近来,装料称重系统随着我国工业技术水平的提高与世界先进国家的接轨,日益受到各行各业的青睐。装料系统广泛应用于工业原料配料的生产在线工艺流程中,而配料称量又是提高配料准确度的主要手段。目前在我国冶炼行业、建材混凝土、玻璃配料、电力、石化产品、轻工与饲料、食品行业都有大量的装料称量系统。“带有重力式装料称重装置、连续累计自动称重装置(皮带秤)、非连续累计自动称重装置的装料秤、装料系统,分别属于重力式装料衡器、连续累计自动衡器(皮带秤)、非连续累计自动衡器的范畴,应办理计量器具许可证和型式批准。”本文介绍几种不同结构与功能原理的称重装置,全面分析了影响计量静态准确度的因素以及提高定量称系统准确度的措施。
一、影响重力式自动装料衡器
系统准确度的相关因素
装料称重装置——按照生产工艺的要求,将多种物料按一定重量(或容积)值手动或自动依次加入一个或多个容器(或搅拌装置)中的一种称量装置。将多种由散状物料(或液体物料)构成的载荷按预先设定的装料值,经计算组合形成完整装料输出的装置称为装料称重装置。装料系统——在配料称量装置的基础上采用计算机控制、监视和管理,现场控制信息通过总线通信方式与计算机连接;计算机将各种物料的种类、重量(或容积)、次数等参数进行记录和打印。由配料称量装置加上计算机控制、监视和管理组成了配料称量系统。一般工业配料称重系统都是由多台在线的定量配料称重装置组成的集中控制与管理系统。此处主要是指用砝码或物料标定及校准时所取得的静态精度。
影响重力式自动装料衡器系统准确度的因素有:
1.称重传感器以及称重控制显示器出现的误差关于此种误差相关的论述比较多,对于用户而言,只需要在进行称重传感器以及称重控制显示器选择时注意稳定性及精确度系数即可。
2.由于传感器安装给系统控制准确度造成的影响在实践中必须对此种情况予以足够的重视,因为安装问题导致重复性以及线性性能受影响,每次卸料之后归零不一致的问题经常出现。当同时使用多个称重传感器时,必须保证各个称重传感器具备统一的输出性:如果输出性不一致,在综合所有称量信号后就会产生较大的误差,影响到线性度。所有的称重支点要处于同一水平面,也就是说要保持安装基面与载荷方向相垂直,各个支点要均匀受力。保持称重限位装置的一致性,如果不一致,就会出现当其中一个称重传感器被限位的情况下,显示控制器判断出现错误,并显示出错误数值。
3.外界环境造成的影响量这里主要是指支承受力点位置发生变化、引入电源造成的干扰、以及由于磁场和电场所导致的干扰等。对此,需要对称量支承点配置具备优秀复位性能的支承压头,传感器信号线也要采用屏蔽线并接地;至于由于引入电源所导致的干扰,通常情况下称重控制显示器中都具备抗干扰滤波器以及软件抗干扰措施,如果需要,可以将称重控制显示器供电电源与生产场地大载荷动力电源保持分离状态,这样可以防止由于供电电源电压出现瞬间波动或者是脉冲波动以及谐波所造成的不利影响。
二、提高重力式自动装料衡器系统准确度的措施在探讨如何提高重力式自动装料衡器系统准确度问题之前,首先要明确控制系统控制准确度的含义。这里所谈及的准确度可以理解为精度,具体是指系统运行所获得的最终产品与预先设定的重量的符合性程度。影响自动称量出现偏差的原因主要有以下3 个方面:第一,计量斗装置自身的计量性能;第二,控制的具体方式及性能;第三,系统整体的机械性能结构。
提高重力式自动装料衡器系统准确度的对策措施有如下几方面:
1.机械振动给控制准确度造成的影响及对策在系统的运转过程中势必存在一定的机械振动,这会在一定程度上给样品采集过程中称重控制显示器判断造成影响,从而影响到控制准确度。对此,可以采取以下提高系统准确度的措施:第一,从机械结构入手,对装置运行产生的振动予以控制;第二,提高称重传感器安装平面,使其高出计量斗重心,这样就可以在一定程度上缓解由于振动导致的计量斗不稳的问题;第三,选择诸如螺旋给料机或者皮带输送机等振动相比较电振给料机较小的给料装置;第四,如果条件具备,可以分别在不同的支架上安装给料装置和计量斗。
2.加料时由于物料作用给控制准确度造成的影响及对策在加料时由于物料冲击作用给系统控制准确度造成的影响的大小是由物料比重、粒度大小以及物料落差等因素决定的,而这些因素都是由生产工艺决定的。在生产工艺既定的情况下,要提高控制准确度,可以从以下几方面入手:第一,合理安排配料称配料顺序,先加称量较大的料,之后再加称量较小的料;第二,将物料落差尽可能的控制在最低限度;第三,当与定量值接近时,要合理设定加料速度,一般采取的是按照高速、低速1、低速2、0 速的顺序,这样在接近定量值的时候物料所导致的冲击力影响就被控制在最低程度。
3.物料落差给控制准确度造成的影响及对策尽管大部分的称量控制器自身都具备自动修正落差的功能,但是,此项功能的实现是有一定的限制性条件的,一般只能在加料速度与物料落差重量恒定的情况下才能实现,对此,在实践操作中要特别予以注意。
4.加料速度给控制准确度造成的影响及对策实际运行重力式自动装料衡器系统的过程中,一方面,要确保系统保持快速运转速度,另一方面,在接近定量值时,要尽可能地控制加料速度,以确保系统控制的准确度达到相关要求。为了协调好这两方面,需要利用变频调速器,借助变频调速器所具备的多段速功能调节、点动功能以及PIP 等功能,将加料速度控制在最适宜的水平。
三、结语
综上所述,诸如定量称、包装杆以及配料称等重力自动装料衡器的控制准确度、速度以及系统整体可靠性能都随着生产自动化水平的不断提高而有所加强。要明确对计量部分静态准确度造成影响的相关因素,在实践中结合具体情况采取相应的提高系统控制准确度的措施,以确保预期定量值的实现。