Cải tiến kỹ thuật của phép đo quay và nguyên lý cơ bản của máy cân đa đầu.

Tác giả: Smartweigh – Máy cân đa đầu

1. Tình hình hiện tại của phương pháp kiểm định đo lường máy trộn quay 1.1 Phương pháp kiểm định đo lường máy trộn quay truyền thống được sử dụng trong việc kiểm định đo lường các 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 loại điển hình hơn là: cân băng tải điện tử, lưu lượng kế tấm xả, cân phản vật chất và cân cấp liệu bánh xe tròn. Phương pháp kiểm định đo lường này có những đặc điểm riêng, nhưng hạn chế rất lớn.

Bài viết giới thiệu chi tiết công nghệ xử lý của cân băng tải điện tử, các bước thực hiện như sau: Cân băng tải điện tử tích hợp tín hiệu dữ liệu tải trọng và tín hiệu dữ liệu tỷ lệ chuyển đổi (tỷ số tốc độ băng tải) trên toàn bộ diện tích của doanh nghiệp (khu vực cân) để thu được giá trị tổng lưu lượng. Mục tiêu có thể thao tác. Giới thiệu chi tiết công nghệ xử lý của cân băng tải điện tử. Lưu ý: Lượng nguyên liệu cần kéo ra thay đổi theo tỷ số tốc độ kéo và đẩy của băng tải. Về kích thước, tải trọng trên băng tải đều ổn định. 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.

Sơ đồ mạch kiểm định đo lường của cân băng tải điện tử. Lưu ý: Chức năng cấp liệu và cân được thực hiện trên hai băng tải riêng biệt. 1.2 Phương pháp kiểm định đo lường quay được sử dụng trong máy trộn liên tục, thiết bị trộn quay bê tông, máy trộn quay nhựa đường. Về độ chính xác của việc kiểm định đo lường, ở giai đoạn này, loại thiết bị này không thể được khái quát hóa với phương pháp trộn gián đoạn. Do đó, phương pháp trộn quay không được nhiều khách hàng ưa chuộng, đây cũng là một trong những lý do.

Các nghiên cứu khoa học đã chứng minh rằng quy trình trộn và chế biến được quyết định bởi hai phương pháp kiểm định đo lường này đều có những ứng dụng riêng, và việc sử dụng máy trộn quay không nên bị ảnh hưởng bởi những hạn chế kỹ thuật tạm thời. Hiện nay, ở nước ta, 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 xử lý trộn liên tục được du nhập từ châu Âu để phát triển và thiết kế. Cho đến nay, tình trạng này vẫn không thay đổi và không có sự cải tiến nào đáng kể. Trên thực tế, hai phương pháp kiểm định đo lường này có thể đạt được độ chính xác cao trong các ứng dụng ở châu Âu. Ví dụ, cân định lượng băng tải Schenck ở Pháp 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 nguyên vật liệu. Ở giai đoạn này, độ chính xác đo lường và kiểm định của cân băng tải điện tử được sử dụng trong lĩnh vực đường bộ ở nước tôi nói chung chỉ khoảng 5%, không khác gì việc 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.

Cân đa đầu đang dần thay thế các loại cân băng tải điện tử, cân xoắn ốc, và thậm chí cả cân tích lũy. Là một phương pháp kiểm định đo lường mới và được nâng cấp, nó đang dần được ứng dụng cho ngày càng nhiều loại nguyên liệu. 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 được xử lý kỹ thuật theo công nghệ lọc của các phần cứng và phần mềm khác nhau, có thể được sử dụng làm mục tiêu thao tác “tổng lưu lượng cụ thể”. Việc thu thập tổng lưu lượng này rất quan trọng và là cơ sở cho việc đo lường và kiểm định chính xác của cân đa đầu.

Một phương pháp kinh điển được mô tả chi tiết trong hình: phương pháp kiểm chứng phép đo 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 cụ thể của cân đa đầu tín hiệu vi sai: Từ nguyên lý cơ bản, 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), và so với phương pháp kiểm chứng đo lường động truyền thống, ưu điểm của nó rất rõ ràng. Khi mục tiêu điều khiển là tổng lưu lượng (t/h, kg/min), nguyên liệu thô có khả năng vận chuyển tốt và yêu cầu độ chính xác kiểm chứng đo lường cao, phương pháp trạng thái không trọng lượng có thể được sử dụng như phương án tốt nhất để kiểm chứng đo lường.

2.2.2 Quy trình sản xuất cân đa đầu: Quy trình sản xuất cân đa đầu 2.2.3 Những vấn đề cần chú ý trong phương án thiết kế cân đa đầu, các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác: Cân đa đầu có đặc điểm của cân dữ liệu tĩnh và cân động. Do đó, trong phương án thiết kế phần mềm hệ thống, cần quy định: 1. Phạm vi tốc độ vận chuyển thích hợp thường là từ 60% đến 70% công suất vận chuyển định mức trong công việc cụ thể. Nếu sử dụng thay đổi tốc độ truyền thông 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 độ tin cậy của phần mềm hệ thống kém khi tốc độ vận chuyển quá thấp. 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 liệu được lưu thông tốt, đồng thời đảm bảo thời gian cấp liệu ngắn và tần suất cấp liệu không quá thường xuyên. Thông thường, quy định là nên cấp liệu mỗi 5-10 phút.

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%. Chìa khóa của công nghệ 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 hệ thống thông minh, dữ liệu tức thời hoặc gián tiếp từ cảm biến là không thể thiếu. Lúc này, độ không chắc chắn của phép đo chính xác và tốc độ đo chính xác thường là một cặp khác biệt, và rất khó để tính đến cả hai. Tình huống cụ thể được lựa chọn như một sự thỏa hiệp. Trong ngành công nghiệp cân đo, nhiều cảm biến kỹ thuật số-analog truyền thống được sản xuất và sử dụng ở nước ta hiện nay, 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 ray) sử dụng một số cảm biến mắc nối tiếp, phần mềm hệ thống dữ liệu có thể được sử dụng để thực hiện “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 nhập địa chỉ chi tiết, trọng lượng và độ nhạy của từng cảm biến, và cân có thể được tự động hóa hoàn toàn. 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 cảm biến không còn phân biệt được với nhau. Khi hiệu chuẩn, cần đặt quả cân chuẩn lên từng cảm biến và sử dụng bộ chia điện áp ở đầu nối để thực hiện điều chỉnh.

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

Việc này có thể được thực hiện bằng phần mềm hệ thống dữ liệu “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 giới hạn 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 riêng lẻ và thực hiện khắc phục sự cố chung. Loại chẩn đoán dựa trên phán đoán và công việc xóa lỗi thông thường này rõ ràng là một lợi thế quan trọng đối với khách hàng, và nó khó bị bỏ quên và giúp giảm chi phí trong việc mô phỏng 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 dữ liệu khả dụng; trong khi đó, độ phân giải màn hình của mỗi cảm biến trong phần mềm hệ thống dữ liệu là 20 bit, với 1.000.000 điểm dữ liệu khả dụng. Do đó, một 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 dữ liệu. Ưu điểm của độ phân giải cao này đặc biệt phù hợp với những nơi mà trọng lượng của khung cân rất lớn 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 trong công thức bí mật chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ, nhưng yêu cầu về độ chính xác vẫn rất cao. Điều này cũng khó thực hiện trong mô phỏng hệ thống truyền thống. 3. Ứng dụng của máy trộn quay và tác động đến triển vọng thị trường Do việc đo lường và kiểm định máy trộn quay ở Trung Quốc vẫn theo phương pháp truyền thống, triển vọng ứng dụng trong tiếp thị và quảng bá máy cân đa đầu sẽ rất rộng lớn. Quá trình trộn liên tục nhựa đường có sự thay đổi mang tính cách mạng, và việc kiểm soát chính xác tổng lưu lượng có thể tạo ra hỗn hợp rất lý tưởng.

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