方原柏（1942－）
男，湖北黄冈人，教授级高级工程师，昆明仪器仪表学会副理事长兼秘书长，研究方向为仪表及控制系统应用。发表论文200余篇，曾出版《电子皮带秤的原理及应用》、《电子皮带秤》两本专著。

摘要：作为固体物料连续自动称重设备的电子皮带秤近25年来发展很快，本文在简单回顾国内外电子皮带秤发展历史后，以一些标志性的进展为例，综述了近25年来国产电子皮带秤的发展历程。

关键词：电子皮带秤；秤架；二次仪表；检定和试验；标准；历史回顾

Abstract:  Electronic belt scale developed very quickly in the recent 25 years as the solid material continuous automatic weighing equipment , this article after is looking back into the domestic and foreign electronic belt scale historical development simply, take some symbolic progress as the example, summarized near for 25 year domestic electron belt scale's development process.

Key words: Electronic belt scale；Load receptor；Instrument；Varification and calibration；Standard；History review

1  国外皮带秤发展历史

    1908年，美国人赫尔伯特·梅里克（Herbert·Merrick）发明了一种皮带输送机使用的称重设备，那是采用机械方式根据皮带速度和重量进行物料输送量计算的世界上第一台动态称重设备。这种根据重力测量固体物料流量的设备后来被称为梅里克型机械式皮带秤。赫尔伯特·梅里克用这项发明成立了梅里克（Merrick）公司，开始生产皮带秤[1]。

    虽然还有其他一些资料提到皮带秤的应用年代比这更早，但是这些资料中没有完整的发明人、秤的结构形式、具体时间等信息，而梅里克公司资料中提供的信息较为详尽，所以作者采用1908年作为第一台皮带秤问世年份，因此到2008年皮带秤就有整整一百年的发展历史了。

    国外从上世纪四十年代开始生产称重传感器，上世纪五十年代开始使用以称重传感器为检测元件的电子皮带秤，并迅速取代机械式皮带秤而成为固体物料连续自动称重主流计量设备。

2  国产电子皮带秤的早期发展历史回顾

    上世纪五十年代中国的衡器业才开始起步，生产一些最基础的衡器制造产品。1954年辽宁沈阳衡器厂试制了国产第一台梅里克型GL机械滚轮式皮带秤[2]，随后，辽宁大连衡器厂、江苏徐州衡器厂、山西长治衡器厂也陆续生产PGL滚轮式皮带秤。

    据了解，中国航天科技集团702所等单位从1957年开始研制、1958年开始生产电阻应变式称重传感器。国内资料记载的最早研制电子皮带秤的时间是1964年[3]，以北京起重运输机械研究所经过几年的努力工作后，于上世纪六十年代末期作为产品投入实际应用，产品由营口仪器三厂生产，早期的型号为DZCB-2（后改为DZCB-2A），秤架支点为轴承支点，测速传感器也未使用。1969年，该产品又交由上海华东电子仪器厂生产，早期的型号为DCB-I，开始使用测速传感器，累计器的积算回路增加了门电路。之后，上海工业自动化仪表研究所研制的皮带秤交由上海衡器厂生产，早期的型号为DBC-I。

    在1982年以前，国内仅有少数几家研究单位研制电子皮带秤，也仅有十家左右的生产厂制造电子皮带秤，无论是电子皮带秤的生产，还是电子皮带秤的应用均处于发展的初级阶段：产品种类少、精确度低、投运率低、应用技术不成熟。

3  近25年的发展历史

    从1983年起，中国改革开放深入发展，电子皮带秤行业也迎来了快速发展的机遇，从只能生产低档产品发展成产品类别齐全、主流厂家产品性能稳定、基本能适应市场需求的状况。回顾25年的发展历程，一些标志性的进展值得我们关注：

    以多种形式引进国外产品的先进技术；

    发展了多种形式的秤架结构；

    微机化的二次仪表开发；

    皮带秤标准的制定；

    多套皮带秤系统试验装置建成；

    皮带秤应用技术的重视和发展。

3.1 以多种形式引进国外产品的先进技术

    1983年辽宁营口仪器三厂率先从日本大和（YAMATO）公司引进CS-EC型电子皮带秤生产技术，随后上海华东电子仪器厂从美国梅里克公司、徐州衡器厂从美国拉姆齐（RAMSEY）公司，承德自动化计量仪器厂、成都科学仪器厂、常熟衡器厂联合从德国申克(SCHENCK)公司引进电子皮带秤制造技术，促进了国内电子皮带秤制造厂的技术改造。

    由于中国衡器市场的迅猛发展，国外一些著名的衡器厂商也先后组建合资企业和独资企业。例如美国拉姆齐公司在徐州组建中美合资企业江苏赛摩拉姆齐技术公司及1990年8月日本大和衡器有限公司与上海天合实业总公司共同投资组建中日合资企业上海大和衡器有限公司。进入二十一世纪后，国外一些著名的衡器厂商在华办事处也纷纷组建独资企业，开始在中国生产部分产品，如皮带秤的秤架、配料皮带秤的秤体等产品，以降低生产成本，提高在中国市场的竞争力。德国申克公司在天津成立申克工业技术有限公司，负责中国市场称重及配料设备的进口、组装、制造、市场、销售和技术服务；西门子公司在大连成立西门子传感器与通讯有限公司，主要面向中国市场，生产和研发包括称重产品在内的各类传感器及无线通讯设备；瑞士哈斯勒（HASLER）公司在上海嘉定成立哈斯勒工业设备(上海)有限公司，专业生产皮带定量给料机、电子皮带秤等工业称重计量配料设备；美国拉姆齐公司隶属的赛默飞世儿科技集团（Thermo Fisher Scientific）公司也在中国建立了包括衡器产品在内的生产基地。

    国外公司进入中国市场，一方面挤占了大量的市场份额，制约了国产电子皮带秤的发展。但另一方面他又带来先进的皮带秤制造技术、经营管理模式和应用技术，中国的制造厂商在与他们竞争的过程中也学到了很多技术、知识和经验，使国产皮带秤的生产、应用技术得以提高。

3.2 发展了多种形式的秤架结构

    早期国内生产的电子皮带秤的秤架结构形式为单托辊单杠杆式秤架和悬臂式秤架，制作粗糙、精确度低、稳定性差，1980年前后虽然开始研制多托辊双杠杆式秤架，但应用数量很少。从二十世纪八十年代中期开始，国产的多托辊双杠杆式秤架也在一步步改进和完善，如托辊组数在保证用户使用精确度的前提下从6组减少为4组，从带上平衡重结构改进为直接称重结构等等。有多组称重托辊的悬浮式秤架也得到了较多的应用，特别是在要求测量精确度高、物料块度大、物料流量不均匀等条件下采用较多。而在对测量精确度要求不高的情况下，结构简单的直接承重式单托辊秤架也开始采用。

    在配料电子皮带秤、烟草专用电子皮带秤等归类于整机秤的专用皮带秤方面，国内也生产了一批新型秤架和机械结构的产品。

   皮带秤的秤架是皮带秤测量技术的基础，国内主流厂家能根据用户的不同要求提供多种形式的秤架结构，其中一部分秤架为具有自主知识产权的创新产品，这反映了国内主流厂家生产技术水平的提高。

    国产电子皮带秤的精确度也开始得到用户、计量管理单位的认可，如早在1983年3月，上海标准计量局对上港七区所使用的2台GGP-50多托辊双杠杆式电子皮带秤进行了检定，达到了0.285% 的精确度，根据当时交通部、上海港务局有关文件，上海标准计量局出具了准予以0.5%精确度使用商业性收费皮带秤证书，并得到港方、船方、货方的公认。

3.3 微机化的二次仪表开发

    早期的国产皮带秤二次仪表功能少，性能不稳定、故障率高，声誉不佳。从二十世纪八十年代中期开始，国产的微机化二次仪表经过不断完善，主流厂家产品的仪表功能增加、性能较稳定、故障率降低，逐步得到国内用户的信任。在很多生产现场，国产电子皮带秤主流厂家的微机化二次仪表可以无故障地工作3~5年或更长时间，也证实了国产的微机化二次仪表的可靠性确实有提高。

    通讯功能强化也是微机化二次仪表的重要标志，通过RS232、RS485等方式进行多台皮带秤联网、集中监控或与上位计算机系统通讯是大多数国产微机皮带秤已具有的功能，而一部分国内厂家也较早认识到采用IEC61158中规定的现场总线则是微机化二次仪表的发展趋势。南京天秤计控设备有限公司生产的SYSTEM-6系列仪表，作为第一个中国产品在2002 年 12 月通过“中国 PROFIBUS 产品测试实验室” PROFIBUS-DP测试。而另外一些产品，由于皮带秤的二次仪表采用PLC组成，PLC所具有的通讯功能其也同时具有，不需要另外开发，这类二次仪表大量应用于像配料用电子皮带秤、烟草专用电子皮带秤产品中。这些产品在与上位PLC、DCS等控制系统相连时，通过PROFIBUS-DP这样的现场总线很容易实现通讯。

                   

               图1  南京天秤公司SYSTEM-6系列仪表已通过PROFIBUS产品测试

3.4 皮带秤标准的制定