Nguyên lý cơ bản của cân đa đầu và công nghệ kiểm định đo lường quay của nó.

Tác giả: Smartweigh – Máy cân đa đầu

Cải tiến kỹ thuật trong kiểm định đo lường quay và nguyên lý cơ bản của cân không trọng lượng 1. Tình hình hiện tại của phương pháp kiểm định đo lường máy trộn quay 1.1 Phương pháp kiểm định đo lường quay truyền thống có nhiều phương pháp trong kiểm định đo lường nguyên liệu dạng sợi như vật liệu xây dựng trang trí, ngũ cốc, dầu, thực phẩm, khai thác mỏ, v.v., hoặc khi gia công gia vị trực tuyến. Các phương pháp cổ điển hơn là: cân băng tải điện tử, lưu lượng kế tấm xả, cân hạt nhân và cân đĩa cấp liệu. Phương pháp kiểm định đo lường này có những đặc điểm riêng, nhưng hạn chế rất lớn.

Bài viết này giới thiệu chi tiết công nghệ xử lý của cân băng tải điện tử. Các bước: Cân băng tải điện tử tích hợp tín hiệu dữ liệu tải trọng thu được trên toàn bộ khu vực (vùng cân) của doanh nghiệp và tín hiệu dữ liệu về tỷ lệ chuyển đổi (tỷ số tốc độ băng tải) để thu được giá trị tổng lưu lượng. Mục tiêu có thể điều chỉnh. Lưu ý: Lượng vật liệu được kéo ra thay đổi theo tỷ số tốc độ của băng tải kéo. Sau khi nguyên liệu thô được định hình và làm đẹp thông qua cửa cấp liệu của máng cấp liệu, độ dày của nó ổn định và đồng đều. Bất kể tỷ số tốc độ của băng tải, tải trọng trên băng tải truyền động hoàn toàn không đổi. So với các phương pháp cấp liệu khác, phương pháp này có hiệu quả thực tế tốt về kiểm định đo lường và tính tuyến tính.

1.2 Ứng dụng phương pháp kiểm định định lượng quay trong máy trộn liên tục Hiện nay, máy trộn quay bao gồm: máy móc thiết bị trộn đất ổn định xi măng, máy trộn quay bê tông và máy trộn quay nhựa đường. Về độ chính xác của việc kiểm định định lượng, ở giai đoạn này, loại thiết bị này chưa thể được khái quát hóa với hoạt động gián đoạn. Do đó, phương pháp trộn quay không được nhiều người tiêu dùng ưa chuộng, đây cũng là một trong những yếu tố ảnh hưởng.

Việc chứng minh khoa học có thể cho thấy rằng công nghệ trộn và chế biến được quyết định bởi hai phương pháp kiểm định đo lường này đều phù hợp, và việc ứng dụng máy trộn quay không nên bị ảnh hưởng bởi những hạn chế công nghệ hiện tại. Ở giai đoạn này, tại nước ta, các máy trộn quay đều được đo bằng phương pháp thể tích hoặc cân băng tải/cân xoắn ốc điện tử. Vào những năm 1970, công nghệ chế biến trộn liên tục được du nhập từ châu Âu để phát triển và thiết kế. Cho đến nay, tình trạng này vẫn tiếp diễn và không có sự cải tiến nào từ đầu đến cuối. Trên thực tế, hai phương pháp kiểm định đo lường này có thể được áp dụng ở châu Âu với độ chính xác cao. Ví dụ, cân định lượng băng tải của Zhongshan Smart weigh có độ chính xác định lượng động là 2%.

Nhưng ở nước tôi thì không tốt, vì nó phụ thuộc vào sự hạn chế của sản xuất công nghiệp cơ bản như sản xuất máy móc thiết bị và vật liệu trong nước. Ở giai đoạn này, độ chính xác kiểm định đo lường của cân băng tải điện tử được sử dụng trong lĩnh vực đường bộ ở Trung Quốc nói chung chỉ khoảng 5%, không khác gì độ chính xác kiểm định đo lường công suất, và độ tin cậy lâu dài còn yếu. 2. Cải cách cân liên tục — Cân đa đầu (cân giảm trọng lượng) sử dụng phương pháp giảm trọng lượng bằng tín hiệu vi sai (trạng thái không trọng lượng) lần đầu tiên được sử dụng trong toàn bộ quy trình sản xuất công nghiệp vào những năm 1990 để kiểm định đo lường liên tục.

Máy cân đa đầu đang dần thay thế các loại cân điện tử băng tải, cân xoắn ốc, và thậm chí cả cân tích lũy. Là phương pháp đo lường mới nhất, ngày càng nhiều nguyên vật liệu được sử dụng. 2.1 Khái niệm cơ bản: Lấy thùng cân và hệ thống cấp liệu làm toàn bộ thân cân, liên tục lấy mẫu tín hiệu dữ liệu trọng lượng tịnh của thân cân theo bảng điều khiển hoặc phần mềm của máy tính chủ, và đo tỷ lệ thay đổi trọng lượng tịnh trong đơn vị thời gian làm tốc độ tức thời của tổng lưu lượng, sau đó thông qua nhiều giải pháp kỹ thuật lọc phần cứng và phần mềm khác nhau, có thể được sử dụng làm nửa còn lại của “tổng lưu lượng cụ thể” để điều chỉnh. Việc thu thập dữ liệu lưu lượng này rất quan trọng và là cơ sở cho việc đo lường và kiểm chứng chính xác của cân không trọng lượng.

Phương pháp truyền thống được mô tả chi tiết trong hình: phương pháp kiểm chứng đo lường của cân đa đầu, sau đó FC phản hồi thuật toán tối ưu hóa theo ý kiến ​​của PID, thực hiện tính toán hoạt động của tổng lưu lượng gần với mục tiêu tổng thể và xuất tín hiệu dữ liệu điều chỉnh để vận hành bộ khởi động mềm và các bộ cấp liệu rung khác. 2.2 Ứng dụng thực tế của cân tín hiệu vi sai (cân đa đầu): Từ nguyên lý hoạt động, có thể thấy rằng nó sẽ không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi thiết bị cơ khí của thân cân và cấu trúc cấp liệu. Nó chỉ đo sai số trọng lượng tịnh (trọng lượng chênh lệch), khác với các phương pháp kiểm chứng đo lường động truyền thống, đặc điểm của nó rất rõ ràng. Khi mục tiêu điều khiển là tổng lưu lượng (t/h, kg/min), nguyên liệu có khả năng vận chuyển tốt và tiêu chuẩn độ chính xác kiểm chứng đo lường cao, phương pháp kiểm chứng đo lường trạng thái không trọng lượng có thể được sử dụng như một phương án tối ưu.

2.2.2 Quy trình sản xuất của cân không trọng lượng: quy trình sản xuất của cân đa đầu 2.2.3 Những vấn đề cần chú ý trong phương án thiết kế cân không trọng lượng, các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác: Cân đa đầu có đặc điểm của cân dữ liệu tĩnh và cân động. Khi xây dựng phần mềm hệ thống, cần quy định rằng: 1. Phạm vi tốc độ vận chuyển phù hợp, nói chung trong khu vực làm việc cụ thể, 60% đến 70% công suất vận chuyển định mức là tốt nhất. Nếu sử dụng thay đổi tốc độ giao tiếp và trao đổi, tốt nhất nên đáp ứng tần số tải 35-40Hz. Điều này đảm bảo phạm vi điều chỉnh rộng.

Nguyên nhân khác là do khi tốc độ vận chuyển quá thấp, độ ổn định của phần mềm hệ thống sẽ kém. 2. Phạm vi đo của cảm biến ở mức trung bình. Nói cách khác, cảm biến cũng chỉ sử dụng 60%~70% phạm vi đo của nó theo công thức. Tín hiệu dữ liệu có phạm vi biến đổi rộng, điều này cực kỳ có lợi cho việc nâng cao độ chính xác. 3. Kế hoạch thiết kế hệ thống cơ khí cần đảm bảo nguyên vật liệu được lưu thông tốt, đồng thời đảm bảo thời gian phân phối trước ngắn và việc cấp liệu không nên quá thường xuyên. Thông thường, cần 5-10 phút để bổ sung nguyên liệu.

Thiết bị truyền động của các cơ sở hỗ trợ phải đảm bảo hoạt động ổn định và hình dạng tuyến tính tốt. 2.2.4 Triển vọng ứng dụng: Với sự phát triển nhanh chóng của hệ thống điều khiển thiết bị điện tử, cân đa đầu dựa trên việc lựa chọn các công nghệ mới, và độ chính xác của việc kiểm định đo lường được tăng từ 0,3% lên 0,5%. Và tăng lên 0,1%~0,2%, hoặc thậm chí vượt qua thang đo dữ liệu tĩnh, chìa khóa của quy trình mới này là việc sử dụng cảm biến trọng lượng hiển thị kỹ thuật số.

2.2.4.1 Ứng dụng cảm biến cân hiển thị kỹ thuật số: Để tích hợp tốt hơn vào nhu cầu đo lường chính xác và linh hoạt, việc sử dụng nó như một cảm biến nhập liệu phần mềm hệ thống trong thiết bị cân là đặc biệt quan trọng. Đặc biệt ở những nơi cần tính thông minh, dữ liệu đồng thời hoặc gián tiếp từ cảm biến là không thể thiếu. Lúc này, độ chính xác của phép đo và tỷ lệ phát hiện thường là một cặp khác biệt, khó cân bằng cả hai, cần phải xác định tình huống cụ thể để tìm ra giải pháp thỏa hiệp. Trong ngành công nghiệp cân đo, nhiều cảm biến kỹ thuật số-analog truyền thống về cơ bản được sản xuất và sử dụng ở nước ta, và tín hiệu xung đầu ra nhỏ.

Lấy ví dụ một cảm biến trọng lượng có tổng đầu ra lớn và nguyên lý cơ bản của lực căng điện trở, đầu ra lớn thông thường là 30-40mV. Do đó, tín hiệu dữ liệu dễ bị ảnh hưởng bởi tần số vô tuyến, và khoảng cách truyền của cáp cũng ngắn, thường trong vòng mười mét. Trong thiết bị cân container (cân silo, cân định lượng), thiết bị cân sàn dịch vụ hoặc cầu cân (cân xe tải điện tử hoặc cân đường sắt) sử dụng một số cảm biến nhiệt độ mắc nối tiếp, hệ thống vận hành dữ liệu có thể được sử dụng để hoàn thành “tự hiệu chuẩn”.

Điều này là do phần mềm hệ thống cảm biến kỹ thuật số đa kênh, không có vấn đề về điện trở tương thích. Khách hàng có thể nhập địa chỉ chi tiết, trọng lượng và độ nhạy của từng bộ điều khiển, sau đó có thể tự điều chỉnh cân. Cân bằng “bốn góc” hoặc “cạnh”, không cần phải liên tục điều chỉnh lại. Trong mô phỏng hệ thống, sau khi một số cảm biến được nối dây với nhau, đặc tính của mỗi bộ điều khiển sẽ không thể phân biệt được với các bộ điều khiển khác. Khi hiệu chuẩn, cần đặt quả cân chuẩn lên mỗi cảm biến và sử dụng điện áp cao ở các đầu nối. Điều chỉnh bộ điều chỉnh áp suất.

Vì có sử dụng phép kiểm định t-test cặp đôi khi hiệu chỉnh, nên quá trình này được lặp lại nhiều lần. Trong một hệ thống dữ liệu, mỗi cảm biến được phép kiểm tra riêng lẻ. Do đó, thời gian để hiệu chỉnh tổng chi phí phần mềm với hệ thống cảm biến kỹ thuật số chỉ bằng 1/4 so với mô phỏng hệ thống.

Việc sử dụng phần mềm hệ thống dữ liệu cũng có thể thực hiện “tự chẩn đoán”, nghĩa là chương trình chẩn đoán liên tục kiểm tra xem tín hiệu dữ liệu của từng cảm biến có bị ngắt quãng hay không, đầu ra có bị vượt quá đáng kể hay không, v.v. Nếu có sự cố, một thông báo hoặc cảnh báo sẽ tự động hiển thị trên bảng điều khiển hoặc màn hình điều khiển, và khách hàng có thể sử dụng các phím trên màn hình điều khiển để tìm từng cảm biến, xác định nguyên nhân sự cố và thực hiện các bước khắc phục sự cố thông thường. Khả năng chẩn đoán và xử lý sự cố kiểu này rõ ràng là một lợi thế quan trọng đối với khách hàng, nhưng rất khó để thực hiện và tiết kiệm chi phí khi mô phỏng bằng phần mềm hệ thống cảm biến tương tự.

Trong ngành cân đo, độ phân giải của hệ số dịch chuyển SPWM trong phần mềm hệ thống cảm biến mô phỏng điển hình là 16 bit, với 50.000 điểm ảnh; và độ phân giải màn hình của mỗi cảm biến trong hệ thống dữ liệu là 20 bit, với 1.000.000 điểm ảnh. Do đó, phần mềm hệ thống với 4 cảm biến kỹ thuật số có thể tạo ra độ phân giải màn hình lên đến 4.000.000 điểm ảnh. Ưu điểm của độ phân giải cao như vậy đặc biệt phù hợp với những nơi có khung cân rất nặng và trọng lượng tịnh của vật cần cân nhỏ.

Ví dụ: trong thiết bị cân định lượng gia vị, đôi khi một loại nguyên liệu nhất định chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ trong công thức bí mật, nhưng yêu cầu về độ chính xác vẫn rất cao. Điều này cũng không thể đạt được trong mô phỏng hệ thống truyền thống. 3. Ứng dụng của thiết bị trộn quay và tác động đến triển vọng thị trường Do việc đo lường và kiểm định máy trộn quay của Trung Quốc vẫn theo phương pháp truyền thống, triển vọng ứng dụng của cân không trọng lượng trong tiếp thị và quảng bá sẽ rất rộng lớn. Quá trình trộn liên tục nhựa đường đã có những thay đổi mang tính cách mạng, và việc kiểm soát chính xác luồng dữ liệu có thể tạo ra vật liệu trộn rất chuẩn và lý tưởng.

Do quy trình khuấy quay có cấu trúc đơn giản và chi phí bảo trì thấp, một khi tỷ lệ trộn sản phẩm được kiểm soát chặt chẽ, nó sẽ thay đổi tình trạng thị phần thấp hiện nay của phương pháp khuấy quay. Đặc biệt, nó có ý nghĩa tích cực đối với các máy móc và thiết bị tăng năng suất trong lĩnh vực xây dựng đường bộ và thủy điện, và cân không trọng lượng là một cải tiến quan trọng để nâng cao độ chính xác đo lường.

Tác giả: Smartweigh – Các nhà sản xuất máy cân đa đầu

Tác giả: Smartweigh – Bộ cân tuyến tính

Tác giả: Smartweigh – Máy cân tuyến tính và đóng gói

Tác giả: Smartweigh – Máy đóng gói cân đa đầu

Tác giả: Smartweigh – Khay Denster

Tác giả: Smartweigh – Máy đóng gói dạng vỏ sò

Tác giả: Smartweigh – Máy cân kết hợp

Tác giả: Smartweigh – Máy đóng gói Doypack

Tác giả: Smartweigh – Máy đóng gói túi sẵn

Tác giả: Smartweigh – Máy đóng gói quay

Tác giả: Smartweigh – Máy đóng gói thẳng đứng

Tác giả: Smartweigh – Máy đóng gói VFFS