感器衡器发明了检测重量的三组数据检测方法，在某一称重传感器出现故障或异常时，系统能够自动识别、自动补偿并且在重量数据中自动判断获取称重的准确值，创新发明了 “三计称重技术”。
“三计称重技术”解决了称重技术领域多年来称重传感器出现故障或异常，不能及时发现、称重系统不能计量的世界难题，提高了称重系统的可靠性、准确性。
赛摩基于三计称重技术研发的三计皮带秤使一台皮带秤具有三组累计量：一组主累计量和两组辅累计量。两组辅累计量进行实时在线比对，如发现辅累计量超差，则对称重传感器进行比对判别，确定称重传感器是否有故障或异常(秤架卡料、支撑变形、结构变化、螺栓松动等)，将有故障或异常称重传感器的一组辅累计量加以隔离，采用另外一组正常的辅累计量自动替代主累计量。此时，皮带秤称量工作不中断，系统继续运行。从而保证在皮带秤的某一称重传感器有故障或异常时，系统仍可以进行可靠的计量。大大的提高了皮带秤运行的可靠性和计量精度的准确性，从而避免由于称重传感器发生故障或异常造成计量不准，以及由此带来的经济损失。
下面就三计技术的发明过程和技术基础进行简要说明：
1、称重技术的发展历程回顾
称重技术从早期的纯机械秤开始，利用杠杆原理进行计量，杠杆A处作为支点，重物通过传力机构施压在杠杆上，杠杆B处作为力点，用机械形式指示检测重物
的重量值。
随着电子技术的发展，称重传感器及数字仪表的出现，纯机械秤变为机电结合秤。 杠杆A处作为支点，重物通过传力机构施压在杠杆上，杠杆B处作为力点，用电子形式显示检测重物的重量值。
近年来随着称重传感器的技术进步，以及价格的降低。机电结合秤变为全电子秤。杠杆A、B处均作力点，通过力点上的称重传感器将杠杆上重物的重量送到仪表，显示其重量值。
2.互为虚拟绞支理论
从上述称重技术发展的三个阶段可以看出，通过杠杆原理检测重物的重量值是可靠的、准确的. 三个阶段的发展其主要区别是机械结构愈来愈向简化。进入本世纪以来，衡器绝大部分变为全电子结构形式。
通过研究发现在全电子结构的衡器中，仍内含杠杆式检测重量的虚拟结构存在,由此虚拟结构也可以产生测量重量值。
这样,我们在全电子结构的衡器中找到了互为虚拟绞支的二组杠杆，通过互为虚拟绞支的二组杠杆可以产生二组计量值，加之全电子结构产生的一组计量值，三组计量值由此获得。
3.自动识别和补偿技术
通常把全电子结构产生的一组计量值作为称重仪表的主计量显示，用于正常计量显示;把互为虚拟绞支的二组杠杆产生的二组计量值作为辅计量。基于二组辅计量在校准时是与主计量一并进行校准的,此二组辅计量在称重时进行实时在线进行比对，如果二者超过设定误差，则判断出辅计量所用称重传感器可能出现故障。
如果辅计量是由二个称重传感器产生的，则再比较判断二个称重传感器输出是否正常。如果辅计量是由一个称重传感器产生的则再比较此称重传感器零点时的输出。经过比较找出有故障的或异常(称重传感器受力处变形、外界物料堵塞等)的称重传感器。
称重仪表软件自动识别无故障称重传感器的辅计量为正确值，用辅计量的正确值代替主计量显示，此时保证了称重系统既使称重传感器异常或出现故障，称重工作仍可以继续进行，确保称重的可靠性和准确性。
对有受偏载影响的衡器，采用了偏载补偿技术。为了减少偏载对计量精度的影响，仪表软件设计有一记录器，该记录器将记录一定时间内辅累计1与辅累计2的比较系数，受力正常时，二辅累计比例是1：1，受力偏载时，二辅累计比例可能是1.1：0.99或……
如果某一称重传感器损坏时，仪表将从记录器将用二辅累计比例系数对其一辅累计进行补偿，使其偏载对计量的精度影响到最低。
4、分路A、D转换技术
传统的模拟称重传感器组成的衡器，通常把衡器中的N个称重传感器并联为1 路信号送入称重仪表，经一路A/D转换后送入CPU的进行处理。这种连接形式的不足是：并联在一起的称重传感器出现故障，或者异常往往不容易发现，这将导致计量的准确性丧失，产生经济损失。
三计技术采用的N个称重传感器经过N路A/D转换后单独送入CPU 进行处理，在软件中实现传感器的不同组合应用，形成三组或多组计量。其优点是能够及时发现称重传感器的故障或异常，避免经济损失。
三计技术在皮带秤上的应用
三计皮带秤就是将三计称重技术应用的电子皮带秤上，从而实现一台皮带秤三组计量，传感器异常自动检测等功能。那么一台皮带秤是如何产生三组累计量的呢，下面以PLR-4型四传感器全悬浮秤架为例，说明三计皮带秤工作原理：
三计皮带秤是将四个称重传感器分成四路独立信号进入现场数字转换器，数字转换器将称重模拟信号就地转换为数字信号传送到称重仪表，称重仪表通过将四路独立称重信号分别组合，形成一个四传感器组合和两个双传感器组合，结合速度传感器的信号积算得到三组累计量及瞬时流量，即一组主累计量和二组辅累计量。
主累计量采用四传感器组合即四个称重传感器支撑形成的全悬浮式秤架产生，另外两组辅累计量分别由A、B称重传感器支撑,C、D称重传感器作为支点形成的单杠杆双传感器组合，以及C、D称重传感器支撑,A、B作为支点形成的单杠杆双传感器组合。
图1三计皮带秤结构简图
图1中：1-称重传感器、4-累计器、5-位移传感器、6-称重承载器
称重仪表正常显示主累计量，同时二组辅累计量实时在线比对，如果二组辅累计量相差过大，超过设定范围，则对构成二组辅累计量的称重传感器输出信号分别进行对比，误差超过设定范围的称重传感器即为有故障的一组辅助计量。
同时,选择无故障的一组辅累计量替代主累计显示，从而保证皮带秤在某一称重传感器有故障或异常时仍然可以进行称重，提高了皮带秤运行的可靠性和计量精度的准确性。
赛摩三计技术的其他应用
赛摩三计技术不仅可以用于电子皮带秤，还可以用于各种称重给煤机、称重给料机以及各种静态衡器如料斗秤、容器秤、检重秤、汽车衡、轨道衡、各种批称量配料秤，下面以料斗秤为例说明三计技术在静态秤中的应用：
图2多计料斗秤结构简图
图2中：1-称重传感器、4-称重控制器、5-称重料斗
料斗秤由三个或四个称重传感器、全悬浮称重料斗、及称重控制器组成，称重传感器的输出分别进入称重控制器，并分别进行A/D转换，通过称重控制器对三个或四个称重传感器的输出进行四种不同程序的组合计算，对其中三组称重量数值进行实时在线比对，如三组称重量数值相差过大，则对三个或四个称重传感器的输出进行比较、判断某一称重传感器是否有故障，称重控制器则显示称重传感器输出正常的一组称重量数值。从而保证即使某一称重传感器发生故障，料斗秤仍能可靠地进行称量。提高了料斗秤的可靠性和计量精确度，适用于料斗秤精确可靠称重计量。
综上所述，随着赛摩三计称重技术的出现，解决了多年来称重传感器故障不易发现的难题，同时解决了由于传感器异常影响计量的问题，提高了各种衡器的可靠性，这种技术必将给各行业的生产管理带来方便，使各种称重设备更好地满足客户的需求，为客户的生产带来更多的效益。
