据说最古老的计量器具是在上埃及的拿嘎达（Nagada）发现的圆柱形砝码，估计距今约5000年控制工程网版权所有，大约到了19世纪，才出现了基于杠杆原理发展起来的等臂桥秤、不等臂桥秤、地秤，例如德国在1888年就造出一台100t的秤，用它来称量过大炮和装甲车。
　　为了能快速自动地称量散状物料，英国艾弗里（Avery）公司生产了利用可多次定量称量自动料斗秤（称为计数秤），并在1880年获得型式批准，他是用于整船装货计量。
　　而类似用于整船装货的输送设备中，常常要用到皮带输送机，人们自然就会想到是否可以在皮带输送机上直接安装一台秤，让他在皮带输送机一边输送物料一边进行计量。

　　
　　图1：在美国梅里克公司网站上截取的历史资料

　　1908年，美国一个年轻人赫尔伯特·梅里克（Herbert·Merrick）发明了一种皮带输送机使用的称重设备，那是世界上第一台根据皮带速度和重量用机械方法进行计算的动态称重设备，这一发明完全改变了原有测量固体物料流量的方法（参见图1）。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。到目前为止，梅里克公司仍然是世界上最著名的皮带秤生产厂商之一，在上世纪八十年代，国内上海华东电子仪器厂引进的465型电子皮带秤即为该公司有代表性的产品之一。
　　我们在德国申克 (SCHENCK) 公司的历史回顾资料中，曾看到“1902年，皮带秤”这一段产品编年史（见图2），表明该公司1902年就有皮带秤产品，但未看到更详细的叙述。

　　
　　图2：德国申克公司中文演示文稿

　　如果我们以较为详细的历史资料（图1）作为第一台皮带秤问世年份，那么皮带秤的发展历史到今天就整整一百年了。本文将借助一些资料了解一下机械式皮带秤的结构及原理，这样可能更加深我们对皮带秤现状的了解和未来的期望。

　　
　　图3：梅里克型机械式皮带秤的工作原理
　　
　　图4：梅里克型机械式皮带秤的积分轮
　　
　　图5：经过改造的梅里克型机械式皮带秤

　　梅里克型机械式皮带秤
　　赫尔伯特·梅里克发明的世界上第一台皮带秤被称为梅里克型机械式皮带秤，当然我们现在找到的可能不是这第一台的资料和图片，但是其基本原理和结构应该是差不多的。图3表示的是工作原理图，图4是在梅里克公司网站上找到的照片。图3中，关键的设备是一个积分轮，秤架上的物料荷重通过机械转换装置转换成积分轮转轴的倾斜角度q，在积分轮的轮子外缘的圆周上装有多个小滚轮，小滚轮可在一根转动的小皮带的带动下旋转，从而带动积分轮的转动，积分轮转动时www.cechina.cn，其轴旋转从而使计数器工作。带动小滚轮旋转的小皮带则由安装在输送机皮带上的测速传感器驱动，所以输送机皮带速度越快，小皮带的速度也越快。但是积分轮转轴旋转的速度取决于两个因素，一个是小皮带的速度，另一个是积分轮倾斜的角度（根据原理我们可以分析：当秤架上的物料荷重越大时，积分轮倾斜的角度q越大CONTROL ENGINEERING China版权所有，在小皮带同样速度带动下积分轮的转动速度越快；当秤架上的物料荷重为零时，q成0°，在小皮带同样速度带动下积分轮的转动速度也为零），所以积分轮转轴旋转的速度代表了秤架上的物料荷重与输送机皮带速度的乘积。图4照片中央就是积分轮，在积分轮的轮子外缘的圆周上可以看到装有多个小滚轮，带动小滚轮旋转的小皮带应该是围绕积分轮四周竖向安装，而在积分轮的正前方的一根横杆上装有5位数的计数器，其显示值代表了积分轮转轴旋转的累计圈数。由于完成积分运算的整套装置是安放在生产现场，所以它是安装在一个密封型的金属外壳里的。
　　图5是经过改造的梅里克型机械式皮带秤，由图可见，其机械部分应该是基本保留了，但增加了电信号处理及输出。

　　
　　图6：德国申克公司的机械式皮带秤的工作原理

　　其他公司的机械式皮带秤
　　德国申克公司的机械式皮带秤
　　德国申克公司的机械式皮带秤工作原理见图6，秤架系统为5托辊单杠杆式，秤架上的物料荷重经过杠杆系统传递到摆铊装置上，根据皮带速度和秤架的长度，周期性地，例如每4 秒一次把倾斜杠杆止动固定住，固定下来的偏转量通过扫描装置，再经齿轮机构传递给具有数字显示的计数器控制工程网版权所有，计数器把每次的测量值累加，得到总的输送量，倾斜杠杆的周期性止动是由与皮带输送机的驱动装置相连接的控制轴控制的。秤架长度为4~8m，皮带速度为1~2m/s控制工程网版权所有，据称该秤的最大称量偏差为0.5%~1.0%。
　　从上面的介绍可以分析出德国申克公司的这种机械式皮带秤采用累计方式不是积分法，而是累加法，与我们今天每秒钟累加成百上千次的微处理机式累加法不同的是，其累加周期长达4秒，正好是上面列举的秤架长度（4~8m）与皮带速度（1~2m/s）相除后得到的时间：
　　秤架长度/皮带速度=（4~8m）/（1~2m/s）=4 s
　　据此，我们可以判断该秤累加运算的思