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定量自動(dòng)包裝電子秤是以自動(dòng)稱(chēng)量方式將散狀物料按預(yù)定重力等量分裝的稱(chēng)量裝置,也被稱(chēng)為灌包秤或充填機(jī)，以下簡(jiǎn)稱(chēng)包裝秤。包裝秤是電子稱(chēng)量與自動(dòng)控制相結(jié)合的定量自動(dòng)控制裝置，具有自動(dòng)完成稱(chēng)量和定量程序控制的功能。
近幾年來(lái)，我所研制了三級(jí)給料方式的單稱(chēng)量斗包裝秤和兩級(jí)料方式的雙稱(chēng)量斗包裝秤。首先檢定精確度為0.05%,包裝效率高，每小時(shí)達(dá)500-1000袋,定量范圍為10~100kg,適用于具有一定流動(dòng)性的顆?；蚍蹱钗锪系亩堪b。經(jīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用，證明性能良好。
二、定量包裝電子秤的設(shè)計(jì)
包裝秤主要由秤體和電子稱(chēng)量控制系統(tǒng)兩部分組成，'秤體部分又由緩沖料斗、給料門(mén)、稱(chēng)量斗及卸料門(mén)組成。電子稱(chēng)量控制系統(tǒng)則由稱(chēng)量傳感器、稱(chēng)量控制儀表和動(dòng)作執(zhí)行元件組成（見(jiàn)圖1）

1.秤體的機(jī)械結(jié)構(gòu)及工作原理
秤體的機(jī)械結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖2）主要由兩部分組成，即由緩沖料斗、給料門(mén)和料門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（氣動(dòng)元件）組成的給料裝置和由稱(chēng)量斗、吊桿、傳感器和框架組成的稱(chēng)量裝置。
給料門(mén)控制給料量，有三級(jí)給料和二級(jí)給料兩種方式。這兩種給料方式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制比較簡(jiǎn)明，給料狀態(tài)比較好。我所研制的兩種型號(hào)的包裝秤分別采用了二級(jí)和三級(jí)給料方式。
稱(chēng)量斗外形為矩形，矩形稱(chēng)量斗適合于采用多個(gè)傳感器的結(jié)構(gòu)。
稱(chēng)量斗安裝采用二點(diǎn)或三點(diǎn)吊掛式(見(jiàn)圖3).吊桿的一端連接稱(chēng)量斗，另一端固定在傳感器上。吊桿有柔性(有絞接點(diǎn))和剛性(無(wú)絞接點(diǎn))兩種。三吊點(diǎn)呈品字形布置，二吊點(diǎn)則對(duì)稱(chēng)設(shè)置。這兩種安裝形式，吊桿是將物料載荷(包括給料時(shí)的動(dòng)載荷)和稱(chēng)量斗的自重直接、全部傳遞給傳感器,具有較高的動(dòng)態(tài)靈敏度。

由于稱(chēng)量斗安裝采用吊掛式，故選用懸臂梁式傳感器。傳感器安裝和布置應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
(1)安裝基礎(chǔ)的剛度要足夠強(qiáng)，安裝基面應(yīng)垂直于載荷方向，以保證傳感器測(cè)重信號(hào)的準(zhǔn)確。
(2)應(yīng)盡量使各傳感器受力大小相同。傳感器布置的幾何形心應(yīng)盡量和稱(chēng)量斗的重心在同一軸線上。
(3)為了加強(qiáng)稱(chēng)量系統(tǒng)的穩(wěn)定，傳感器的安裝平面應(yīng)高于稱(chēng)量系統(tǒng)的重心位置。
2.稱(chēng)量控制裝置的組成及元器件選擇
(1)組成及原理
稱(chēng)量控制裝置由稱(chēng)量傳感器和顯示儀表組成。圖4是電子稱(chēng)量控制裝置原理框圖。

物料重量經(jīng)稱(chēng)重傳感器測(cè)量并變換為電壓信號(hào)輸出，三只傳感器輸出的電壓信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器求和并放大后送入A/D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送單片計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理并對(duì)全部稱(chēng)量過(guò)程進(jìn)行程序控制。稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)經(jīng)處理后送數(shù)字顯示器。控制信號(hào)經(jīng)過(guò)光電隔離固態(tài)繼電器輸出直接驅(qū)動(dòng)電磁閥，電磁閥控制開(kāi)閉給料門(mén)及卸料門(mén)的氣缸?？刂七^(guò)程中的參數(shù)可通過(guò)鍵盤(pán)輸入到儀表內(nèi)部的E2PROM存貯器(電可改寫(xiě)只讀存貯器)，修正方便，關(guān)機(jī)后不丟失。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)，可根據(jù)稱(chēng)量結(jié)果隨時(shí)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定及修改。如用戶需要還可配接打印機(jī)或通過(guò)串行接口與上位計(jì)算機(jī)連機(jī)。
(2)元器件選擇
由于整個(gè)定量灌包系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)摘確度很高(0.1%),工作速度很快(幾秒鐘內(nèi)完成稱(chēng)量灌裝)，且是長(zhǎng)期連續(xù)工作，所以對(duì)元器件的選擇要給予高度重視。
首先是傳感器的選擇。傳感器的性能指標(biāo)應(yīng)滿足稱(chēng)量精度的要求，其結(jié)構(gòu)形式應(yīng)適合于稱(chēng)量斗安裝形式，使其受力合理而穩(wěn)定。
放大電路設(shè)計(jì)需選用高精度、低漂移的放大器。我所研制的包裝秤分別釆用了OP-27和電壓調(diào)理器（含放大器和傳感器激勵(lì)源）2B31。后者內(nèi)含低通有源濾波器,但價(jià)格較高。
對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器的選擇應(yīng)從精確度和速度兩方面考慮。對(duì)于稱(chēng)量速度和精確度要求較高的秤，應(yīng)選用逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器，如AD574（12位,25步）。精確度要求再高，可考慮選用14位或16位A/D轉(zhuǎn)換器，如AD1679（14位，10µs）和AD71/72（16位,35µs）。
由于包裝秤的動(dòng)作頻率高、周期短，所以對(duì)控制輸出繼電器有較高的要求。一要?jiǎng)幼魉俣瓤?，二要壽命長(zhǎng)。一般電磁繼電器在稱(chēng)量速度高的包裝秤上很難勝任，最好采用固態(tài)繼電器。固態(tài)繼電器是由雙向可控硅構(gòu)成的無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)，速度快、壽命長(zhǎng)，可以滿足要求。
3.抗干擾措施
對(duì)于智能化測(cè)控儀表的抗干擾應(yīng)從軟、硬件兩方面采取措施。在硬件方面，我們釆用了“看門(mén)狗”電路。軟件方面釆用了容錯(cuò)技術(shù)，如在非程序存貯區(qū)設(shè)置陷井等。軟、硬件兩個(gè)方面措施都是為使計(jì)算機(jī)受干擾程序“跑飛”后,能在瞬間使其恢復(fù)正常，從而避免過(guò)程控制岀現(xiàn)失誤。'經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)比應(yīng)用證明，效果不錯(cuò)。

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