مبدأ وطريقة حساب الميزان متعدد الرؤوس

تُقدّم هذه المقالة بشكل أساسي مبدأ عمل وطريقة التحقق المترولوجي لميزان متعدد الرؤوس من حيث تركيبه وبنيته. يُعدّ الميزان متعدد الرؤوس آلة تغذية مستمرة مزودة بوظيفة التحقق المترولوجي. وقد صُمّم بناءً على مبدأ أساسي يتمثل في التحكم في تلف الوزن الصافي أثناء التشغيل، ويُستخدم على نطاق واسع في أنظمة الخلط الآلية في الإنتاج. الكلمات المفتاحية: ميزان متعدد الرؤوس، المبدأ الأساسي، التحقق المترولوجي. في عملية تشكيل الكربون في المؤسسة، يُعدّ نظام الخلط الآلي وبرنامج نظام التحقق المترولوجي عنصرًا بالغ الأهمية، إذ يُؤثر سلبًا على جودة ومؤشرات إنتاج أنودة الكربون. ويتكون هذا النظام من ميزان متعدد الرؤوس وأربعة موازين إلكترونية ذات أحزمة (مذكورة في المقالة).

استنادًا إلى دراسة معمقة وتجارب عملية وبحث علمي حول موازين متعددة الرؤوس، يمتلك المحرر فهمًا أساسيًا لها. لذا، يهدف هذا المقال إلى تقديم شرح مبسط ومفصل للمبادئ الأساسية وطرق الحساب الخاصة بها. نتمنى لكم جميعًا التوفيق والنجاح.

2. 1. التركيب الهيكلي: يتكون الميزان متعدد الرؤوس بشكل عام من أجزاء رئيسية مثل بوابة تغذية المياه، وصومعة الوزن، وجهاز التحريك، ومعدات التغذية، وإطار بطاقة الصوت، ومستشعر الوزن، ومعدات التحكم في التحقق من القياس.

3. بوابة تغذية خزان المياه: تُستخدم بوابة تغذية خزان المياه لتغذية خزان الوزن. وتُستخدم فيها صمامات البوابة، وصمامات الفراشة، وغيرها. وبشكل عام، تتمثل أهم معايير الأداء في إحكام إغلاقها، وقدرتها على التنسيق مع مفتاح الطاقة، وسرعة وسلاسة التغذية.

   صومعة الوزن: تُستخدم صومعة الوزن لوزن المواد الخام. يجب أن يُراعى عند اختيار المواد الخام مقاومتها للتآكل والقلويات. ينبغي أن تُمثل نسبة وزن المواد الخام في عملية الوزن الإجمالية حوالي 10%.

5. جهاز التقليب: يُستخدم جهاز التقليب بشكل أساسي للمساعدة في صب المواد الخام ذات الدوران الضعيف. ويتكون عادةً من محرك بسيط لآلة كسر الأقواس، مزود بشفرة حلزونية أو مسمار. وبفضل دوران ذراع كسر الأقواس، يسهل صب المواد الخام اللازمة للأقواس وفتحات الثقوب بسلاسة في مواقع الدخول والخروج.

7. تُستخدم معدات التغذية لتفريغ المواد الخام الليفية في قادوس الوزن. وبناءً على خصائص المواد الخام المراد نقلها وبيئة التطبيق، يمكن اختيار ناقلات لولبية، أو مغذيات دافعة، أو مغذيات عادية، أو مغذيات من نوع الحزام. في معظم التطبيقات، تُعد الناقلات اللولبية أفضل من معدات التغذية المغلقة الأخرى، فهي لا تنقل المواد الخام بشكل متساوٍ فحسب، بل تمنع أيضًا تطاير المواد الخام المسحوقة وتدفقها.

9. حامل بطاقة الصوت: يُعد حامل بطاقة الصوت نقطة دعم للآلات والمعدات الأخرى، ويتم تثبيت مستشعر الوزن عليه.

11. مستشعر الوزن: يُعد مستشعر الوزن المكون الرئيسي للوزن في الميزان متعدد الرؤوس، ويستخدم في الغالب مستشعر مقياس الإجهاد المقاوم عالي الدقة، والذي يحول إشارة بيانات الوزن الصافي للمواد الخام إلى إشارة إلكترونية للإخراج.

    تتألف معدات التحكم في التحقق المترولوجي من قرص ميزان ذكي متعدد الرؤوس ونظام تحكم آلي بالكامل، يُستخدم لإجراء عمليات التحقق المترولوجي من سرعة التغذية وسعة النقل، وغيرها. بالإضافة إلى ذلك، يُفضل استخدام وصلات مرنة مانعة للتسرب ومحكمة الإغلاق في منافذ الإدخال والتغذية للميزان متعدد الرؤوس لضمان عدم إعاقة عملية الوزن عند توصيل قادوس التخزين بالمعدات اللاحقة. يقع صومعة الوزن الخاصة بالميزان متعدد الرؤوس وجهاز التغذية القابل للتعديل المثبت أسفلها على مستشعر الوزن المثبت على حامل بطاقة الصوت.

    2. المبدأ 1. المبدأ: يُجري الميزان متعدد الرؤوس عملية التحقق المترولوجي بناءً على المبدأ الأساسي للتحكم في تلف الوزن الصافي أثناء العمل. أولًا، يتم وزن معدات التغذية وصومعة الوزن، ثم تُقارن سرعة التغذية المحددة مع سرعة التغذية المُحددة وفقًا لتلف الوزن الصافي لكل وحدة زمنية، ثم يتم التحكم في معدات التغذية لضمان دقة سرعة التغذية المحددة لتتوافق مع القيمة المُحددة مسبقًا من البداية إلى النهاية. خلال عملية التغذية القصيرة، تعتمد معدات التغذية على القوة لتنفيذ إشارات بيانات التحكم المخزنة في منتصف العمل وفقًا لمبدأ السعة الأساسي. 2. خلال عملية الوزن بأكملها، يتم تحويل الوزن الصافي للمواد الخام في صومعة الوزن إلى إشارات إلكترونية بواسطة مستشعر الوزن، ثم تُنقل هذه الإشارات إلى قرص الميزان متعدد الرؤوس. يقوم قرص الميزان متعدد الرؤوس بمقارنة الوزن الصافي المحسوب للمواد الخام مع القيم الحدية العليا والدنيا المُحددة مسبقًا للوزن الصافي، ويُميز بينهما. ، وفقًا لتحكم وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) في بوابة الحفاظ على المياه، يتم قطع التغذية إلى صومعة الوزن.

    بالإضافة إلى ذلك، يقارن قرص الميزان متعدد الرؤوس سرعة التغذية النوعية المقاسة (إجمالي تدفق التفريغ) مع سرعة التغذية المضبوطة مسبقًا، ويستخدم ضبط PID للتحكم في معدات التغذية، بحيث تتعقب سرعة التغذية النوعية القيمة المضبوطة بدقة. عند فتح بوابة مياه التغذية لتحميل المواد في قادوس الوزن، تُستخدم إشارة البيانات لتثبيت سرعة التغذية، ويتم تنفيذ التغذية الحجمية. يعرض قرص الميزان متعدد الرؤوس معلومات حول سرعة التغذية النوعية والوزن الصافي الإجمالي للمواد الخام المفرغة.

13. 3. حساب سرعة التغذية: سرعة تغذية الميزان متعدد الرؤوس (إجمالي تدفق المواد المفرغة) هي قيمة تلف الوزن الصافي لكل وحدة زمنية، والتي تُحسب نظريًا على النحو التالي: MT = dG/dt، حيث: MT - سرعة التغذية، dG - قيمة تلف الوزن الصافي، dt - زمن دورة القياس الدقيق. يمكن حساب سرعة التغذية في حالة عرض معلومات قرص الميزان متعدد الرؤوس باستخدام الصيغة التالية: MT = n(d±β*d1)/(td±te)، حيث: d - معلومات شاشة الميزان متعدد الرؤوس، n - رقم تغيير قيمة عرض المعلومات، d1 - دقة الشاشة الداخلية لقرص الميزان متعدد الرؤوس، وهو مؤشر خطأ البيانات، وعادةً ما يكون β = 0. 6td - قياس دقيق لوقت الدورة te - مؤشر خطأ التوقيت، عادةً te = 0.0014، يتم حساب الوزن الإجمالي في وقت دورة إجمالي مفصل، ويتكون الوزن الصافي الإجمالي Gq لميزان متعدد الرؤوس من جزأين، وهما التحقق من قياس قرص الميزان متعدد الرؤوس والوزن الصافي المخزن VA والميزان. الوزن الصافي للمواد غير المحملة التي لم يتم قياسها والتحقق منها أثناء فترة تغذية الصومعة الثقيلة VDGq = VA + VDVA = (VH + ΔH) - (VL - ΔL)VD = MTL * tF حيث VH - القيمة الحدية العليا للوزن الصافي في صومعة الوزن، VD - القيمة الحدية الدنيا للوزن الصافي في صومعة الوزن، ΔH - خطأ وزن القيمة الحدية العليا للوزن الصافي، ΔL - خطأ وزن القيمة الحدية الدنيا للوزن الصافي، MTL - سرعة التغذية المقفلة، tF أثناء التحميل - سرعة التغذية MTL التي لا يزال وقت التغذية يشير إليها بتغيير معلومات عرض الوزن الصافي K في الثانية: MTL=K(d±β*d1)/(1±te) يعتمد وقت التغذية على إجمالي تدفق التغذية MF، MF لبوابة حفظ مياه التغذية ≈10MTtF=VA/MF وقت الدورة الكلي المفصل هو: te=tF+td متوسط ​​معدل التدفق الكلي هو: Mq=Gq/tn بجمع الوزن الصافي لكل وقت دورة باستمرار، الوقت t=0-- إجمالي الوزن الصافي tn.

    خلاصة: في العديد من الآلات والمعدات الإلكترونية الأخرى، عادةً بسبب تماسك المواد الخام، يؤدي تغير درجة حرارة مستشعر الوزن إلى تغير وزن الفارغ، مما يؤدي بدوره إلى انخفاض دقة برمجيات النظام. لكن الميزان متعدد الرؤوس يتغلب على هذه العيوب، إذ لا تتأثر دقة الوزن بتغيرات درجة الحرارة. والسبب بسيط للغاية، فقياس سرعة التغذية في الميزان متعدد الرؤوس يعتمد على الفرق في الوزن الصافي وليس على الوزن الصافي نفسه، ولذلك يتمتع الميزان متعدد الرؤوس بآفاق تطبيق واسعة في برمجيات أنظمة نقل المواد الخام الليفية.

المؤلف: سمارتوي مصنعي أجهزة الوزن متعددة الرؤوس