다헤드 계량기의 기본 원리 및 회전식 계측 검증 기술

저자: 스마트웨이그 멀티헤드 웨이터

회전식 계량 검증의 기술적 개선 및 무중량 계량의 기본 원리 1. 회전식 믹서의 측정 검증 방법 현황 1.1 회전식 믹서의 전통적인 측정 검증 방법은 장식 건축 자재, 곡물, 유지, 식품, 광물 등과 같은 섬유질 원료의 측정 검증이나 조미료를 온라인으로 조작할 때 다양하게 사용됩니다. 대표적인 방법으로는 전자 벨트 저울, 세척판 유량계, 핵 저울, 디스크 공급 저울 등이 있습니다. 이러한 측정 검증 방법은 나름의 특징을 가지고 있지만, 한계가 매우 큽니다.

전자 벨트 저울의 처리 기술을 자세히 소개합니다. 단계: 전자 벨트 저울은 기업의 전체 영역(계량 구간)에서 얻은 부하 데이터 신호와 이송 속도(전송 벨트 속도 비율) 데이터 신호를 통합하여 총 유량 값을 계산합니다. 조작 가능한 목표값입니다. 참고: 이송되는 재료의 양은 견인 구동 벨트의 속도 비율에 따라 변경됩니다. 원료는 공급 슈트의 공급구를 통해 성형 및 가공된 후 두께가 안정적이고 균일합니다. 벨트 컨베이어의 속도 비율과 관계없이 구동 벨트에 걸리는 부하는 항상 일정합니다. 다른 공급 방식과 비교했을 때, 이 방식은 계측 검증 및 선형성 측면에서 우수한 실제 효과를 제공합니다.

1.2 연속 혼합기계에 회전식 계량 검증 방법 적용 현재 사용되는 회전식 혼합기계에는 시멘트 안정토 플랜트 혼합기계, 콘크리트 회전식 혼합기계, 아스팔트 회전식 혼합기계 등이 있습니다. 계량 검증의 정밀도 측면에서 볼 때, 이러한 장비들은 현재로서는 간헐적인 작동이 일반화될 수 없습니다. 따라서 회전식 혼합 방식은 많은 소비자들에게 선호되지 않으며, 이는 하나의 요인이기도 합니다.

과학적 검증을 통해 이 두 가지 측정 검증 방법으로 결정된 혼합 및 가공 기술이 모두 적합한 분야임을 입증할 수 있으며, 현재 기술적 한계 때문에 회전식 혼합기의 적용이 저해되어서는 안 됩니다. 현재 우리나라에서는 회전식 혼합기가 모두 부피 측정법이나 전자 벨트 저울/나선형 저울로 측정되고 있습니다. 1970년대 유럽에서 연속 혼합 가공 기술이 도입되어 개발 및 설계되었지만, 지금까지 이러한 방식이 유지되어 왔으며, 처음부터 끝까지 개선된 바가 없습니다. 사실, 유럽에서는 이 두 가지 측정 검증 방법을 높은 정밀도로 적용할 수 있습니다. 예를 들어, 중산 스마트 계량기의 벨트식 계량 저울은 동적 조미료 측정 정확도가 2%에 달합니다.

하지만 우리나라에서는 상황이 좋지 않습니다. 기계 및 장비 제조, 자재 생산 등 기초 산업 생산의 제약 때문입니다. 현재 중국에서 도로 현장에서 사용되는 전자 벨트 저울의 측정 검증 정확도는 일반적으로 5% 정도에 불과하며, 이는 용량 측정 검증과 다를 바 없고 장기적인 신뢰성이 떨어집니다. 2. 연속 계량 개혁 - 차동 신호 방식의 의약품 감량(무중량) 저울을 사용하는 다중 헤드 계량기(감량식 계량기)는 1990년대에 산업 생산 전 공정에 걸쳐 연속 계량 검증을 위해 처음 사용되었습니다.

다헤드 계량기는 전자 벨트 저울, 나선형 저울, 심지어 누적 저울까지 점차적으로 대체하고 있습니다. 최신 측정 방식으로서 점점 더 많은 원자재에 적용되고 있습니다. 2.1 기본 개념: 계량 버킷과 공급 장치를 전체 저울 본체로 간주하고, 상위 컴퓨터의 계기판 또는 소프트웨어에 따라 저울 본체의 순중량 데이터 신호를 지속적으로 샘플링하여 단위 시간당 순중량 변화율을 순간 유량으로 측정합니다. 그런 다음 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 필터링 기술을 통해 조정의 나머지 절반인 "비유량"으로 사용할 수 있습니다. 이러한 데이터 흐름의 획득은 매우 중요하며, 무중량 저울의 정확한 측정 및 검증의 기초가 됩니다.

그림에는 전통적인 방식이 자세히 설명되어 있습니다. 다중 헤드 계량기의 측정 검증 방법을 살펴보면, FC(연료 제어기)는 PID 제어 방식에 따라 최적화 알고리즘을 피드백하여 전체 목표에 근접한 총 유량의 작동 계산을 수행하고, 소프트 스타터 및 기타 진동 공급 장치를 작동시키기 위한 조정 데이터 신호를 제어 패널에 출력합니다. 2.2 차동 신호 계량 저울(다중 헤드 계량기)의 실제 적용: 작동 원리를 보면 저울 본체 및 공급 구조의 기계 장비 변경에 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있습니다. 순중량 오차(중량 차이)만 측정하므로 기존의 동적 계측 검증 방식과 비교했을 때 그 특징이 뚜렷합니다. 제어 목표가 총 유량(t/h, kg/min)이고 원료의 이송성이 우수하며 계측 검증 정밀도 기준이 높은 경우, 무중량 상태 계측 검증 방식이 최적의 선택이 될 수 있습니다.

2.2.2 무중량 계량기의 생산 공정: 멀티헤드 계량기의 생산 공정 2.2.3 무중량 계량기 설계 시 주의 사항 및 정확도에 영향을 미치는 요소: 멀티헤드 계량기는 정적 데이터 계량기와 동적 계량기의 특성을 모두 가지고 있습니다. 시스템 소프트웨어 설계 시 다음 사항을 고려해야 합니다. 1. 적절한 이송 속도 범위. 일반적으로 특정 작업 영역에서는 정격 이송 용량의 60~70%가 가장 적합합니다. 통신 및 데이터 교환 속도 변화를 사용하는 경우, 35~40Hz의 부하 주파수에 대응하는 것이 가장 좋습니다. 이는 넓은 범위의 조정을 보장합니다.

또한, 이송 속도가 너무 낮으면 시스템 소프트웨어의 안정성이 떨어지기 때문입니다. 2. 센서의 측정 범위가 적절해야 합니다. 즉, 센서가 공식에 따라 측정 범위의 60%~70%를 활용해야 합니다. 데이터 신호의 변환 범위가 넓어 정밀도 향상에 매우 유리합니다. 3. 기계 시스템 설계 계획은 원료의 원활한 순환을 보장하고, 사전 분배 시간을 최소화하며, 공급 빈도가 지나치게 잦지 않도록 해야 합니다. 일반적으로 원료 보충에는 5~10분이 소요됩니다.

보조 설비의 전송 장치는 안정적인 작동과 우수한 선형 형상을 보장해야 합니다. 2.2.4 응용 전망: 전자 장치 제어 시스템의 급속한 발전과 함께, 다헤드 계량기는 새로운 기술 선택을 기반으로 계측 검증의 정확도를 0.3%에서 0.5%로 향상시켰습니다. 나아가 0.1%~0.2% 또는 정적 데이터 스케일을 뛰어넘는 정확도 향상의 핵심은 디지털 표시 중량 센서의 사용입니다.

2.2.4.1 디지털 디스플레이 계량 센서의 적용: 동적이고 정확한 측정의 필요성에 더욱 잘 부합하기 위해 계량 장비에서 시스템 소프트웨어에 직접 입력되는 센서의 사용이 특히 중요합니다. 특히 지능화가 요구되는 곳에서는 센서의 동시 또는 간접 데이터가 필수적입니다. 이때 정밀 측정 불확실성과 검출률은 일반적으로 서로 상충되는 경향이 있으며, 이 둘 사이의 균형을 맞추기가 어려워 구체적인 상황에 맞는 절충안을 찾아야 합니다. 우리나라의 계량 산업에서는 기존의 디지털-아날로그 센서가 주로 제조 및 사용되고 있으며, 펄스 신호 출력이 작다는 단점이 있습니다.

총 출력값이 큰 중량 센서와 저항 변형력의 기본 원리를 예로 들면, 일반적으로 최대 출력값은 30~40mV입니다. 따라서 데이터 신호는 무선 주파수의 영향을 쉽게 받으며, 케이블 전송 거리 또한 일반적으로 10미터 이내로 짧습니다. 컨테이너 계량 장비(사일로 계량기, 서비스 플랫폼 계량 장비 또는 계량대(전자 트럭 계량기 또는 철도 계량기))에서 여러 개의 온도 센서를 직렬로 사용하는 경우, 데이터 운영 시스템을 통해 "자체 교정"을 수행할 수 있습니다.

이는 다채널 디지털 센서 시스템 소프트웨어 덕분에 저항 매칭 문제가 발생하지 않기 때문입니다. 고객은 각 컨트롤러의 상세 주소, 무게 및 감도를 입력한 후 직접 저울 조정을 수행할 수 있습니다. "네 모서리" 또는 "가장자리" 균형을 맞출 수 있으며, 문자를 반복적으로 조정할 필요가 없습니다. 시스템 시뮬레이션에서 여러 센서를 연결한 후에는 각 컨트롤러의 특성을 서로 구분할 수 없습니다. 교정 시에는 각 센서에 표준 추를 올려놓고 단자에 고전압을 사용하여 압력 조절기를 조정해야 합니다.

조정 과정에서 대응표본 t-검정을 사용하기 때문에 여러 번 반복해야 합니다. 데이터 시스템에서는 각 센서를 개별적으로 확인할 수 있습니다. 따라서 디지털 센서 시스템을 사용한 소프트웨어의 총비용을 보정하는 데 걸리는 시간은 시스템 시뮬레이션 시간의 1/4에 불과합니다.

데이터 시스템 소프트웨어를 사용하면 "자가 진단"도 가능합니다. 즉, 진단 프로그램이 각 센서의 데이터 신호가 정상적으로 수신되는지, 출력값이 기준치를 크게 초과하는지 등을 지속적으로 점검합니다. 문제가 발생하면 대시보드 또는 제어 패널에 메시지나 경보가 자동으로 표시되며, 고객은 제어 패널의 버튼을 사용하여 각 센서를 찾아 개별적으로 문제의 원인을 파악하고 일반적인 문제 해결을 수행할 수 있습니다. 이러한 판단 기반 진단 및 문제 해결 기능은 고객에게 분명한 이점이지만, 아날로그 센서 시스템 소프트웨어 시뮬레이션에서는 이를 구현하고 비용을 절감하는 것이 쉽지 않습니다.

계량 산업에서 일반적인 시뮬레이션 센서 시스템 소프트웨어의 변위 계수 SPWM 해상도는 16비트이며, 사용 가능한 카운트 수는 5만 개입니다. 또한 데이터 시스템의 각 센서 화면 해상도는 20비트이므로 사용 가능한 카운트 수는 100만 개입니다. 따라서 4개의 디지털 센서를 사용하는 시스템 소프트웨어는 400만 개의 카운트를 표시할 수 있는 화면 해상도를 구현할 수 있습니다. 이처럼 높은 화소 수는 계량 프레임이 매우 무겁고 계량 대상물의 순중량이 작은 곳에 특히 적합합니다.

예를 들어, 조미료 계량 장비의 경우, 특정 원료가 비법 레시피에서 차지하는 비율이 매우 적더라도 정확도 요구 사항은 매우 높습니다. 이는 기존 시스템 시뮬레이션으로는 달성할 수 없습니다. 3. 회전식 혼합 장비의 적용 및 시장 전망에 미치는 영향 중국의 회전식 혼합 장비의 측정 및 검증이 여전히 전통적인 방식에 의존하고 있기 때문에, 무중량 계량 기술은 마케팅 및 판촉 분야에서 매우 폭넓은 적용 가능성을 가지고 있습니다. 아스팔트의 연속 혼합 공정은 획기적인 변화를 맞이하고 있으며, 데이터 흐름의 정확한 제어를 통해 매우 표준화되고 이상적인 혼합 재료를 생산할 수 있습니다.

회전식 교반 공정은 구조가 간단하고 유지 보수 비용이 저렴하기 때문에, 제품 혼합 비율을 엄격하게 제어할 경우 회전식 교반의 낮은 시장 점유율을 바꿀 수 있습니다. 특히 도로 및 수력 공학 분야에서 요구되는 생산성 향상 기계 및 장비에 긍정적인 영향을 미칠 수 있으며, 무중량 계량은 측정 정확도를 향상시키는 핵심적인 개선 사항입니다.

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