【Mehrkopfwaage】Wie funktioniert eine Mehrkopfwaage in der industriellen Produktion und auf welche Probleme sollte bei der Verwendung geachtet werden?

Autor: Smartweigh– Mehrkopf-Gewichtsgerät

In der modernen industriellen Produktion steigen die Anforderungen an die kontinuierliche und präzise Dosierung von Materialien, insbesondere von Feststoffen. Hier kommt die Mehrkopfwaage ins Spiel. Sie misst das Material kontinuierlich und genau anhand der Gewichtsveränderung auf dem Waagkörper und ersetzt nach und nach die herkömmlichen Bandwaagen, Spiralwaagen und sogar Akkumulationswaagen. In der Chemiefaser- und Energieindustrie findet sie zunehmend Anwendung. Doch wie funktioniert eine Mehrkopfwaage in der industriellen Produktion und welche Aspekte sind bei der Anwendung zu beachten? Schauen wir uns das mit dem Redakteur von Zhongshan Smart Weigh genauer an! Funktionsprinzip der Mehrkopfwaage in der industriellen Produktion: Die Mehrkopfwaage führt die Messung durch die Kontrolle des Gewichtsverlusts während des Betriebs durch.

Zunächst werden die Austragsvorrichtung und der Wiegebehälter gewogen. Anhand des Gewichtsverlusts pro Zeiteinheit wird die tatsächliche Zufuhrrate mit der Soll-Zufuhrrate verglichen, um die Austragsvorrichtung so zu steuern, dass die tatsächliche Zufuhrrate stets exakt der Soll-Zufuhrrate entspricht. Bei kurzem Zufuhrvorgang nutzt die Austragsvorrichtung die Schwerkraft, um das Steuersignal während des Betriebs nach dem volumetrischen Prinzip zu speichern. Während des Wiegevorgangs wird das Gewicht des Materials im Wiegebehälter vom Wägesensor in ein elektrisches Signal umgewandelt und an die Waage gesendet. Die Waage vergleicht das berechnete Materialgewicht mit den voreingestellten oberen und unteren Gewichtsgrenzen. Die Zufuhrklappe wird von einer SPS gesteuert, und das Material wird intermittierend in den Wiegebehälter zugeführt. Gleichzeitig vergleicht die Waage die berechnete tatsächliche Zufuhrrate (Austragsmenge) mit der voreingestellten Zufuhrrate und steuert die Austragsvorrichtung mittels PID-Regler, sodass die tatsächliche Zufuhrrate dem Sollwert genau folgt.

Beim Öffnen der Zuführklappe zum Wiegebehälter wird die Zuführrate durch ein Steuersignal fixiert und die volumetrische Entladung durchgeführt. Das Wiegeinstrument zeigt die tatsächliche Zuführrate und das Gesamtgewicht des entladenen Materials an. Die Mehrkopfwaage wird auch als Reduktionswaage oder Reduktionswaage bezeichnet. Sie besteht im Wesentlichen aus fünf Komponenten: einer geschlossenen Vibrationszuführmaschine, einem Spannungssensor, einem Messbehälter und einem Mikrocomputer-Steuerungssystem.

Die Zuführvibrationsmaschine befüllt den Messbehälter, die Entladevibrationsmaschine entleert ihn. Sowohl die Entladevibrationsmaschine als auch der Messbehälter werden von drei Spannungssensoren gehalten. Diese drei Sensoren bilden den Dosierteil des Systems.

Diese Waage dient der kontinuierlichen Dosierung von Feststoffen. Mehrere solcher Waagen bilden zusammen eine Chargendosieranlage. Vorsichtsmaßnahmen für den Einsatz von Mehrkopfwaagen in der industriellen Produktion: Um die Regelgenauigkeit von Mehrkopfwaagen zu verbessern, sollten bei der Konstruktion folgende Punkte beachtet werden: 1) Wählen Sie eine geeignete Betriebsfrequenz. Optimalerweise liegt diese zwischen 35 Hz und 40 Hz, da eine zu niedrige Frequenz die Systemstabilität beeinträchtigt. 2) Wählen Sie den Sensorbereich sorgfältig aus. Nutzen Sie 60 % bis 70 % des Messbereichs, um einen großen Signalvariationsbereich zu gewährleisten und so die Regelgenauigkeit zu verbessern. 3) Die mechanische Konstruktion sollte eine gute Fließfähigkeit des Materials und gleichzeitig kurze Nachschubzeiten sicherstellen. Die Beschickung sollte nicht zu häufig erfolgen. Im Allgemeinen ist eine Beschickung alle 5 bis 10 Minuten erforderlich. 4) Das Antriebssystem muss einen stabilen Betrieb und eine gute Linearität gewährleisten.

5 Vorsichtsmaßnahmen bei der Installation und Verwendung der Mehrkopfwaage: Um die Genauigkeit der Mehrkopfwaage zu gewährleisten, sind bei der Installation und Verwendung folgende Punkte zu beachten: 1) Die Wiegeplattform muss fest montiert sein. Der Sensor ist ein elastisches Verformungselement, dessen Funktion durch äußere Vibrationen beeinträchtigt wird. Erfahrungsgemäß sind Vibrationen während des Betriebs die größte Störgröße für Mehrkopfwaagen. 2) Es darf keine Luftzirkulation in der Umgebung herrschen, da der Sensor zur Verbesserung der Wiegegenauigkeit sehr empfindlich ist und jede Störung seine Funktion beeinträchtigt. 3) Die oberen und unteren Verbindungsstücke sollten leicht und flexibel sein, um Störungen der Mehrkopfwaage durch die unteren Komponenten zu vermeiden. Ideal ist derzeit ein glattes und weiches, dickes Material. 4) Der Verbindungsabstand zwischen dem großen Silo und dem oberen Trichter sollte so kurz wie möglich sein, insbesondere bei stark haftenden Materialien. Je größer der Verbindungsabstand, desto mehr Material haftet an der Rohrwand. Wenn sich Material in gewissem Maße an der Rohrwand festsetzt, kann dies beim Herabfallen die Mehrkopfwaage stark stören. 5) Um die Verbindung mit der Außenwelt zu minimieren, muss das auf den Waagenkörper wirkende Gewicht konstant gehalten werden, um den Einfluss externer Kräfte zu reduzieren. 6) Die Zufuhrgeschwindigkeit sollte hoch sein, daher muss ein gleichmäßiger Zufuhrvorgang gewährleistet sein. Bei schlecht fließfähigen Materialien ist die beste Lösung, um Brückenbildung zu verhindern, der Einsatz eines mechanischen Rührwerks im großen Silo. Die größte Herausforderung besteht darin, dass der Luftstrom die Gewölbestruktur nicht unterbricht, das Rührwerk kann jedoch nicht permanent laufen. Ideal ist es, den Rühr- und Zufuhrvorgang gleichmäßig zu gestalten, d. h. mit dem Zufuhrventil zu synchronisieren. 7) Die unteren und oberen Grenzwerte für das zuzuführende Material sollten angemessen eingestellt werden. Als Richtwert für die Einstellung gilt, dass die Schüttdichte des Materials im Trichter zwischen diesen beiden Grenzwerten im Wesentlichen gleich ist.

Dies lässt sich durch Beobachtung der Frequenzänderung des Frequenzumrichters ermitteln. Bei annähernd gleicher Schüttdichte des Materials im Trichter ändert sich die Frequenz des Frequenzumrichters nur geringfügig. Durch geeignete Einstellung der unteren und oberen Grenzwerte für die Dosierung lässt sich die Regelgenauigkeit während des Dosiervorgangs verbessern, da die Mehrkopfwaage währenddessen statisch geregelt arbeitet. Bleibt die Frequenz des Umrichters vor und nach der Dosierung im Wesentlichen konstant, ist die Messgenauigkeit des Dosiervorgangs im Wesentlichen gewährleistet. Um zudem eine annähernd gleichbleibende Schüttdichte sicherzustellen, empfiehlt es sich, die Anzahl der Dosierungen zu reduzieren, d. h. jeweils mehr Material zuzuführen.

Die beiden Aspekte widersprechen sich und sollten daher gemeinsam betrachtet werden. Dies ist auch entscheidend für die Genauigkeit des Dosierprozesses. 8) Die Dosierverzögerungszeit muss angemessen eingestellt werden. Grundprinzip ist, dass das gesamte Material auf die Waage gelangt. Je kürzer die Verzögerungszeit, desto besser. Wie bereits erwähnt, arbeitet die Mehrkopfwaage während der Dosierverzögerungszeit im statischen Regelbetrieb; daher gilt: Je kürzer die Verzögerungszeit, desto besser.

Diese Zeit kann auch durch Beobachtung ermittelt werden. Während der Testphase kann die Verzögerungszeit zunächst länger eingestellt werden. Beobachten Sie, wie lange das Gesamtgewicht auf der Waage nach jedem Befüllungsende konstant bleibt (sich stabilisiert und stetig abnimmt). Diese Zeit ist dann die optimale Verzögerungszeit für die Befüllung. Mit diesen Informationen möchte ich Ihnen die Funktionsweise von Mehrkopfwaagen in der industriellen Produktion und die zu beachtenden Aspekte bei der Anwendung erläutern. Ich hoffe, sie sind hilfreich für Sie.

Autor: Smartweigh– Hersteller von Mehrkopf-Gewichten

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