Principi di base e problemi comuni delle bilance multitesta

Autore: Smartweigh– Pesatrice multitesta

Quando si parla di bilance multitesta, molti pensano che si tratti semplicemente di un sensore che misura con precisione il peso netto di un oggetto. In realtà, non è del tutto vero, e questo tipo di bilancia è ancora utilizzato in molti settori. La bilancia multitesta condivide i principi di base con i sensori di livello descritti in precedenza, ma non ne ha lo stesso aspetto. L'impiego delle bilance multitesta nella produzione industriale e nelle applicazioni del progresso tecnologico contemporaneo è onnipresente. Di seguito, illustrerò in dettaglio il principio di funzionamento e l'applicazione delle bilance multitesta, prendendo come esempio i pick-up nel mio paese.

Definizione di pesatrice multitesta Una pesatrice multitesta è un dispositivo che trasforma un segnale di dati di qualità in un segnale elettronico di uscita che può essere misurato con precisione. Negli elementi di base e nei metodi di valutazione degli indicatori chiave di prestazione delle pesatrici multitesta, esistono differenze qualitative tra le vecchie e le nuove norme nazionali. I tipi principali sono il tipo a S, il tipo a sbalzo, il tipo a raggi, il tipo ad anello di piastre, il tipo a soffietto, il tipo a ponte, il tipo a disco cilindrico e così via.

Il principio di funzionamento di una bilancia multitesta si basa su due strutture principali: quella lineare e quella a piatto rotante (a disco). La bilancia multitesta è composta da un righello scorrevole e un righello fisso (nel caso della bilancia lineare) che possono muoversi l'uno rispetto all'altro, oppure da un rotore e uno statore motorizzati (nel caso della bilancia a piatto rotante). Entrambi i tipi di bilancia multitesta sono realizzati utilizzando la stessa tecnologia di lavorazione. La bilancia multitesta utilizza innanzitutto un agente sigillante isolante per incollare il rame conduttivo (spessore 0,04~0,05 mm) su una piastra di acciaio di base o su materiali conduttivi non magnetici come acciaio ad alto tenore di carbonio o vetro stratificato, e successivamente, secondo il progetto, utilizza la fotolitografia. Il processo di incisione tecnica o chimica incide il rame in diverse configurazioni di avvolgimento, generalmente denominate avvolgimenti per circuiti stampati.

La bilancia a lunghezza fissa e quella scorrevole, così come gli avvolgimenti del rotore e dello statore del motore, non sono identici. Gli avvolgimenti sulla bilancia a lunghezza fissa e sul rotore sono continui, mentre quelli sulla bilancia scorrevole e sullo statore del motore sono segmentati. Gli avvolgimenti sono suddivisi in due gruppi in base al segmento e sono disposti in modo da essere separati da un angolo di fase sinistro di 7π nello spazio interno. Il principio della bilancia multitesta è anche chiamato avvolgimento seno e coseno.

Gli avvolgimenti continui e segmentati del sincronizzatore induttivo sono equivalenti agli avvolgimenti primario e secondario del trasformatore e funzionano utilizzando i principi di base dei campi magnetici alternati e dell'induttanza mutua. Le bilance multitesta possono essere suddivise in otto categorie in base alle regole di conversione: 1. Tipo a forza di deformazione resistiva. Il tipo a forza di deformazione resistiva è una bilancia multitesta ampiamente utilizzata, che utilizza il principio di base secondo cui la resistenza dell'estensimetro resistivo cambia con la variazione del principio di base. La chiave è composta da elementi elastici, estensimetri resistivi, circuiti di alimentazione di misura precisi e cavi di trasmissione.

2. Il sensore di pressione dell'olio ha una struttura semplice e robusta e un ampio intervallo di rilevamento, ma la precisione generalmente non supera 1/100. 3. Il sensore capacitivo utilizza la frequenza di oscillazione f del circuito risonante del condensatore di potenza e il rapporto positivo dell'intervallo tra i poli d. Il sensore capacitivo consuma meno energia elettrica, ha un basso costo di progettazione e una precisione da 1/200 a 1/500.

4. La bilancia multitesta con display digitale è un dispositivo di conversione forza-elettrica in grado di trasformare la forza applicata in segnali elettronici. Un nuovo sensore in uno. La tendenza di sviluppo tecnologico delle bilance multitesta con dati e dei pannelli di strumenti di misurazione e verifica dei dati è gradualmente diventata una nuova tendenza nel campo della tecnologia di pesatura. Si è distinta nel settore per i suoi vantaggi di semplice regolazione, alta efficienza e forte capacità di operare sul posto. 5. La struttura della bilancia multitesta a piastra ad anello presenta i vantaggi di una distribuzione del flusso di stress a terra stabilita, elevata sensibilità di uscita, elastomero poliuretanico nel suo complesso, struttura semplice, capacità di carico stabile e facilità di produzione e lavorazione.

In questa fase, occupa ancora una grande proporzione nella produzione di sensori e il calcolo della formula di progettazione per questo tipo di sensore strutturale non è ancora del tutto affidabile. 6. Dopo che l'elemento elastico vibrante sopporta la forza, la sua frequenza di vibrazione originale è correlata positivamente con la radice quadrata della forza di interazione. Misurando lo spostamento della frequenza di risonanza, è possibile calcolare la forza esercitata dall'oggetto misurato sull'elemento elastico, calcolandone così la qualità.

Esistono due tipi di sensori di vibrazione: filo vibrante e diapason. 7. Sensore giroscopico per telefono cellulare Il sensore giroscopico per telefono cellulare ha una velocità di risposta rapida (5 secondi), nessuna condizione di ritorno, buone caratteristiche di temperatura (3 ppm), piccoli rischi di vibrazione, misurazione accurata della frequenza e alta precisione, quindi può ottenere un'alta risoluzione dello schermo e un'elevata precisione di misurazione. 8. Il tipo ottico include il tipo a reticolo e il tipo a disco codificato.

I sensori ottici sono stati utilizzati principalmente nelle bilance per la fusione elettromeccanica. La bilancia multitesta non è del tutto adatta e presenta difetti inevitabili. 1. Caratteristiche di frequenza Sistema discreto Le caratteristiche di frequenza della bilancia multitesta con sensore capacitivo sono di tipo discreto. Sebbene si utilizzi il tipo di segnale differenziale per migliorarle, è improbabile che vengano completamente eliminate.

Altri tipi di sensori capacitivi presentano una caratteristica di frequenza lineare solo quando si ignorano gli effetti di bordo del campo elettrostatico. Altrimenti, la capacità aggiuntiva causata dall'effetto di bordo si sommerà immediatamente ai condensatori di potenza dell'induttore, rendendo la caratteristica di frequenza del sistema discreta. 2. La capacità parassita danneggia la capacità originale della bilancia multitesta del sensore di grande capacità, mentre il condensatore del filo che collega il sensore al circuito elettronico, il condensatore parassita del circuito elettronico e il condensatore composto dalla piastra interna del sensore e dai conduttori elettrici circostanti sono parassiti. La grande carenza di condensatori non solo riduce la sensibilità dell'induttore, ma i condensatori vengono anche spesso sostituiti arbitrariamente, il che renderà lo strumento e l'apparecchiatura molto instabili durante il funzionamento e metterà a rischio la precisione della misurazione.

3. L'impedenza di uscita è elevata e la capacità di carico è scarsa. Il volume della pesatrice multitesta del sensore capacitivo è limitato dalle specifiche geometriche del suo stadio elettrico. Non è facile realizzarla molto grande. Pertanto, l'impedenza di uscita della pesatrice multitesta del sensore capacitivo è elevata, quindi la capacità di carico è scarsa ed è vulnerabile alle influenze esterne che possono causare condizioni instabili e persino impedirne il funzionamento in casi gravi. Le apparecchiature di pesatura realizzate con pesatrici multitesta sono state ampiamente utilizzate in vari settori per completare la pesatura rapida e precisa delle materie prime, soprattutto con l'avvento dei microprocessori, il continuo miglioramento del livello della tecnologia di automazione nell'intero processo di produzione industriale, la pesatrice multitesta è diventata un'apparecchiatura indispensabile nella gestione dei processi, dalla misurazione del peso di serbatoi e silos di grandi e medie dimensioni che prima non potevano essere pesati, così come le sue operazioni di misurazione con bilance per gru, bilance per auto e altre operazioni, al sistema di miscelazione e distribuzione di più lotti automatici di varie materie prime, l'identificazione automatica nel processo di produzione e il controllo della quantità di alimentazione della polvere, tutti utilizzano la pesatrice multitesta. In questa fase, la pesatrice multitesta trova applicazione praticamente in tutti i settori della pesatura.

1. La deviazione delle caratteristiche è causata dalla macchina stessa, inclusi il valore di deriva CC, l'errore di pendenza o la non linearità della pendenza. Di conseguenza, si verificherà una differenza tra le caratteristiche di migrazione idealizzate e le caratteristiche reali della macchina. 2. La deviazione della pesatrice multitesta è dovuta a errori di funzionamento, tra cui il posizionamento errato della sonda, lo strato isolante errato tra la sonda e il punto di misurazione preciso, la pulizia del gas o di altri gas. Processi errati, posizionamento errato dei trasmettitori intelligenti, ecc. Sono diverse le cause di deviazione dovute a un funzionamento effettivo non corretto.

3. Motivo della deviazione delle prestazioni dinamiche Il sensore che applica lo standard dei dati statici avrà un forte smorzamento delle vibrazioni, quindi la risposta alla variazione dei parametri chiave è relativamente lenta e può richiedere anche alcuni secondi per rispondere a una variazione improvvisa della temperatura. Alcune bilance con una funzione di ritardo sono la causa delle deviazioni nella dinamica quando rispondono a variazioni rapide. Velocità di risposta, calo di ampiezza e calo di differenza di fase sono tutte cause di dinamica distorta.

4. La causa della deviazione di inserimento è che, quando un sensore viene inserito nel software di sistema, i parametri principali della misurazione accurata vengono modificati, causando la deviazione. L'applicazione di un sistema a un trasmettitore intelligente eccessivamente grande, le caratteristiche dinamiche del software di sistema sono troppo lente e l'autoriscaldamento nel software di sistema carica troppa energia, ecc., tutti fattori che causano la deviazione di inserimento. 5. Cause di deviazioni nell'ambiente naturale L'applicazione della pesatrice multitesta è influenzata anche da fattori ambientali quali temperatura, scuotimento, vibrazioni, altitudine, evaporazione di composti, ecc. Questi fattori possono facilmente causare deviazioni nell'ambiente naturale.

La bilancia multitesta a resistenza è una delle bilance multitesta più diffuse. La sua durata, affidabilità e precisione sono indiscutibili. Tuttavia, è importante prestare attenzione ad alcuni aspetti quando si utilizza una bilancia multitesta. 1. Evitare l'utilizzo in ambienti con temperature elevate, fumo, umidità e freddo, nonché in ambienti altamente corrosivi e in presenza di campi magnetici, che possono causare gravi danni alla bilancia multitesta. Pertanto, è necessario prestare attenzione all'utilizzo della bilancia multitesta in ambienti con forti correnti o, in alternativa, scegliere un modello adatto a tali ambienti. 2. Evitare di sovraccaricare la bilancia multitesta per prevenire danni, anche se quest'ultima ha una determinata capacità di carico.

3. Il circuito di alimentazione è collegato al circuito di alimentazione delle informazioni di visualizzazione oppure la linea di trasmissione dell'alimentazione derivata dal circuito di alimentazione deve essere costituita da cavi a doppino intrecciato schermati. Il circuito di alimentazione per la lettura del segnale dati di uscita del sensore non può essere collegato con alcune macchine che possono influire sugli alimenti ad alto contenuto calorico. 4. Evitare la contaminazione del sensore con lo sporco. La contaminazione del sensore con lo sporco può danneggiare il movimento e la precisione del sensore. È possibile posizionare un "separatore" intorno alla pesatrice multitesta oppure coprire il sensore con una sottile lamiera metallica.

5. Applicazione del bypass per apparecchiature elettriche Per prevenire al meglio la corrente di saldatura ad arco o i danni causati dai fulmini, l'induttore dovrebbe utilizzare un filo con anima in rame incernierato (sezione di circa 50 mm²) per generare il bypass per apparecchiature elettriche e per prevenire un evidente trasferimento di calore. 6. Installazione della livella Per garantire al meglio la precisione della bilancia, il livello viene regolato tramite la livella per risolvere il piano di installazione della base di installazione del singolo sensore. Per rendere il carico sopportato da ciascun sensore sostanzialmente uguale, le superfici di installazione delle basi di installazione di più sensori possono essere regolate in modo da essere il più possibile piane.

7. Maneggiare e maneggiare la pesatrice multitesta con cura. Evitare urti, cadute, ecc. Maneggiare con attenzione. Inoltre, la base su cui è installato il sensore deve essere livellata e pulita, con sufficiente resistenza alla compressione e rigidità, priva di macchie d'olio, nastro adesivo, ecc. 8. Per evitare alcune forze laterali, sul sensore possono essere selezionati componenti strutturali con funzioni di posizionamento o calibrazione automatica di precisione, come cuscinetti a sfera, cuscinetti snodati e dispositivi di serraggio di precisione.

9. La spina di alimentazione e il filo di controllo devono essere attorcigliati insieme a una velocità di 50 giri/minuto. Se è necessario allungare il cavo di alimentazione del sensore, è necessario utilizzare un terminale per cavi sigillato appositamente realizzato. Se il cavo di comunicazione è lungo, è opportuno valutare la possibilità di utilizzare un cavo con amplificatore ripetitore wireless per compensare il circuito di alimentazione. 10. Il cavo di comunicazione del sensore di messa a terra di protezione non può essere disposto in parallelo con la spina di alimentazione a bassa corrente o con la linea di controllo.

Riassunto: In questa sede presenterò in dettaglio la pesatrice multitesta. Sono fermamente convinto che, grazie allo sviluppo tecnologico, le pesatrici multitesta, con le loro caratteristiche e i loro vantaggi, potranno trovare applicazione in un'ampia gamma di settori, semplificando la vita quotidiana di tutti.

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