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配料秤屬于重力式自動(dòng)裝料衡器,適用于顆粒物料自動(dòng)裝料,廣泛應(yīng)用于糧食、飼料、化工等行業(yè)。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)發(fā)展,配料秤控制系統(tǒng)逐漸采用自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)給料、自動(dòng)計(jì)量,以提高裝料精度,提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。
1工作原理
配料秤主要由機(jī)架、儲(chǔ)料斗、計(jì)量斗、控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。工作時(shí),控制器按設(shè)定的重量控制參數(shù)使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以快、中、慢、對(duì)物料進(jìn)行自動(dòng)給料、自動(dòng)計(jì)量。如圖1。

2自動(dòng)裝料計(jì)量過(guò)程
啟動(dòng)狀態(tài):稱(chēng)重計(jì)量容器中沒(méi)有物料,開(kāi)機(jī)預(yù)熱,空壓機(jī)開(kāi)始工作,各閥門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài);按下“啟動(dòng)”開(kāi)關(guān),開(kāi)始自動(dòng)裝料。
自動(dòng)裝料階段:自動(dòng)裝料過(guò)程分為快速、中速、慢速階段。自動(dòng)裝料開(kāi)始,系統(tǒng)輸出快速、中速、慢速開(kāi)啟信號(hào)開(kāi)啟物料的閥門(mén),進(jìn)入快速加料階段,在預(yù)定時(shí)間內(nèi)不對(duì)重量進(jìn)行判斷,以免物料沖擊引起重量波動(dòng)造成重量判斷錯(cuò)誤;隨后連續(xù)判斷該物料重量,直到判斷達(dá)到“中速階段重量”為止。系統(tǒng)輸出快速信號(hào)關(guān)閉,保持中速、慢速開(kāi)啟閥門(mén)信號(hào),進(jìn)入中速加料階段,減緩加料速度,在預(yù)定時(shí)間內(nèi)不對(duì)重量進(jìn)行判斷,以免物料沖擊引起重量波動(dòng)造成重量判斷錯(cuò)誤,隨后連續(xù)判斷該物料重量,直到判斷達(dá)到“慢速階段重量”為止。系統(tǒng)輸出快速、中速信號(hào)被關(guān)閉,保持慢速開(kāi)啟閥門(mén)信號(hào),進(jìn)入慢速加料階段,進(jìn)一步減緩加料速度;隨后連續(xù)檢測(cè)該物料重量,直到判斷達(dá)到“過(guò)沖階段重量”為止。當(dāng)慢加料結(jié)束瞬間,有些物料由于已離開(kāi)給料裝置,這部分物料重量稱(chēng)為落差。該參數(shù)為自動(dòng)補(bǔ)償方式通過(guò)稱(chēng)重顯示控制器自動(dòng)檢測(cè)落差值通過(guò)一定數(shù)學(xué)模型進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。快加設(shè)置值越小,中、慢加料時(shí)間越短,中加設(shè)置值越小,慢加料時(shí)間越短,但要保證有中速、慢速加料過(guò)程時(shí)間,系統(tǒng)根據(jù)落差設(shè)置和過(guò)沖量補(bǔ)償值自動(dòng)修正以提高裝料精度。
卸料延時(shí)階段:物料由于粘性等因素,常常造成計(jì)量箱不能放空,且每次殘留量也不一致,系統(tǒng)就要設(shè)置零區(qū)范圍表示放空的標(biāo)準(zhǔn);為確保充分放空物料,在重量回到零區(qū)范圍后,再延時(shí)一段時(shí)間,該參數(shù)在保證物料充分放空情況下,設(shè)定值越小越好。
延遲啟動(dòng)階段:當(dāng)卸料門(mén)關(guān)閉時(shí),由于機(jī)械的作用會(huì)使計(jì)量箱產(chǎn)生抖動(dòng),從而使示值在零位附近閃動(dòng),為保證有充分的時(shí)間使卸料門(mén)關(guān)緊,提高零位的穩(wěn)定性;可以采用延遲設(shè)定至下次啟動(dòng)時(shí)間。
如果系統(tǒng)工作方式為自動(dòng)工作方式,配料秤自動(dòng)進(jìn)行下一次循環(huán)裝料。裝料過(guò)程控制時(shí)序如圖2。

3影響配料秤準(zhǔn)確度的因素
影響配料秤系統(tǒng)準(zhǔn)確度的主要因素:
3.1給料控制裝置對(duì)系統(tǒng)計(jì)量精度的影響
配料秤給料控制裝置可分為槽式直落供料和利用螺旋桿供料二種形式。槽式直落供料主要由料斗、計(jì)量箱、傳感器、控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、機(jī)架組成。螺旋桿供料由料斗、步進(jìn)電機(jī)、供料螺桿、計(jì)量箱、傳感器、控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、機(jī)架組成,該裝置是通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)單位時(shí)間驅(qū)動(dòng)脈沖數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)快慢速加料。從以上給料控制裝置來(lái)看,下料口設(shè)計(jì)是否合理、執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否通暢、都影響到自動(dòng)衡器的速度和計(jì)量精度。
無(wú)論采用槽式直落供料或利用螺旋桿供料,為了達(dá)到更快的理想下料速率我們就得加大下料機(jī)構(gòu)尺寸、或者數(shù)量及運(yùn)轉(zhuǎn)的速度;這樣一來(lái),定量下料的計(jì)量精度必然會(huì)受到影響從而產(chǎn)生誤差。雖然在整個(gè)定量過(guò)程中,定量控制器根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行裝料,但由于加料只能靠改變下料機(jī)構(gòu)尺寸、或者數(shù)量及運(yùn)轉(zhuǎn)的速度來(lái)實(shí)現(xiàn),這樣在加料至預(yù)定值時(shí)造成落差不穩(wěn)影響系統(tǒng)計(jì)量精度。
3.2計(jì)量裝置對(duì)系統(tǒng)計(jì)量精度的影響
傳感器技術(shù)指標(biāo)一致性差影響輸出信號(hào),裝料精度降低。傳感器和稱(chēng)重顯示器穩(wěn)定性關(guān)系到稱(chēng)重系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性。只有稱(chēng)重系統(tǒng)靜態(tài)準(zhǔn)確度得到保證,才能保證自動(dòng)稱(chēng)量準(zhǔn)確度。
安裝稱(chēng)重傳感器的支承框架剛度不夠,加載時(shí)振動(dòng)引起框架變形或顫動(dòng)影響系統(tǒng)計(jì)量精度。
3.3參數(shù)設(shè)置對(duì)系統(tǒng)計(jì)量精度的影響
秤體本身的計(jì)量準(zhǔn)確度是整個(gè)裝料系統(tǒng)精度的決定因素。但由于裝料工作過(guò)程的連續(xù)性,輸出控制系統(tǒng)對(duì)計(jì)量精度影響也不可忽略。給料控制裝置在裝料過(guò)程中,控制快、慢、中加料過(guò)程的進(jìn)行決定配料秤準(zhǔn)確度的關(guān)鍵。參數(shù)的設(shè)置值,影響到自動(dòng)衡器的速度和計(jì)量精度。動(dòng)態(tài)是否準(zhǔn)確是在靜態(tài)準(zhǔn)確基礎(chǔ)上通過(guò)調(diào)整加料速度、落差、過(guò)沖量、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)葏?shù)。合理設(shè)置參數(shù)是保證配料秤準(zhǔn)確度決定因素。
4提高配料秤準(zhǔn)確度的途徑
為了提高配料秤的準(zhǔn)確度,減少計(jì)量誤差,在實(shí)際工作中,我們首先要保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行和穩(wěn)定性。
4.1正確使用和維護(hù)
(1)保持整機(jī)清潔,檢查電路,氣路有無(wú)故障、接地是否良好;檢查各執(zhí)行機(jī)構(gòu)有無(wú)異物阻擋;附近應(yīng)避免強(qiáng)電、強(qiáng)磁的干擾。
(2)螺旋輸送機(jī)連接處應(yīng)防水防潮,并便于維護(hù),確保秤量的準(zhǔn)確度,該機(jī)配備專(zhuān)人操作及管理,嚴(yán)格按說(shuō)明書(shū)要求操作。
(3)不要在裝料系統(tǒng)上進(jìn)行電焊作業(yè),以免損害傳感器,影響秤量的準(zhǔn)確度。
(4)料斗與部件之間應(yīng)柔性連接,氣管管道不能過(guò)于張緊,以免影響稱(chēng)重準(zhǔn)確度。
(5)安裝稱(chēng)重傳感器的支承框架必須牢固可靠,并應(yīng)有足夠的剛度,不應(yīng)由于加載振動(dòng)而引起框架變形或顫動(dòng)影響系統(tǒng)計(jì)量精度。
4.2校準(zhǔn)
配料秤是在動(dòng)態(tài)下對(duì)物料實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)量,因此,必須嚴(yán)格按照國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程由法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)定期檢定外,使用中還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝的實(shí)際需要對(duì)其校準(zhǔn),確保秤量的準(zhǔn)確度。
根據(jù)檢定規(guī)程規(guī)定配備一定數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)砝碼,根據(jù)實(shí)際需要不定期對(duì)其靜態(tài)進(jìn)行校準(zhǔn);經(jīng)常用物料進(jìn)行使用中動(dòng)態(tài)測(cè)試,發(fā)現(xiàn)失準(zhǔn)及時(shí)聯(lián)系計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)重新檢定。
4.3合理設(shè)置參數(shù)
為了滿(mǎn)足配料秤使用準(zhǔn)確度,必須合理設(shè)置分度數(shù),使靜態(tài)準(zhǔn)確度等級(jí)與自動(dòng)稱(chēng)量準(zhǔn)確度等級(jí)匹配。分度值設(shè)置過(guò)小,影響靜態(tài)準(zhǔn)確度,分度值設(shè)置過(guò)大則影響自動(dòng)稱(chēng)量準(zhǔn)確度。合理設(shè)置加料速度、落差、過(guò)沖量、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)葏?shù)是保證配料秤準(zhǔn)確度決定因素。
 

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