Detaillierte Erläuterung der praktischen Anwendung des Mehrkopfwaagenprinzips

Autor: Smartweigh– Mehrkopf-Gewichtsgerät

Die Mehrkopfwaage ist ein Wiegesystem, das kontinuierlich nach dem Lastprinzip arbeitet. Der Wiegevorgang findet im Rohmaterialsilo im gewichtslosen Zustand statt, was eine hohe Linearität ermöglicht und die Abdichtung der Konstruktion vereinfacht. Daher bietet sie bei der Verarbeitung von körnigen Rohstoffen eine deutliche Verbesserung gegenüber der Spiralwaage.

Es kann als Hilfsmittel zur Bearbeitung feiner Rohstoffe wie Beton, Branntkalkpulver und Kohlenstaub verwendet werden. Derzeit sind in China volumetrische Verfahren, elektronische Bandwaagen und Spiralwaagen für die präzise Messung von rotierenden Mischmaschinen unerlässlich. Die Messgenauigkeit der in China im praktischen Einsatz verwendeten elektronischen Bandwaagen liegt jedoch in der Regel nur bei etwa 5 %, was für präzise Messungen ungeeignet ist und die Langzeitstabilität beeinträchtigt.

Die Differenzsignalisierung reduziert den grundlegenden Fehler bei der (gewichtslosen) Dosierung von Arzneimitteln. Unter der Annahme, dass das Wiege-Silo und die Zuführeinrichtung als Gesamtwaagen dienen, wird anhand der elektronischen symmetrischen Gewichtsdatensignalvorlage und der Host-Computersoftware die Nettogewichts-Umwandlungsrate pro Zeiteinheit als Gesamtfluss der momentanen Geschwindigkeit präzise gemessen. Gemäß den technischen Lösungen verschiedener Hard- und Software ist es von großer Bedeutung, den spezifischen Gesamtfluss zu ermitteln, der als Zielwert für den Betriebsprozess dient und die Grundlage für die Eignung und Genauigkeit der Mehrkopfwaage für die metrologische Überprüfung bildet.

Abbildung 1 zeigt ein typisches Vorgehen. Die Durchflussregelung (FC) basiert auf dem PID-Feedback-Ameisenkolonie-Algorithmus und führt Betriebsmessungen nahe am angestrebten Gesamtdurchfluss durch. Das ausgegebene Anpassungssignal dient der Ansteuerung von Komponenten wie dem Sanftanlaufgerät. Die Reduzierung des mittleren Fehlers des Differenzsignals wird durch die praktische Anwendung ermöglicht.

Anhand der grundlegenden Elemente lässt sich erkennen, dass die Waage und die mechanische Ausrüstung des Lieferanten nicht beschädigt werden und lediglich die Ursache (Differenz) des Nettogewichtsfehlers präzise gemessen wird. Im Vergleich zu herkömmlichen dynamischen Mess- und Prüfverfahren sind die Vorteile deutlich. Ziel des Betriebsprozesses ist der Gesamtdurchsatz (t, kg/min). Bei gut transportierbaren Rohstoffen und hoher Messgenauigkeit kann die gewichtslose Zustandsmessung zur Durchführung der genauen Messung und Prüfung gewählt werden.

Der Produktionsprozess der Mehrkopfwaage. Siehe Abbildung 2. Bei der Konstruktion der Mehrkopfwaage muss der Präzisionsfaktor berücksichtigt werden.

Die Netto-Mehrkopfwaage berücksichtigt die Eigenschaften von Datenwaagen und dynamischen Waagen. Daher wird bei der Entwicklung der Systemsoftware ein moderater Fördergeschwindigkeitsbereich vorgegeben; im praktischen Betrieb hat sich eine Fördergeschwindigkeit von 60–70 % der Nennspannung als optimal erwiesen. Bei der Auswahl der Kommunikations- und Geschwindigkeitsänderungsoptionen sollte die Auflösungsfrequenz 35–40 Hz betragen. Dies gewährleistet einen großen Einstellbereich, da die Genauigkeit der Systemsoftware bei zu niedriger Fördergeschwindigkeit beeinträchtigt ist.

Die Eignung des Sensormessbereichs hängt von der Berechnungsmethode ab. Das heißt, der Sensor nutzt 60–70 % seines Messbereichs, wodurch ein breiter Datensignalumwandlungsbereich entsteht, was die Präzision deutlich verbessert. Die Konstruktion des mechanischen Systems muss einen optimalen Materialfluss gewährleisten.

Zudem ist die Abfüllzeit kurz, und die abgefüllten Rohstoffe eignen sich nicht für große Mengen. Im Allgemeinen dauert das Verteilen der Rohstoffe einmal 5 bis 10 Minuten. Die Antriebseinrichtung der Hilfsmaschinen und -geräte muss stabil und linear funktionieren.

Anwendungsperspektiven. Dank der rasanten Entwicklung vollautomatischer Steuerungssysteme für elektronische Geräte hat sich die Mess- und Prüfgenauigkeit von Mehrkopfwaagen von 0,3 %–0,5 % auf 0,1 %–0,2 % verbessert und übertrifft damit sogar die von Datenwaagen. Der Schlüssel zu dieser neuen Technologie liegt im Einsatz von dateninformationsbasierten Gewichtssensoren.

Autor: Smartweigh– Hersteller von Mehrkopf-Gewichten

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