ภาพรวมของเครื่องชั่งแบบหลายหัว แผนผังการทำงานโดยใช้พารามิเตอร์พื้นฐาน การคำนวณ และตัวอย่างการใช้งาน

ผู้เขียน: Smartweigh– เครื่องชั่งน้ำหนักแบบหลายหัว

เครื่องชั่งแบบหลายหัว (เครื่องป้อนแบบชั่งน้ำหนักและวิเคราะห์ปริมาณ) เป็นอุปกรณ์ป้อนแบบชั่งน้ำหนักเพื่อการวิเคราะห์เชิงปริมาณชนิดหนึ่ง โดยมีวัตถุประสงค์หลักคือใช้ในกระบวนการชั่งน้ำหนักแบบต่อเนื่องไดนามิก ซึ่งสามารถดำเนินการชั่งน้ำหนักและวิเคราะห์ปริมาณวัตถุดิบที่ต้องป้อนอย่างต่อเนื่องได้ และมีการแสดงข้อมูลการไหลรวมของวัตถุดิบแบบเรียลไทม์และการไหลรวมทั้งหมด โดยพื้นฐานแล้วมันคือระบบชั่งน้ำหนักแบบข้อมูลคงที่ ซึ่งใช้เทคโนโลยีการชั่งน้ำหนักของเครื่องชั่งถังแบบข้อมูลคงที่ และใช้เซ็นเซอร์ชั่งน้ำหนักในการชั่งน้ำหนักถัง อย่างไรก็ตาม ในแผงควบคุมของเครื่องชั่งแบบหลายหัว จำเป็นต้องคำนวณน้ำหนักสุทธิที่สูญเสียไปต่อหน่วยเวลาของเครื่องชั่งถัง เพื่อให้ได้ข้อมูลการไหลรวมของวัตถุดิบแบบเรียลไทม์

ภาพที่ 1 แสดงแผนผังหลักการทำงานของเครื่องชั่งแบบหลายหัว คำอธิบายโดยย่อของเครื่องชั่งแบบหลายหัว แผนผังการออกแบบ การวัดและการประยุกต์ใช้พารามิเตอร์หลักของการทำงาน และกรณีการใช้งาน ภาพที่ 1 แผนผังหลักการทำงานของเครื่องชั่งแบบหลายหัว ภาพที่ 1 เป็นแผนภาพโครงสร้างของเครื่องชั่งแบบหลายหัว เมื่อระดับวัสดุถึงระดับสูงสุด วาล์วปล่อยจะปิด และถังชั่งน้ำหนักจะถูกรองรับโดยเครื่องชั่งแบบหลายหัว เพื่อให้การชั่งน้ำหนักแม่นยำ ด้านบนและด้านล่างของถังชั่งน้ำหนักจะเชื่อมต่อกันตามช่องทางอ่อนหรือทางเข้าและทางออก เพื่อไม่ให้น้ำหนักสุทธิของเครื่องจักรและอุปกรณ์ด้านหน้าและด้านหลัง ด้านซ้ายและด้านขวา รวมถึงวัตถุดิบไปกระทบกับถังชั่งน้ำหนัก

ด้านขวาของภาพที่ 1 คือภาพแสดงแผนผังกระบวนการทำงานทั้งหมดของเครื่องป้อนวัสดุแบบต่อเนื่อง กระบวนการทำงานทั้งหมดของเครื่องป้อนวัสดุแบบต่อเนื่องมีระบบเป็นรอบ (แสดงไว้ในภาพ 3 รอบ) แต่ละรอบประกอบด้วยช่วงเวลา 2 รอบ: เมื่อถังชั่งน้ำหนักว่างเปล่า วาล์วปล่อยวัสดุจะเปิดเพื่อปล่อยวัสดุ และน้ำหนักสุทธิของวัตถุดิบในถังชั่งน้ำหนักจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เมื่อถึงระดับวัสดุสูงสุดที่ t1 วาล์วปล่อยวัสดุจะปิด สายพานลำเลียงแบบเกลียวจะเริ่มลำเลียงวัสดุ และเครื่องชั่งน้ำหนักแบบหลายหัวจะเริ่มทำงาน หลังจากนั้นระยะหนึ่ง เมื่อน้ำหนักสุทธิของวัตถุดิบในถังชั่งน้ำหนักลดลงเรื่อยๆ และถึงระดับวัสดุต่ำสุดที่ t2 วาล์วปล่อยวัสดุจะเปิดอีกครั้ง และช่วงเวลาตั้งแต่ t1 ถึง t2 คือช่วงเวลาการทำงานของเครื่องป้อนวัสดุแบบต่อเนื่อง หลังจากช่วงเวลาหนึ่ง เมื่อน้ำหนักสุทธิของวัตถุดิบในถังชั่งน้ำหนักเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและถึงระดับวัสดุสูงสุดอีกครั้งที่เวลา t3 วาล์วปล่อยจะปิด และช่วงเวลาตั้งแต่ t2 ถึง t3 คือเวลาวงจรสำหรับการปล่อยซ้ำ และเป็นเช่นนี้เรื่อยไป ในระหว่างเวลาวงจรของเครื่องป้อนแบบบังคับ อัตราความเร็วของสายพานลำเลียงแบบเกลียวจะถูกตรวจสอบตามอัตราการไหลทันทีเพื่อให้ได้การป้อนที่เสถียร ในระหว่างเวลาวงจรการปล่อยซ้ำ อัตราความเร็วของสายพานลำเลียงแบบเกลียวจะรักษาอัตราความเร็วไว้ก่อนเริ่มเวลาวงจร เปลี่ยนเครื่องป้อนเป็นวิธีการตรวจสอบอัตราการไหลปริมาตรคงที่

เนื่องจากเครื่องชั่งแบบหลายหัวผสานรวมการชั่งน้ำหนักแบบไดนามิกและการชั่งน้ำหนักแบบคงที่ และผสานรวมระบบป้อนแบบไม่ต่อเนื่องและแบบต่อเนื่อง โครงสร้างจึงปิดผนึกได้ง่าย และเหมาะสำหรับการชั่งน้ำหนักวัตถุดิบละเอียดมาก เช่น คอนกรีต ผงปูนขาว ถ่านหินบด อาหาร ยา ฯลฯ การควบคุมน้ำหนักและการปรุงแต่ง สามารถบรรลุความแม่นยำและความเป็นเส้นตรงในการชั่งน้ำหนักสูง 2. ความจำเป็นของแผนการออกแบบพารามิเตอร์หลักของการทำงานของเครื่องชั่งแบบหลายหัว ในการออกแบบแผนการทำงานของเครื่องชั่งแบบหลายหัว ต้องพิจารณาพารามิเตอร์หลักของการทำงาน เช่น ความถี่ในการปล่อย ปริมาณการปล่อยซ้ำ ความจุของถังชั่ง และอัตราการปล่อยซ้ำ มิฉะนั้นเครื่องชั่งแบบหลายหัวจะไม่ทำงานอย่างถูกต้อง ลูกค้ารายหนึ่งซื้อเครื่องชั่งแบบหลายหัวจากผู้ผลิตเพื่อการบำรุงรักษาอุปกรณ์ในสถานที่เพื่อวิเคราะห์คุณสมบัติ โดยซื้อเซ็นเซอร์ชั่งน้ำหนัก 100 กก. เพียง 3 ตัวเท่านั้น หลังจากนำไปใช้งานแล้ว พบว่าจุดศูนย์ไม่เสถียร และบางครั้งข้อมูลการไหลรวมไม่แสดง รวมถึงข้อผิดพลาดทั่วไปอื่นๆ

หลังจากที่ผู้ผลิตส่งคนไปตรวจสอบที่เกิดเหตุ พวกเขาก็พบว่าวัตถุดิบของลูกค้าคือกรดบอริก ซึ่งมีความหนาแน่นสัมพัทธ์ 1510 กก./ลบ.ม. อัตราการไหลรวมสูงสุดเพียง 36 กก./ชม. และอัตราการไหลรวมทั่วไปอยู่ที่ 21-24 กก./ชม. เนื่องจากอัตราการไหลรวมน้อยมาก ถังพักจึงใช้จุดรองรับเซ็นเซอร์ชั่งน้ำหนัก 100 กก. จำนวน 3 จุด และถังพักสำหรับการวิเคราะห์มีขนาดค่อนข้างใหญ่ สามารถปฏิบัติตามกฎการทำงานที่แนะนำอย่างยิ่งด้านล่างนี้ได้ “เมื่อปริมาณเถ้ามีมาก ควรเลือกความถี่ในการปล่อยซ้ำเป็น 15 ถึง 20 ครั้ง/ชม.” เพื่อให้ได้น้ำหนักสุทธิของการปล่อยซ้ำแต่ละครั้งประมาณ 36/15 ถึง 36/20 นั่นคือ 1.9 กก. ถึง 2.4 กก. น้ำหนักสุทธิของวัตถุดิบที่รับโดยเซ็นเซอร์ชั่งน้ำหนักแต่ละตัวน้อยกว่า 1 กก. และช่วงการวัดที่เหมาะสมอยู่ที่ประมาณ 0.5 ถึง 1%

โดยทั่วไป ช่วงการวัดที่เหมาะสมของเซ็นเซอร์ชั่งน้ำหนักควรมีอย่างน้อย 10-30% หรือมากกว่านั้น เพื่อให้มั่นใจได้ว่าการชั่งน้ำหนักมีความแม่นยำมากขึ้น ตัวอย่างเช่น หากน้ำหนักวัตถุดิบ 2.4 กิโลกรัม บวกกับน้ำหนักสุทธิของถังพักและอุปกรณ์ป้อน (เช่น สายพานลำเลียงแบบเกลียว) น้ำหนักรวมจะอยู่ที่ประมาณ 10 กิโลกรัม หากใช้โหลดเซลล์สามตัว ช่วงการวัดของแต่ละตัวสามารถเลือกได้ตั้งแต่ 5-10 กิโลกรัม นั่นหมายความว่า ช่วงการวัดของเซ็นเซอร์ 100 กิโลกรัมที่สั่งซื้อมาแต่เดิมจะขยายใหญ่ขึ้น 10-20 เท่า ส่งผลให้ความน่าเชื่อถือของเครื่องชั่งแบบหลายหัวลดลง และความแม่นยำในการชั่งน้ำหนักต่ำลง

กรณีนี้แสดงให้เห็นว่าแบบแผนการออกแบบเครื่องชั่งแบบหลายหัวต้องเป็นไปตามมาตรฐานแบบแผนการออกแบบด้วย และพารามิเตอร์หลักของอุปกรณ์เครื่องจักรและการทำงานของเครื่องชั่งแบบหลายหัวต้องได้รับการกำหนดหลังจากการคำนวณ 3. การคำนวณแบบแผนการออกแบบของพารามิเตอร์หลักของการทำงานของเครื่องชั่งแบบหลายหัว 3.1 การคำนวณความถี่ในการปล่อย รูปที่ 1 แสดงรายละเอียดการทำงานของเครื่องชั่งแบบหลายหัว ระบบแต่ละรอบประกอบด้วยกระบวนการปล่อยทั้งหมด ดังนั้นความถี่ในการปล่อยที่เหมาะสมคืออะไร? สำหรับเครื่องชั่งแบบหลายหัว ยิ่งอัตราส่วนการครอบครองรอบของเครื่องป้อนแรงในแต่ละระบบรอบ (การครอบครองเวลา = รอบของเครื่องป้อนแรง / รอบการปล่อยซ้ำ) มากเท่าไหร่ก็ยิ่งดี โดยทั่วไปควรเกิน 10:1 ทั้งนี้เพราะความแม่นยำของเวลาในรอบของเครื่องป้อนแรงนั้นสูงกว่าเวลาในรอบของการปล่อยซ้ำมาก ยิ่งการครอบครองรอบของเครื่องป้อนแรงมากเท่าไหร่ ความแม่นยำโดยรวมของเครื่องชั่งแบบหลายหัวก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

โดยทั่วไป ความถี่ของระบบหมุนเวียนต่อหน่วยเวลาของเครื่องชั่งแบบหลายหัวจะแสดงเป็นความถี่ของระบบหมุนเวียนต่อชั่วโมงเมื่อปริมาณเถ้ามีมากขึ้น นั่นคือ ครั้ง/ชั่วโมง เนื่องจากเงื่อนไขเบื้องต้นขึ้นอยู่กับปริมาณเถ้าที่ป้อนต่อชั่วโมงที่มากขึ้น ดังนั้นการป้อนเถ้าต่อหน่วยเวลา (เช่น ต่อวินาที) จึงเป็นค่าคงที่ ยิ่งความถี่ของระบบหมุนเวียนน้อยลง ปริมาณวัสดุที่ปล่อยออกมาในแต่ละครั้งก็จะยิ่งมากขึ้น ความจุและน้ำหนักสุทธิของถังชั่งก็จะยิ่งมากขึ้น และความแม่นยำของการสูญเสียน้ำหนักและการคำนวณโดยใช้เซ็นเซอร์ชั่งน้ำหนักแบบหลายช่วงก็จะยิ่งต่ำลง ในทางกลับกัน ยิ่งความถี่ของระบบหมุนเวียนมากขึ้น ปริมาณการปล่อยในแต่ละครั้งก็จะยิ่งน้อยลง ความจุและน้ำหนักสุทธิของถังชั่งก็จะยิ่งน้อยลง และความแม่นยำของการสูญเสียน้ำหนักและการคำนวณโดยใช้เซ็นเซอร์ชั่งน้ำหนักที่มีช่วงการวัดแคบก็จะยิ่งสูงขึ้น

อย่างไรก็ตาม ความถี่ของระบบหมุนเวียนสูงเกินไป อุปกรณ์เครื่องป้อนวัสดุเริ่มและหยุดทำงานบ่อยครั้ง และแผงควบคุมของเครื่องชั่งหลายหัวมักสลับไปมาระหว่างเวลาการทำงานของเครื่องป้อนแบบบังคับและเวลาการทำงานของการป้อนซ้ำ ซึ่งไม่ดีนัก ความถี่ในการปล่อยวัสดุซ้ำที่แนะนำอย่างยิ่งแสดงอยู่ในตารางที่ 1 แต่ความถี่ในการปล่อยวัสดุซ้ำสามค่าตรงกลางนั้นสำคัญและแนะนำอย่างยิ่ง โดยทั่วไปจากประสบการณ์การทำงาน ซอฟต์แวร์ระบบป้อนวัสดุแบบชั่งน้ำหนักส่วนใหญ่เหมาะสำหรับวัสดุผงและวัสดุเม็ดที่มีความลื่นไหลต่ำ ครั้ง/ชั่วโมง

เมื่อปริมาณการป้อนเถ้าต่ำกว่าปริมาณการป้อนเถ้าที่มากกว่า ความถี่ในการป้อนใหม่จะลดลง ทำให้รอบการทำงานของเครื่องป้อนแบบบังคับมีมากขึ้น ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการปรับปรุงความแม่นยำมากขึ้น โดยทั่วไปจากประสบการณ์การทำงาน ในบางการใช้งานที่มีอัตราการไหลรวมของเครื่องป้อนต่ำมาก แม้ว่าความจุของถังพักจะน้อยมาก แต่ก็ยังสามารถเก็บวัตถุดิบได้นานหนึ่งชั่วโมงหรือนานกว่านั้น และเวลาในการป้อนใหม่เกิน 1 ชั่วโมง ตัวอย่างเช่น: อัตราการไหลรวมของเครื่องป้อนขนาดใหญ่คือ 2 กก./ชม. อัตราส่วนของกองวัตถุดิบคือ 803 กก./ลบ.ม. อัตราการไหลรวมของเครื่องป้อนปริมาตรขนาดใหญ่คือ 2/803 = 0.0025 ลบ.ม./ชม. หากความจุของถังพักวัตถุดิบคือ 0.01 ลูกบาศก์เมตร (ประมาณเท่ากับ 25b250m × 25b250m × ขนาดของถังพักวัตถุดิบทรงลูกบาศก์ เช่น 25b250m) และมีการใช้วัตถุดิบเพียงพอสำหรับ 2-3 ชั่วโมง โดยปริมาณการป้อนแต่ละครั้งต่ำกว่า 10 กิโลกรัม จึงไม่จำเป็นต้องใช้ระบบป้อนอัตโนมัติ การป้อนด้วยมือสามารถพิจารณาได้ตามข้อกำหนดการผลิต แต่ปริมาณการไหลโดยรวมจะต่ำกว่าเล็กน้อย

3.2 สูตรสำหรับการคำนวณปริมาตรการปล่อยซ้ำได้เลือกความถี่ในการปล่อยซ้ำแล้ว จากนั้นจึงสามารถคำนวณปริมาตรการปล่อยซ้ำและปริมาตรทั้งหมดของเครื่องป้อนได้ ตามการวิเคราะห์ลักษณะเฉพาะของเครื่องชั่งแบบหลายหัว: อัตราการไหลรวมของเครื่องป้อนขนาดใหญ่คือ 275 กก./ชม. ความหนาแน่นของวัตถุดิบคือ 485 กก./ลบ.ม. และอัตราการไหลรวมของเครื่องป้อนปริมาตรขนาดใหญ่คือ 270/480 = 0.561 ลบ.ม./ชม. ความถี่ของวัสดุถูกเลือกเป็น 15 ครั้ง/ชม. วิธีการคำนวณปริมาตรการปล่อยกลับคือ: ปริมาตรการปล่อยกลับ = ปริมาณเถ้าที่มากกว่า (กก./ชม.) ÷ ความหนาแน่น (กก./ลบ.ม.) ÷ ความถี่ในการปล่อยกลับ (ความถี่ในการปล่อยกลับ/ชม.) ในตัวอย่างนี้ ปริมาตรการปล่อยกลับ = 270 ÷ 480 ÷ 15 = 0.0375 ลบ.ม. 3.3 การคำนวณความจุของถังชั่งน้ำหนัก ความจุของถังชั่งน้ำหนักในแผนการออกแบบจะเกินปริมาตรการปล่อยกลับที่คำนวณได้แน่นอน เนื่องจากจำเป็นต้องพิจารณาว่าถังชั่งน้ำหนักเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เมื่อเริ่มการปล่อยกลับ นอกจากนี้ยังมี “วัตถุดิบคงเหลือ” บางส่วน และส่วนบนของถังพักมีพื้นที่จัดเก็บที่ไม่น่าจะเต็ม “พื้นที่ว่าง” หากแต่ละส่วนคิดเป็น 20% ปริมาตรการระบายออกจะถูกหารด้วย 0.6 และจะได้ความจุของถังพักที่ต้องการ และความจุของไซโลที่ชั่งน้ำหนักขั้นสุดท้ายควรเป็นไปตามความจุของไซโลที่คำนวณได้ วิธีการคำนวณปริมาตรการระบายออก: ความจุของถังพัก = ปริมาตรการระบายออก ÷ โดยที่ k: k คือดัชนีความจุของถังพัก ซึ่งมีค่าตั้งแต่ 0.4 ถึง 0.7 และแนะนำให้ใช้ 0.6

ในตัวอย่างนี้ ความจุของถังชั่งน้ำหนัก = 0.0375 ÷ 0.6 = 0.0625 m³ หากความจุของไซโลขึ้นรูปมีข้อกำหนด เช่น 0.6 m³, 0.2 m³, 1.25 m³ เป็นต้น ความจุควรสูงถึง 0.08 m³ และความจุของถังชั่งน้ำหนักควรเป็น 0.08 m³ 3.4 อัตราการปล่อยจะถูกคำนวณอีกครั้งเนื่องจากเครื่องชั่งแบบหลายหัว ในช่วงเวลาของรอบการปล่อยซ้ำ จะเลือกใช้ตัวป้อนแบบความแม่นยำต่ำที่มีความจุคงที่ ดังนั้นความเร็วในการปล่อยซ้ำของเครื่องป้อนแบบสั่นจึงถูกกำหนดให้เร็วขึ้น (โดยทั่วไป ควรทำงานภายใน 5 วินาทีถึง 20 วินาที) วิธีการคำนวณอัตราการปล่อยน้ำกลับ: อัตราการปล่อยน้ำกลับ = [ปริมาตรการปล่อยน้ำกลับ (m³) ÷ เวลาการปล่อยน้ำกลับอีกครั้ง (วินาที) × 60 (วินาที/นาที)] + [อัตราการไหลรวมของท่อป้อนขนาดใหญ่ (m³/ชั่วโมง) ÷ 60 (นาที/ชั่วโมง)] ในสูตรที่ 2 อัตราการปล่อยน้ำกลับอีกครั้งประกอบด้วยสองรายการ

ผู้เขียน: Smartweigh– ผู้ผลิตเครื่องชั่งน้ำหนักแบบหลายหัว

ผู้เขียน: Smartweigh– เครื่องชั่งน้ำหนักเชิงเส้น

ผู้เขียน: Smartweigh– เครื่องชั่งเชิงเส้นสำหรับบรรจุภัณฑ์

ผู้เขียน: Smartweigh– เครื่องชั่งน้ำหนักและบรรจุภัณฑ์แบบหลายหัว

ผู้เขียน: Smartweigh– เครื่องแยกถาด

ผู้เขียน: Smartweigh– เครื่องบรรจุแบบฝาพับ

ผู้เขียน: Smartweigh– เครื่องชั่งน้ำหนักแบบผสม

ผู้เขียน: Smartweigh– เครื่องบรรจุถุง Doypack

ผู้เขียน: Smartweigh– เครื่องบรรจุถุงสำเร็จรูป

ผู้เขียน: Smartweigh– เครื่องบรรจุแบบหมุน

ผู้เขียน: Smartweigh– เครื่องบรรจุภัณฑ์แนวตั้ง

ผู้เขียน: Smartweigh– เครื่องบรรจุภัณฑ์ VFFS