技術持續的計量改進—差壓減脂[多頭秤]

作者：Smartweigh多頭配重器

結合多年實務經驗，編者對世界各國動態稱重和計量驗證進行了全面深入的科學研究，並明確提出了提高旋轉攪拌機計量驗證精度的解決方案。旋轉攪拌機械測量與驗證方法的現況。 1.1 旋轉質量法是目前普遍採用的方法。

用於測量和驗證建築裝飾材料、穀物、油脂、食品、礦產等板材質量，或在線控制調味料的方法有很多種。最典型的有：電子帶式秤、沖洗板式流量計、核子秤和盤式物料秤。這些精密測量方法各有特點，但限制也很大。

皮帶秤處理製程簡介：企業全面積（稱重段）的負載資料訊號與速度調節資料訊號（輸送帶速度比）進行積分計算，得到總流量值，並將其作為控制目標。註：依牽引速度的控制，改變待拉出的原料總量，使原料在輸送槽進料口形成後，厚度穩定均勻，且皮帶輸送機的負載不受牽引速度比的影響。此方法的計量驗證和線性度必須優於其他給料方式。

註：進料和稱重分別在兩條傳送帶上進行。 1.2 連續攪拌機械連續品質檢測方法現況。包括：水泥穩定土攪拌機械、混凝土連續攪拌機械、瀝青連續攪拌機械、連續攪拌機械等。

在目前的條件下，此類設備在計量驗證精度方面無法與間歇式方法相媲美。因此，連續混合法並未受到眾多客戶的青睞，這也是原因之一。科學論證表明，這兩種計量驗證方法所規定的混合和加工製程均有其適用範圍，連續混合法的應用並不受暫時的技術限制。

目前我國的旋轉式混合機械普遍採用容量法或電子皮帶秤/螺旋秤進行計量驗證，共有兩種測量和驗證方法。旋轉式混合加工技術的發展趨勢始於1970年代的歐洲，此後一直沒有改進。事實上，這兩種方法在歐洲都能達到較高的精度。例如，法國申克公司的傳動皮帶配料秤的動態配料精度可達2%。但在我國卻無法達到這種精度，原因在於我國機械加工業和原料等基礎設施的限制。

目前，我國道路領域電子皮帶秤的測量精度一般只有5%左右，與基於容量的測量驗證相差不遠，長期可靠性較差。第二部分：連續稱重技術的創新－差分訊號（失重狀態）秤。自1990年代以來，多頭秤（失重式）已在工業生產中持續應用。

電子皮帶秤、螺旋秤、累加秤等正逐步取代多頭秤。作為一種新型升級的計量驗證方法，它們被越來越多的原料生產加工企業所採用。 2.1 基本標準：以秤計量驗證鬥和給料機構為整體，根據儀錶板或上位機軟體連續採樣秤計驗證資料訊號，計算單位時間內的秤驗證彈性係數為瞬時總流量，然後根據各種軟硬體配置的濾波器技術解算得到「比總流量」。精確測量水流量至關重要，它是多頭秤精確計量的基礎。

此圖包含一種經典方法：最後，根據PID回饋最佳化演算法，FC執行接近總體目標總流量的實際控制操作，並輸出調整資料訊號以控制軟啟動器和其他給料控制板。 2.2 差動訊號稱重秤（多頭秤）在具體應用中：從基本原理可以看出，它不會受到秤與給料機構之間機械設備變更的影響，它只測量淨重差（差重），並且傳統動態測量方法的優勢眾所周知。在控制目標為總流量（t/h，kg/min）的情況下，如果原料輸送能力和計量驗證精度較高，則無重狀態法可作為計量驗證的最佳方案。

2.2.2 多頭秤的生產流程：2.2.3 多頭秤的設計方案應注意影響測量精度的因素：多頭秤需考慮靜態資料秤和動態資料秤的特性。因此，在控制系統的設計中，應明確：1. 適當的輸送速率範圍，一般而言，具體工作範圍為額定輸送能力的60%～70%。在進行通訊和交換速度變化時，應變頻率為35～40Hz，以確保較大的調節範圍。

此外，由於傳輸速度過低，系統軟體的可靠性也較弱。其次，感測器量程和計算公式的選擇較為合理。也就是說，感測器使用了其測量量程的60%~70%，且資料訊號轉換範圍較寬，這非常有利於提高精度。

3. 機械系統設計方案旨在確保原料的流動性，並確保進料時間短、進料頻率低。一般情況下，每5-10分鐘進料一次。輔助傳動裝置應平穩線性。 2.2.4 主要應用：隨著馬達控制技術的快速發展，多頭秤採用了新技術，其測量精度在0.3%至0.5%之間。

這項技術的關鍵在於使用數據重量感測器，它可以使重量感測器的淨重精度達到0.1%~0.2%甚至更高。 2.2.4.1 資料重量感測器的應用：為了滿足動態和精確測量的需要，在稱重系統軟體的輸入端選擇合適的感測器至關重要。尤其是在系統需要智慧化的場合，感測器的直接或間接數量顯得特別重要。此時，精確測量不確定度和精確測量率通常是一對相互矛盾的因素，兩者無法一併考慮，必須根據具體情況進行評估。

目前，我國稱重產業普遍採用傳統的數位和類比感測器，其產生的脈衝訊號幅度較小。例如，基於電阻應變力原理的重量感測器，其輸出電壓通常只有30-40mV。因此，其資料訊號極易受到射頻幹擾，且電纜傳輸距離也較短，一般在10公尺以內。

選擇多感測器系列容器稱重系統軟體（筒倉秤）、服務平台稱重系統軟體或天平稱重橋（電子汽車秤或軌道秤），數據系統軟體即可完成「自報量」。由於採用多通道數​​位感測器系統軟體，不存在電阻匹配問題。使用者只需輸入各感測器的詳細位址、淨重和秤的靈敏度，即可自動完成「四角」或「邊」的稱重，無需反覆調整。

當多個感測器連接到模擬系統軟體時，每個感測器的特性難以精確識別，因此必須對每個感測器進行校準。校準過程中需要使用接線端子中的分壓器。由於整個校準過程涉及配對t檢驗，因此需要重複多次。數據系統軟體應允許對每個感測器進行獨立驗證。

因此，智慧感測器系統軟體的校準時間僅為系統模擬時間的1/4。此系統軟體具備「自我診斷」功能，即診斷程式能持續檢查各感測器的資料訊號是否中斷、輸出是否顯著超標等。若發生常見故障，訊息或警報訊息將自動顯示在儀錶板或操作面板上。客戶可以使用控制面板上的功能鍵逐一找到各感測器，識別常見故障原因並進行故障排除。

能夠直觀地診斷和排除常見故障顯然是客戶的關鍵優勢，在模擬感測器系統軟體的模擬中，這種優勢非常值得模擬。典型的類比感測器系統軟體在稱重產業中，類比數位轉換器的螢幕解析度為16位，可顯示5萬個計數；而資料系統軟體中每個感測器的螢幕解析度也為16位元。如果使用20位元分辨率，則可顯示100萬個計數。因此，一個包含4個數位感測器的系統軟體可以產生400萬個計數螢幕解析度。

高像素的優勢尤其體現在稱重框架本身重量較大而稱量量較小的情況下。例如，在大量稱重系統軟體中，某些原材​​料有時僅佔秘方的一小部分，但對精度的要求卻非常高。這種條件在傳統的系統模擬中很難實現。

2.3 國內外應用現況（已應用於化工、冶金、塑膠、化纖等產業）多頭秤在許多領域都有應用經驗，例如混凝土養護。近年來，它也被廣泛應用於橡膠製品、化纖、光纖等許多領域。

在某些工業生產中，連續無重狀態測量驗證可以確保沖裁材料的均勻混合，並減少必要的混合，從而簡化加工過程。國外此類產品非常成熟。例如，法國申克企業、布達本拉企業和法國先鋒企業等，其技術在國際上處於領先地位。其中，勇士企業採用數位感測器技術，動態精度可達0.25%。

靜態資料天平的精度已在整個工業生產過程中得到驗證，尤其是在旋轉攪拌機和未來可能出現的風險中。目前我國連續攪拌機械的計量驗證工作仍沿用傳統的計量驗證方法。因此，多頭秤的應用和推廣對於水泥穩定土攪拌、混凝土連續攪拌和瀝青連續攪拌等製程至關重要，對精確控制總流量也具有重要的實際意義。

由於旋轉攪拌製程結構簡單、維護成本低，一旦產品配比改善，其目前較低的市佔率將會有所改變。尤其是在道路和水力發電工程領域，對提高生產效率的設備有嚴格的規定，多頭秤是提高計量驗證精度的關鍵步驟。

作者：Smartweigh多頭配重器製造商

作者：Smartweigh線性加權器

作者：Smartweigh線性稱重包裝機

作者：Smartweigh多頭稱重包裝機

作者：Smartweigh托盤 Denester

作者：Smartweigh翻蓋式包裝機

作者：Smartweigh組合式稱重器

作者：Smartweigh自立袋包裝機

作者：Smartweigh預製袋包裝機

作者：Smartweigh旋轉式包裝機

作者：Smartweigh立式包裝機

作者：Smartweigh VFFS包裝機