المبدأ الأساسي لميزان متعدد الرؤوس وتقنية التحقق المترولوجي الدوراني الخاصة به

المؤلف: سمارتوي ميزان متعدد الرؤوس

التحسين التقني للتحقق المترولوجي الدوراني ومبدأه الأساسي للوزن بدون وزن 1. الوضع الحالي لطريقة التحقق من القياس في الخلاط الدوراني 1.1 تتعدد طرق التحقق من القياس الدوراني في التطبيقات التقليدية، وذلك في التحقق من قياس المواد الخام الليفية مثل مواد البناء الزخرفية والحبوب والزيوت والأغذية والتعدين، أو عند التعامل مع التوابل أثناء التشغيل. ومن أكثر الطرق شيوعًا: الموازين الإلكترونية ذات الحزام، ومقاييس التدفق ذات اللوحة المتدفقة، والموازين النووية، وموازين التغذية القرصية. تتميز هذه الطريقة بخصائصها، ولكنها تعاني من قيود كبيرة.

يُشرح بالتفصيل في هذا المقال تقنية معالجة ميزان الحزام الإلكتروني. الخطوات: يدمج ميزان الحزام الإلكتروني إشارة بيانات الحمل المُستَحصَلة على كامل مساحة (قسم الوزن) المنشأة مع إشارة بيانات معدل الانتقال (نسبة سرعة سير ناقل الحركة) لحساب قيمة التدفق الكلي. الأهداف القابلة للمعالجة. ملاحظة: تتغير كمية المواد المراد سحبها وفقًا لنسبة سرعة سير ناقل الحركة. بعد تشكيل المواد الخام وتنعيمها عبر منفذ التغذية، يصبح سُمكها ثابتًا ومتساويًا. وبغض النظر عن نسبة سرعة ناقل الحركة، يظل الحمل على سير ناقل الحركة ثابتًا تمامًا. بالمقارنة مع طرق التغذية الأخرى، تتميز هذه الطريقة بفعاليتها العملية في التحقق المترولوجي والخطية.

1.2 تطبيق طريقة التحقق بالقياس الدوراني في آلات الخلط المستمر: تشمل آلات الخلط الدوراني الحالية: آلات ومعدات خلط التربة المثبتة بالأسمنت، وآلات خلط الخرسانة الدورانية، وآلات خلط البيتومين الدورانية. وفيما يتعلق بدقة التحقق المترولوجي، لا يمكن في هذه المرحلة تعميم هذا النوع من المعدات بشكل متقطع. ولذلك، لا تحظى طريقة الخلط الدوراني بشعبية لدى العديد من المستهلكين، وهو أحد العوامل الأخرى.

يمكن للتجارب العلمية أن تثبت أن تقنيات الخلط والمعالجة المعتمدة على طريقتي التحقق القياسيتين هاتين مناسبة تمامًا، وأن تطبيق الخلط الدوراني لا ينبغي أن يتعرض للخطر بسبب القيود التقنية الحالية. في الوقت الراهن، تُقاس جميع آلات الخلط الدوراني في بلدنا بطريقة الحجم أو باستخدام ميزان إلكتروني ذي حزام/ميزان حلزوني. في سبعينيات القرن الماضي، تم استقدام تقنية معالجة الخلط المستمر من أوروبا لتطويرها وتصميمها. وحتى الآن، لم تشهد هذه التقنية أي تحسينات تُذكر. في الواقع، يمكن تطبيق هاتين الطريقتين القياسيتين في أوروبا بدقة عالية. على سبيل المثال، يتميز ميزان الدفعات ذو الحزام الناقل من شركة Zhongshan Smart weight بدقة معايرة ديناميكية تبلغ 2%.

لكن الوضع ليس جيدًا في بلدي، لأنه يعتمد على قيود الإنتاج الصناعي الأساسي، مثل تصنيع الآلات والمعدات والمواد. في هذه المرحلة، لا تتجاوز دقة التحقق من قياسات موازين الأحزمة الإلكترونية المستخدمة في الطرق في الصين 5%، وهي نسبة لا تختلف عن دقة التحقق من قياسات السعة، كما أن موثوقيتها على المدى الطويل ضعيفة. ثانيًا: إصلاح الوزن المستمر - استُخدم ميزان متعدد الرؤوس (يُعرف أيضًا باسم ميزان فقدان الوزن) بتقنية تقليل الإشارة التفاضلية (حالة انعدام الوزن) لأول مرة في جميع مراحل الإنتاج الصناعي في التسعينيات للتحقق المترولوجي المستمر.

يحلّ الموازين متعددة الرؤوس تدريجيًا محلّ الموازين الإلكترونية ذات الحزام، والموازين الحلزونية، وحتى الموازين التراكمية. وباعتبارها أحدث طرق القياس، يتزايد استخدامها في مختلف المواد الخام. 2.1 المفهوم الأساسي: يُنظر إلى دلو الوزن ووحدة التغذية كجسم الميزان، ويتم أخذ عينات مستمرة من بيانات الوزن الصافي لجسم الميزان وفقًا للوحة التحكم أو برنامج الحاسوب، وقياس نسبة تغير الوزن الصافي في وحدة الزمن كسرعة التدفق الكلي اللحظية، ثم من خلال مجموعة متنوعة من حلول الترشيح التقنية للأجهزة والبرامج، يمكن استخدام النصف الآخر من عملية الضبط كـ "التدفق الكلي المحدد". يُعدّ الحصول على بيانات التدفق هذه أمرًا بالغ الأهمية، وهو أساس القياس الدقيق والتحقق من الميزان عديم الوزن.

يُشرح الشكل بالتفصيل طريقة تقليدية للتحقق من قياسات ميزان متعدد الرؤوس، حيث يقوم نظام التحكم في التدفق (FC) بتغذية خوارزمية التحسين وفقًا لرأي وحدة التحكم التناسبية التكاملية التفاضلية (PID)، ثم يُجري حسابًا تشغيليًا للتدفق الكلي بالقرب من الهدف الإجمالي، ويُخرج إشارة بيانات التعديل لتشغيل المُشغِّل الناعم ووحدات التغذية الاهتزازية الأخرى. لوحة التحكم. 2.2 التطبيق العملي لميزان الإشارة التفاضلية (ميزان متعدد الرؤوس): من مبدأ العمل، يتضح أنه لا يتأثر بالتغيرات الميكانيكية لجسم الميزان وهيكل التغذية. فهو يقيس فقط خطأ الوزن الصافي (فرق الوزن)، وهو ما يختلف عن طرق التحقق المترولوجية الديناميكية التقليدية، حيث تكون خصائصه واضحة. عندما يكون هدف التحكم هو التدفق الكلي (طن/ساعة، كجم/دقيقة)، وتتمتع المواد الخام بقابلية نقل جيدة، ويكون معيار دقة التحقق المترولوجية عاليًا، يمكن استخدام طريقة التحقق المترولوجية في حالة انعدام الوزن كأفضل خطة.

2.2.2 عملية إنتاج الموازين عديمة الوزن: عملية إنتاج الموازين متعددة الرؤوس. 2.2.3 أمور يجب مراعاتها في تصميم الموازين عديمة الوزن، والعوامل المؤثرة على الدقة: يتميز الميزان متعدد الرؤوس بخصائص المقياس الثابت والمقياس الديناميكي. عند تصميم برنامج النظام، يُشترط ما يلي: 1. نطاق معدل النقل المناسب: بشكل عام، في منطقة العمل المحددة، يُعدّ 60% إلى 70% من سعة النقل المقدرة هو الأمثل. في حال استخدام تغيير سرعة الاتصال والتبادل، يُفضّل الاستجابة لتردد إجهاد يتراوح بين 35 و40 هرتز. هذا يضمن نطاقًا واسعًا من التعديلات.

ويرجع ذلك أيضًا إلى أنه عندما يكون معدل النقل منخفضًا جدًا، يكون استقرار برنامج النظام ضعيفًا. 2. نطاق قياس المستشعر متوسط. بمعنى آخر، يستخدم المستشعر ما بين 60% و70% من نطاق قياسه وفقًا للمعادلة. تتمتع إشارة البيانات بنطاق تحويل واسع، وهو ما يُسهم بشكل كبير في تحسين الدقة. 3. يجب أن يضمن تصميم النظام الميكانيكي دورانًا جيدًا للمواد الخام، وأن يكون وقت التوزيع المسبق قصيرًا، وألا تكون عمليات التغذية متكررة بشكل مفرط. عادةً ما يستغرق تجديد المواد من 5 إلى 10 دقائق.

يجب أن يضمن جهاز نقل البيانات في المرافق الداعمة تشغيلًا مستقرًا وشكلًا خطيًا جيدًا. 2.2.4 آفاق التطبيق: مع التطور السريع لأنظمة التحكم في الأجهزة الإلكترونية، يعتمد ميزان متعدد الرؤوس على اختيار تقنيات جديدة، وقد زادت دقة التحقق المترولوجي من 0.3% إلى 0.5%، بل وتجاوزت ذلك لتصل إلى 0.1% أو 0.2%، أو حتى أعلى من نطاق البيانات الثابتة. ويكمن مفتاح هذه العملية الجديدة في استخدام مستشعرات الوزن ذات العرض الرقمي.

2.2.4.1 استخدام مستشعر الوزن الرقمي: لتحقيق التكامل الأمثل مع متطلبات القياس الديناميكي والدقيق، يُعدّ استخدام مستشعر الوزن الرقمي كمستشعر مُدمج في برامج النظام أمرًا بالغ الأهمية في معدات الوزن. خاصةً في الأماكن التي تتطلب أنظمة ذكية، حيث تُعدّ البيانات المتزامنة أو غير المباشرة للمستشعر ضرورية. في هذه الحالة، غالبًا ما يكون هناك تباين بين دقة القياس ومعدل الكشف، ويصعب تحقيق التوازن بينهما، لذا من الضروري تحديد الوضع بدقة وإيجاد حل وسط. في صناعة الوزن، تُصنّع وتُستخدم في بلدي العديد من المستشعرات الرقمية التناظرية التقليدية، والتي تتميز بانخفاض إشارة النبضة الخارجة.

لنأخذ مثالاً على ذلك مستشعر وزن ذو خرج إجمالي كبير، يعتمد على مبدأ قوة إجهاد المقاومة، حيث يبلغ الخرج الكبير عادةً 30-40 ملي فولت. لذلك، تتأثر إشارة البيانات بسهولة بترددات الراديو، كما أن مسافة نقل البيانات عبر الكابل قصيرة، وعادةً ما تكون في حدود عشرة أمتار. في معدات وزن الحاويات (ميزان الصوامع)، ومعدات وزن منصات الخدمة، أو جسور الموازين (ميزان الشاحنات الإلكتروني أو ميزان السكك الحديدية) التي تستخدم عدة مستشعرات حرارة متصلة على التوالي، يمكن استخدام نظام تشغيل البيانات لإجراء "معايرة ذاتية".

يعود ذلك إلى برنامج نظام الاستشعار الرقمي متعدد القنوات، فلا توجد مشكلة في مطابقة المقاومة. يمكن للعميل إدخال العنوان التفصيلي والوزن والحساسية لكل وحدة تحكم، ثم إجراء ضبط الميزان بنفسه. يضمن النظام توازنًا دقيقًا، فلا حاجة لإعادة ضبط الأحرف باستمرار. في محاكاة النظام، بعد توصيل عدة مستشعرات معًا، لن تكون خصائص كل وحدة تحكم قابلة للتمييز عن الأخرى. عند المعايرة، يجب وضع وزن معياري على كل مستشعر، واستخدام جهد عالٍ في الأطراف، ثم ضبط منظم الضغط.

نظرًا لوجود اختبار t مزدوج عند الضبط، فإنه يُكرر عدة مرات. في نظام البيانات، يُسمح بفحص كل مستشعر على حدة. لذلك، فإن الوقت اللازم لتصحيح التكلفة الإجمالية للبرنامج مع نظام المستشعر الرقمي لا يتجاوز ربع الوقت اللازم لمحاكاة النظام.

يمكن أيضًا استخدام برامج نظام البيانات لإجراء "التشخيص الذاتي"، حيث يقوم برنامج التشخيص بفحص إشارة بيانات كل مستشعر بشكل مستمر، والتأكد من عدم انقطاعها، وتجاوز قيم الإخراج الحد المسموح به، وما إلى ذلك. في حال وجود مشكلة، يتم عرض رسالة أو تنبيه تلقائيًا على لوحة التحكم، ويمكن للمستخدمين استخدام أزرار لوحة التحكم للعثور على كل مستشعر، وتحديد سبب المشكلة بشكل فردي، وإجراء عمليات استكشاف الأخطاء وإصلاحها. يُعد هذا النوع من التشخيص الدقيق وحل المشكلات ميزة رئيسية للمستخدم، ولكن من الصعب إغفاله، كما أنه منخفض التكلفة، في برامج محاكاة أنظمة المستشعرات التناظرية.

في صناعة الموازين، تبلغ دقة معامل الإزاحة SPWM في برامج أنظمة المحاكاة النموذجية 16 بت، مع توفر 50,000 قراءة؛ بينما تبلغ دقة شاشة كل مستشعر في نظام البيانات 20 بت، مع توفر مليون قراءة. لذا، يمكن لبرنامج نظام مزود بأربعة مستشعرات رقمية أن يوفر دقة شاشة تصل إلى 4 ملايين قراءة. وتُعد هذه الدقة العالية مناسبة بشكل خاص للأماكن التي يكون فيها هيكل الوزن ثقيلًا جدًا والوزن الصافي للأجسام المراد وزنها صغيرًا.

على سبيل المثال: في معدات وزن التوابل، قد لا يُمثل نوع معين من المواد الخام سوى نسبة ضئيلة في الوصفة السرية، ومع ذلك تظل متطلبات الدقة عالية جدًا. وهذا أيضًا غير ممكن تحقيقه في أنظمة المحاكاة التقليدية. ثالثًا: تطبيق معدات الخلط الدوراني وتأثيرها على آفاق السوق. نظرًا لأن قياس آلات الخلط الدوراني في الصين والتحقق منها لا يزالان يعتمدان على الطرق التقليدية، فإن آفاق تطبيق الوزن بدون وزن في التسويق والترويج ستكون واسعة جدًا. يشهد خلط البيتومين المستمر تغييرات جذرية، ويمكن للتحكم الدقيق في تدفق البيانات أن يُنتج مادة خلط قياسية ومثالية للغاية.

نظراً لبساطة عملية التقليب الدوراني وانخفاض تكاليف صيانتها، فإن التحكم الدقيق في نسبة خلط المنتجات سيُحدث تغييراً جذرياً في الحصة السوقية المنخفضة لهذه التقنية. ويُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية، لا سيما في مجالي هندسة الطرق والطاقة الكهرومائية، حيث تُسهم الآلات والمعدات اللازمة لزيادة الإنتاج، ويُمثّل الوزن بدون وزن عاملاً أساسياً لتحسين دقة القياس.

المؤلف: سمارتوي مصنعي أجهزة الوزن متعددة الرؤوس

المؤلف: سمارتوي الوزن الخطي

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة الوزن الخطي

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة ووزن متعددة الرؤوس

المؤلف: سمارتوي درج تفريغ الصواني

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة صدفية

المؤلف: سمارتوي جهاز ترجيح مركب

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة دوي باك

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة الأكياس الجاهزة

المؤلف: سمارتوي آلة التعبئة الدوارة

المؤلف: سمارتوي آلة التعبئة والتغليف العمودية

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة VFFS