Как разумно выбрать многоголовочные весы

Автор: Smartweigh– Многоголовочный весовой дозатор

Многоголовочные весы — это устройство преобразования энергии в электричество, способное преобразовывать силу в электронные сигналы, и являются основным компонентом многоголовочных весов. Существует множество типов датчиков, способных осуществлять преобразование силы в электрический сигнал, обычно включая датчики сопротивления, датчики магнитного поля и емкостные датчики. Датчики магнитного поля важны в электронных аналитических весах, емкостные датчики являются частью многоголовочных весов, а датчики сопротивления широко используются в большинстве весовых устройств.

Многоголовочный тензометрический весовой дозатор отличается простой конструкцией, высокой точностью, широким диапазоном применения и может использоваться в относительно неблагоприятных природных условиях. Поэтому многоголовочный тензометрический весовой дозатор был разработан на основе полиуретанового эластомера, тензометрического датчика и схемы компенсации напряжения.

Полиуретановый эластомер является нагруженной частью многоголовочных весов и изготовлен из высококачественной углеродистой стали и высококачественного алюминиевого сплава. Тензометрический датчик изготовлен из металлической фольги с нанесенной на нее сеткой, а четыре датчика приклеены к полиуретановому эластомеру методом мостовой конструкции. В случае отсутствия питания все 4 резистора мостовой схемы имеют одинаковое значение, схема находится в сбалансированном состоянии, и выходной сигнал равен нулю.

При деформации полиуретанового эластомера под действием силы деформируется и тензометрический датчик сопротивления. В течение всего процесса воздействия силы и изгиба на полиуретановый эластомер два тензометрических датчика сопротивления растягиваются, железная проволока растягивается, и значение сопротивления увеличивается, а два других датчика подвергаются воздействию силы, и значение сопротивления уменьшается. Таким образом, изначально сбалансированная мостовая схема выходит из равновесия, и на обеих сторонах мостовой схемы возникает разность рабочих напряжений. Разность рабочих напряжений связана с величиной силы, действующей на полиуретановый эластомер. Проверка разности рабочих напряжений позволяет определить величину силы, действующей на датчик, а рабочее напряжение после проверки и обработки данных на панели управления позволяет лучше использовать настройки различных многоголовочных весов. Многоголовочные весы имеют различные конструктивные формы, и название датчика обычно также определяется его внешним видом.

Например, датчики для штабелирования с цепью (важные электронные автомобильные весы), консольные балочные датчики (наземные весы, складские весы, электронные автомобильные весы), колонные датчики (электронные автомобильные весы, складские весы), автомобильные датчики (весы), S-образные датчики (складские весы) и т. д. Многоголовочные весы часто могут иметь датчики различных конструктивных форм. Правильный выбор датчика способствует улучшению характеристик многоголовочных весов.

Существует множество технических характеристик и моделей многоголовочных весов с датчиками сопротивления, диапазон измерений которых варьируется от нескольких сотен граммов до нескольких сотен тонн. При выборе диапазона измерения многоголовочных весов необходимо учитывать размеры наиболее часто используемых моделей. Общее правило таково: общая нагрузка на датчики (максимально допустимая нагрузка на отдельные датчики × количество датчиков) = 1/2~2/3 от максимального веса многоголовочных весов.

Точность многоголовочных весов подразделяется на четыре уровня: a, b, c и d. Разные уровни имеют разные погрешности. Для датчиков класса А указаны максимальные значения.

Число после обозначения класса указывает на значение, полученное в результате метрологической проверки; чем больше данных, тем выше качество датчика. Например, C2 означает класс C, что соответствует 2000 значениям метрологической проверки; C5 означает класс C, что соответствует 5000 значениям метрологической проверки. Очевидно, что C5 выше, чем C2.

Наиболее распространенные классы датчиков — C3 и C5, и эти два класса позволяют создавать многоголовочные весы с точностью III. Основная погрешность многоголовочных весов обусловлена ​​дискретной системной ошибкой, ошибкой запаздывания, ошибкой повторяемости, релаксацией напряжений, дополнительной ошибкой нулевой точки температуры и дополнительной ошибкой номинальной выходной температуры. В цифровых датчиках, появившихся в последние годы, схема питания АЦП и схема питания ЦП интегрированы в сам датчик. Выходной сигнал датчика представляет собой не аналоговый сигнал рабочего напряжения, а аналоговый сигнал чистого веса, полученный с помощью специального решения, что имеет следующие преимущества: 1. Панель управления. Сигналы данных каждого цифрового датчика могут собираться отдельно, вычисляться по линейному уравнению, каждый датчик может быть откалиброван независимо, что обеспечивает высокую возможность одновременной корректировки погрешности всех четырех параметров.

1. Самая большая проблема в многоголовочных весах, использующих цифровые и аналоговые датчики, — это корректировка погрешности по четырем углам, которая обычно требует многократных калибровок для точной настройки, каждый раз с перемещением тяжелого стандартного груза, что занимает много времени и требует больших трудозатрат. 2. Поскольку приборная панель может обнаруживать сигналы данных всех датчиков, проблемы всех датчиков можно увидеть на приборной панели, что удобно для технического обслуживания. 3. Цифровой датчик передает аналоговый сигнал через интерфейс 485, и передача осуществляется на большие расстояния без каких-либо искажений.

Устранить сложные и уязвимые проблемы передачи импульсного сигнала. 4. Различные ошибки датчика можно корректировать с помощью микроконтроллера, встроенного в цифровой датчик, что делает выходные данные датчика более корректными. Многоголовочные весы называют центральной нервной системой многоголовочных весов, и их характеристики во многом определяют точность и надежность многоголовочных весов.

При проектировании многоголовочных весов часто возникает вопрос о том, как использовать датчики. Многоголовочные весы — это, по сути, устройство, которое преобразует качественный сигнал данных в электронный выходной сигнал, который можно точно измерить. Первое, что следует учитывать при использовании датчика, — это конкретные условия офисного помещения, в котором он расположен.

Это особенно важно для правильного использования датчиков, и это связано с тем, сможет ли датчик работать должным образом, с другими аспектами безопасности и срока службы, а также с надежностью и коэффициентом безопасности всех весовых машин. Вред, причиняемый датчику окружающей средой, имеет следующие аспекты: (1) Высокая температура окружающей среды приводит к расплавлению покрытия датчика, точечной сварке и структурным изменениям из-за термического напряжения полиуретанового эластомера. Для датчиков, работающих в условиях высокой температуры окружающей среды, часто выбирают термостойкие датчики, а также необходимо дополнительно использовать теплоизоляцию, водяное охлаждение, воздушное охлаждение и другое оборудование.

(2) Опасность дыма и влаги для возникновения коротких замыканий датчиков. В данной природной среде следует использовать высокогерметичный датчик. Разные датчики имеют разные методы герметизации, и эффективность герметизации сильно различается.

К основным методам герметизации относятся заполнение герметиком и механическое оборудование для нанесения покрытия на резиновый лист, электросварка (дуговой сварочный аппарат и т. д., электронно-лучевая сварка) для герметизации и заполнение азотом для вакуумной упаковки. Исходя из фактического эффекта герметизации, электросварка является наилучшим методом, а дозировка для заполнения и герметизации недостаточна. Для датчиков, работающих в чистой и сухой естественной среде в помещении, можно выбрать датчик с клеевой герметизацией. Для датчиков, работающих в естественной среде с высокой влажностью и задымлением, необходимо выбрать импульсную термосварку или импульсную сварку, а также вакуумную упаковку с заполнением азотом.

(3) В условиях высокой коррозии, например, при повышенной влажности, низкой температуре, воздействии кислот и щелочей, которые вызывают повреждение полиуретанового эластомера, короткое замыкание и другие опасности для датчика, в качестве внешнего слоя следует выбирать покрытие из нержавеющей стали, обладающее хорошей коррозионной стойкостью и герметичностью. (4) Вредное воздействие магнитного поля на выходной сигнал датчика приводит к появлению хаотичных данных. В этом случае экранирующие свойства датчика строго проверяются на предмет отличной электромагнитной стойкости.

(5) Воспламеняемость, горючесть и взрывоопасность не только создают повышенную опасность для датчиков, но и представляют серьезную угрозу для другого механического оборудования и безопасности жизни. Поэтому для датчиков, работающих в условиях воспламеняемости, горючести и взрывоопасности, четко определены характеристики взрывозащищенного типа: взрывозащищенные датчики должны использоваться в условиях воспламеняемости, горючести и взрывоопасности. Герметизирующая крышка такого типа датчика должна учитывать не только герметичность, но и прочность на сжатие, характерную для взрывозащищенных датчиков, а также влаго-, водонепроницаемость и взрывозащищенность кабельного вывода.

Во-вторых, выбор общего количества датчиков и диапазона измерения: выбор общего количества датчиков зависит от основного назначения многоголовочных весов, уровня опорных точек корпуса весов (количество опорных точек должно основываться на геометрии центра тяжести перекрывающихся корпусов весов и эталонной точке центра тяжести). Как правило, некоторые точки опоры весов используют несколько датчиков, но уникальные весы, такие как электронные крюковые весы, используют только один датчик, а некоторые электромеханические весы должны явно использовать количество датчиков в соответствии со специфической ситуацией. Выбор диапазона измерения датчика может оцениваться в зависимости от таких факторов, как размер весов, количество датчиков, вес самих весов, а также возможный большой вес и нагрузка на колеса.

В целом, чем ближе диапазон измерения датчика к нагрузке каждого датчика, тем выше точность взвешивания. Однако в специфических областях применения, помимо веса объекта, учитываются также вес самих весов, вес тары, вес колес и вибрационные удары. Поэтому при выборе диапазона измерения датчика необходимо учитывать множество факторов для обеспечения безопасности и долговечности датчика.

Метод расчета диапазона измерения датчика был уточнен после многочисленных экспериментов с учетом различных факторов, представляющих опасность для корпуса весов. Формула расчета выглядит следующим образом: C = K - 0, K - 1, K - 2, K - 3 (Wmax + W) / N. C - номинальный диапазон отдельного датчика; W - вес самих весов; Wmax - максимальное значение чистого веса объекта; N - общее количество точек опоры, выбранных весами; K - 0 - индекс коммерческого страхования, обычно 1,2–1,3; K - 1 - индекс ударопрочности промежуточного элемента; K - 2 - индекс смещения центра тяжести весов; K - 3 - индекс атмосферного давления.

Например, для электронных напольных весов на 30 т максимальная грузоподъемность составляет 30 т, вес самих весов — 1,9 т, выбрано 4 датчика, и в соответствии с конкретной ситуацией в данный момент выбраны следующие параметры: индекс коммерческого страхования K-0 = 1,25, индекс удара K-1 = 1,18, а также центр тяжести. Индекс отклонения точки K-2 = 1,03, индекс давления воздуха K-3 = 1,02. Решение: Согласно методу расчета диапазона измерения датчика: c = K-0, K-1, K-2, K-3 (Wmax + W) / N. c = 1,25 × 1,18 × 1,03 × 1,02 × (30 + 1,9) / 4 = 12,36 т. Таким образом, диапазон измерения датчика составляет 15 т (грузоподъемность датчика обычно составляет 10 т, 15 т, 20 т, 25 т, 30 т, 40 т, 50 т и т. д., за исключением случаев, когда это уникальная модификация).

Согласно опыту работы, погрешность измерения весов обычно составляет 30–70%, однако весы, оказывающие значительное влияние на весь процесс применения, такие как динамические балансировочные весы, динамические электронные автомобильные весы, весы для нержавеющей стали и т. д., при использовании датчика, как правило, расширяют диапазон измерения, так что датчик работает в пределах 20–30% от своего диапазона. При этом необходимо учитывать области применения различных датчиков. Ключевым фактором при выборе типа датчика является тип весов и условия помещения. Для обеспечения правильной настройки и надежности измерения веса необходимо учитывать рекомендации производителя. Производители обычно указывают область применения датчика в зависимости от его долговечности, параметров производительности, способа установки, конструктивной формы, материала полиуретанового эластомера и других характеристик. Датчики с балкой подходят для цепных весов, таких как весы для материалов, электронные ленточные весы и сортировочные весы.

В конечном итоге необходимо выбрать уровень точности датчика. Уровень точности датчика включает в себя нелинейность датчика, релаксацию напряжений, восстановление после релаксации напряжений, задержку, повторяемость, чувствительность и другие показатели его характеристик. При использовании датчика необходимо учитывать не только требования к точности электронного обозначения, но и его стоимость.

При выборе уровней датчиков необходимо учитывать следующие два критерия: 1. Учитывать требования к входным данным на приборной панели. Индикатор взвешивания отображает результат взвешивания после того, как выходной сигнал многоголовочных весов становится больше и выполняется АЦП. Следовательно, выходной сигнал многоголовочных весов должен быть больше, чем значение входного сигнала, заданное приборной панелью. Чувствительность выходного сигнала многоголовочных весов учитывается в формуле согласования между датчиком и приборной панелью, и результат вычисления должен быть больше входной чувствительности, заданной приборной панелью.

Формула подбора многоголовочных весов и приборной панели: выходная чувствительность весовщика * напряжение питания * размер весов, степень близорукости весовщика * количество датчиков * диапазон измерения датчика. Например, для количественной упаковочной машины с весом 25 кг и весов с большой близорукостью (1000 диапазонов измерения) выбираются 3 датчика L-BE-25 с диапазоном измерения 25 кг и чувствительностью 2,0±0,008 мВ/В, а для приборной панели весов с электрическим рабочим напряжением 12 В — AD4325. Уточняется, следует ли комбинировать выбранный датчик с приборной панелью.

Решение: Входная чувствительность приборной панели AD4325 составляет 0,6 мкВ/сут, поэтому, согласно формуле согласования между многоголовочными весами и приборной панелью, удельный входной сигнал приборной панели составляет 2×12×25/1000×3×25=8 мкВ/сут > 0,6 мкВ/сут. Следовательно, выбранные многоголовочные весы могут учитывать регулирование входной чувствительности приборной панели, что позволяет комбинировать их с выбором приборной панели. 2. Учитывайте требования к точности электронных показаний.

Электронное представление в основном состоит из трех частей: весов, датчиков и приборной панели. При выборе точности многоголовочных весов следует отдавать предпочтение точности, немного превышающей расчетное значение, основанное на базовой теории. Базовая теория обычно ограничивается объективными причинами, такими как низкая прочность весов на сжатие, хорошие характеристики приборной панели, экстремальные условия эксплуатации весов и другие факторы.

Автор: Smartweigh– Производители многоголовочных весовых устройств

Автор: Smartweigh– Линейный весовой коэффициент

Автор: Smartweigh– Линейный весовой упаковочный автомат

Автор: Smartweigh– Многоголовочный весовой упаковочный автомат

Автор: Smartweigh– Поддон Денестер

Автор: Smartweigh– Машина для упаковки в блистеры

Автор: Smartweigh– Комбинированный весовой коэффициент

Автор: Smartweigh– Упаковочная машина для дойпаков

Автор: Smartweigh– Машина для упаковки готовых пакетов

Автор: Smartweigh– Роторная упаковочная машина

Автор: Smartweigh– Вертикальная упаковочная машина

Автор: Smartweigh– Упаковочная машина VFFS