التحسين التقني للقياس الدوراني ومبدأه الأساسي في الميزان متعدد الرؤوس

المؤلف: سمارتوي ميزان متعدد الرؤوس

1. الوضع الحالي لطريقة التحقق المترولوجي لآلات الخلط الدورانية 1.1 تُستخدم طريقة التحقق المترولوجي الدورانية التقليدية في التحقق المترولوجي للمواد الخام الليفية مثل مواد البناء الزخرفية والحبوب والزيوت والأغذية والتعدين، وما إلى ذلك، أو عند معالجة التوابل أثناء التشغيل. ومن أكثرها شيوعًا: موازين الحزام الإلكترونية، ومقاييس التدفق ذات اللوحة المتدفقة، وموازين المواد المضادة، وموازين التغذية ذات العجلة الدائرية. تتميز طريقة التحقق هذه بخصائصها، ولكنها تعاني من قيود كبيرة.

يُشرح بالتفصيل في هذا المقال تقنية معالجة ميزان الحزام الإلكتروني، وتتلخص خطواتها فيما يلي: يدمج ميزان الحزام الإلكتروني إشارة بيانات الحمل وإشارة بيانات معدل التحويل (نسبة سرعة سير ناقل الحركة) على كامل مساحة المنشأة (قسم الوزن) للحصول على قيمة التدفق الإجمالية. يتم التحكم في الأهداف. ملاحظة: تتغير كمية المواد الخام المراد سحبها وفقًا لنسبة سرعة سير ناقل الحركة. يظل حجم الحمل على سير القيادة ثابتًا. بالمقارنة مع طرق التغذية الأخرى، تتميز هذه الطريقة بفعاليتها العملية في التحقق المترولوجي والخطية.

مخطط توضيحي لدائرة التحقق من القياس لميزان الحزام الإلكتروني. ملاحظة: تتم وظيفتا التغذية والوزن على حزامين ناقلين على التوالي. 1.2 تُستخدم طريقة التحقق من القياس الدوراني في آلات الخلط المستمر، ومعدات الخلط الدوراني للخرسانة، وخلاطات البيتومين الدورانية. فيما يتعلق بدقة التحقق المترولوجي، لا يمكن في هذه المرحلة تعميم هذا النوع من المعدات مع القياس المتقطع. لذلك، لا تحظى طريقة الخلط الدوراني بشعبية لدى العديد من العملاء، وهذا أحد الأسباب.

يمكن للتجارب العلمية أن تُثبت أن عمليات الخلط والمعالجة التي تُحددها هاتان الطريقتان للتحقق من القياس لها استخداماتها العملية، وأنه لا ينبغي تعريض استخدام الخلط الدوراني للخطر بسبب القيود التقنية المؤقتة. في الوقت الحالي، في بلدنا، تُقاس جميع آلات الخلط الدوراني 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 يطرأ أي تحسن يُذكر على هذه التقنية. في الواقع، يمكن لهاتين الطريقتين للتحقق من القياس تحقيق دقة عالية في التطبيقات الأوروبية. على سبيل المثال، يتميز ميزان خلط الدفعات ذو الحزام الناقل من شركة Schenck في فرنسا بدقة معايرة ديناميكية تبلغ 2%.

لكن الوضع ليس جيدًا في بلدي، لأنه يعتمد على محدودية الإنتاج الصناعي الأساسي، مثل تصنيع الآلات والمعدات، وتوافر المواد الخام. في هذه المرحلة، لا تتجاوز دقة قياس ومعايرة موازين السيور الإلكترونية المستخدمة في الطرق في بلدي 5%، وهي نسبة لا تختلف عن دقة قياس السعة، كما أن موثوقيتها على المدى الطويل ضعيفة. ثانيًا، إصلاحات الوزن المستمر: في تسعينيات القرن الماضي، استُخدم لأول مرة في جميع مراحل الإنتاج الصناعي ميزان متعدد الرؤوس (ميزان فقدان الوزن) يعمل بتقنية تقليل الوزن التفاضلي (حالة انعدام الوزن) للتحقق المترولوجي المستمر.

يحلّ الميزان متعدد الرؤوس تدريجيًا محلّ الموازين الإلكترونية ذات الحزام، والموازين الحلزونية، وحتى الموازين التراكمية. وباعتباره أسلوبًا جديدًا ومُحسّنًا للتحقق من القياس، يُطبّق تدريجيًا على المزيد من المواد الخام. 2.1 المفهوم الأساسي: يُعتبر دلو الوزن ووحدة التغذية بمثابة جسم الميزان بأكمله، ويتم أخذ عينات مستمرة من إشارة بيانات الوزن الصافي لجسم الميزان وفقًا للوحة التحكم أو برنامج الحاسوب الرئيسي، وقياس نسبة تغير الوزن الصافي في وحدة الزمن كسرعة التدفق الكلي اللحظية، ثم يتم حلها تقنيًا وفقًا لتقنية الترشيح في مختلف الأجهزة والبرامج، ويمكن استخدامها كهدف للتحكم، وهو "التدفق الكلي المحدد". يُعدّ الحصول على هذا التدفق الكلي أمرًا بالغ الأهمية، وهو أساس القياس والتحقق الدقيقين للميزان متعدد الرؤوس.

يُشرح الشكل بالتفصيل طريقة كلاسيكية للتحقق من قياسات الميزان 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 المحدد للميزان متعدد الرؤوس ذي الإشارة التفاضلية: من المبدأ الأساسي، يتضح أنه لا يتأثر بتغيرات المعدات الميكانيكية لجسم الميزان وهيكل التغذية. فهو يقيس فقط خطأ الوزن الصافي (فرق الوزن)، وبالمقارنة مع طريقة التحقق المترولوجية الديناميكية التقليدية، فإن مزاياه واضحة. عندما يكون هدف التحكم هو التدفق الكلي (طن/ساعة، كجم/دقيقة)، وتكون المادة الخام قابلة للنقل بشكل جيد، وتكون دقة التحقق المترولوجية المطلوبة عالية، يمكن استخدام طريقة الحالة عديمة الوزن كأفضل خطة للتحقق المترولوجي.

2.2.2 عملية إنتاج ميزان متعدد الرؤوس: عملية إنتاج ميزان متعدد الرؤوس. 2.2.3 الأمور التي يجب مراعاتها في تصميم ميزان متعدد الرؤوس، والعوامل المؤثرة على الدقة: يتميز الميزان متعدد الرؤوس بخصائص المقياس الثابت والمقياس الديناميكي. لذلك، في برنامج نظام التصميم، يجب تحديد ما يلي: 1. يتراوح معدل النقل المناسب عادةً بين 60% و70% من سعة النقل المقدرة في العمل المحدد. في حال استخدام تغيير سرعة الاتصال والتبادل، يُفضل الاستجابة لتردد إجهاد يتراوح بين 35 و40 هرتز. هذا يضمن نطاقًا واسعًا من التعديلات.

يعود ذلك أيضًا إلى ضعف موثوقية برنامج النظام عند انخفاض معدل النقل. ٢. نطاق قياس المستشعر متوسط. بمعنى آخر، يستخدم المستشعر ما بين ٦٠٪ و٧٠٪ من نطاق قياسه وفقًا للمعادلة. تتميز إشارة البيانات بنطاق تحويل واسع، مما يُسهم بشكل كبير في تحسين الدقة. ٣. يجب أن يضمن تصميم النظام الميكانيكي دورانًا جيدًا للمواد الخام، وأن يكون وقت التغذية قصيرًا، مع الحرص على عدم تكرارها بشكل مفرط. يُنصح عمومًا بالتغذية كل ٥ ​​إلى ١٠ 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%. ويكمن مفتاح هذه التقنية الجديدة في استخدام مستشعرات الوزن ذات الشاشة الرقمية.

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. خاصةً في الأنظمة الذكية، حيث تُصبح البيانات المباشرة وغير المباشرة للمستشعر ضرورية. في هذه الحالة، غالبًا ما يكون هناك تباين بين دقة القياس ودقته، مما يجعل من الصعب مراعاة كليهما. لذا، يتم اختيار حل وسط. في صناعة الوزن، تُستخدم حاليًا 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 متصلة على التوالي، يمكن استخدام برنامج نظام البيانات لإجراء "معايرة ذاتية".

يعود ذلك إلى برنامج نظام الاستشعار الرقمي متعدد القنوات، فلا توجد مشكلة في مطابقة المقاومة. يُدخل العميل العنوان التفصيلي، والوزن، وحساسية كل مستشعر، ويمكن أتمتة الميزان بالكامل. يتم تحقيق التوازن "في الزوايا الأربع" أو "الحواف"، دون الحاجة إلى إعادة ضبط الأحرف باستمرار. في محاكاة النظام، بعد توصيل عدة مستشعرات معًا، لا يمكن تمييز خصائص كل مستشعر عن الآخر. عند المعايرة، يجب وضع وزن معياري على كل مستشعر واستخدام مقسم الجهد في الطرف لإجراء الضبط.

نظرًا لوجود اختبار t مزدوج عند الضبط، فإنه يُكرر عدة مرات. في برنامج نظام البيانات، يُسمح بفحص كل مستشعر على حدة. لذلك، فإن وقت تصحيح التكلفة الإجمالية لبرنامج النظام مع المستشعر الرقمي لا يتجاوز ربع وقت محاكاة النظام.

يمكن القيام بذلك باستخدام برنامج نظام البيانات "التشخيص الذاتي"، أي أن برنامج التشخيص يتحقق باستمرار من انقطاع إشارة بيانات كل مستشعر، وما إذا كان خرجها قد تجاوز الحد المسموح به بشكل ملحوظ، وما إلى ذلك. في حال وجود مشكلة، يتم عرض رسالة أو تنبيه تلقائيًا على لوحة التحكم، ويمكن للعملاء استخدام أزرار لوحة التحكم للعثور على كل مستشعر، وتحديد سبب المشكلة بشكل فردي، وإجراء عمليات استكشاف الأخطاء وإصلاحها الشائعة. يُعد هذا النوع من التشخيص الدقيق وإصلاح الأعطال الشائعة ميزة رئيسية للعملاء، ويسهل فهمه ويقلل التكاليف في محاكاة برامج أنظمة المستشعرات التناظرية.

في صناعة الموازين، تبلغ دقة معامل الإزاحة SPWM في برامج أنظمة المحاكاة النموذجية 16 بت، أي ما يعادل 50,000 قراءة. بينما تبلغ دقة شاشة كل مستشعر في برنامج نظام البيانات 20 بت، أي ما يعادل مليون قراءة. وبالتالي، 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 وزن هيكل الميزان كبيرًا جدًا، بينما يكون الوزن الصافي للوزن صغيرًا.

على سبيل المثال: في معدات وزن التوابل، قد لا تشكل بعض المواد الخام في الوصفة السرية سوى نسبة ضئيلة، ومع ذلك تظل متطلبات الدقة عالية جدًا. ويصعب تحقيق ذلك في أنظمة المحاكاة التقليدية. ثالثًا: تطبيق الخلاط الدوار وتأثيره على آفاق السوق. نظرًا لأن قياس الخلاط الدوار والتحقق منه في الصين لا يزال يتم بالطريقة التقليدية، فإن آفاق تسويق وترويج الميزان متعدد الرؤوس ستكون واسعة جدًا. إذ يُحدث تغييرًا جذريًا في عملية الخلط المستمر للبيتومين، ويمكن للتحكم الدقيق في التدفق الكلي أن ينتج خليطًا مثاليًا للغاية.

نظراً لبساطة هيكل الخلاط الدوار وانخفاض تكاليف صيانته، فإن التحكم الدقيق في نسبة خلط المنتجات سيُغير الوضع الحالي لحصة الخلاط الدوار المنخفضة في السوق. ويُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية، لا سيما بالنسبة للآلات والمعدات اللازمة لزيادة الإنتاج في مجالات هندسة الطرق والطاقة الكهرومائية، حيث يُمثل الميزان متعدد الرؤوس إضافةً أساسية لتحسين دقة التحقق المترولوجي.

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