多頭秤的基本原理及其旋轉計量驗證技術
作者：Smartweigh多頭配重器
旋轉式計量驗證的技術改進及其無重稱量基本原理 1. 旋轉式攪拌機計量驗證方法現況 1.1 傳統旋轉式計量驗證方法在裝飾建材、糧食、油脂、食品、礦產等纖維狀原料的計量驗證，以及在線調味操作中應用廣泛。較為經典的有：電子皮帶秤、沖洗板流量計、核子秤和圓盤式進料秤。這種計量驗證方法雖有其自身特點，但限制較大。
本文詳細介紹了電子皮帶秤的處理流程。步驟：電子皮帶秤將企業總面積（稱重段）的負載資料訊號與過渡速率（傳動帶速度比）資料訊號進行綜合，得到總流量值。可操作目標。註：拉出的物料量會根據拉動式傳動帶的速度比而變化。原料經進料槽的進料口成型整平後，厚度穩定均勻。無論皮帶輸送機的速度比如何變化，傳動帶上的負載始終保持恆定。與其他進料方式相比，此方法具有良好的計量驗證和線性度實際效果。
1.2 旋轉計量驗證方法在連續攪拌機械中的應用 目前旋轉攪拌機械包括：水泥穩定土攪拌設備、混凝土旋轉攪拌設備和瀝青旋轉攪拌設備。就計量驗證的精確度而言，現階段這類設備尚無法與間歇式攪拌設備通用。因此，旋轉攪拌方式並未受到許多使用者的青睞，這也是原因之一。
科學論證表明，這兩種測量驗證方法所確定的混合加工過程均適用，旋轉混合的應用不應因現有技術的限製而受阻。目前，我國旋轉混合機的計量方式均為體積法或電子皮帶秤/螺旋秤。 1970年代，我們從歐洲引進連續混合加工技術進行研發設計，至今仍未有任何改進。事實上，這兩種測量驗證方法在歐洲均能高精度應用。例如，中山智能稱重公司的傳送帶配料秤的動態調味精度可達2%。
但在我國，情況並不樂觀，因為這依賴我國機械設備製造和原料等基礎工業生產的限制。目前，我國道路領域所使用的電子皮帶秤的測量驗證精度一般只有5%左右，與產能測量驗證精度相差無幾，長期可靠性較弱。二、連續稱重改革－1990年代，差示訊號減重（失重狀態）多頭秤首次應用於工業生產的全製程連續計量驗證。
多頭秤正逐步取代電子皮帶秤、螺旋秤，甚至累加秤。作為一種新型的計量方法，它正被越來越多地應用於各種原材料的稱重。 2.1 基本原理：以稱重料斗和進料機構為整個秤體，根據儀表板或上位機軟體對秤體淨重數據訊號進行連續採樣，測量單位時間內淨重的變化率作為瞬時速度總流量，然後通過各種軟硬體濾波技術方案，可將其作為另一半的調整參數「比總流量」。此資料流量的收集至關重要，是無重秤精確測量和驗證的基礎。
圖中詳細描述了一種傳統方法：多頭秤測量驗證方法，然後FC根據PID意見回饋優化演算法，進行接近總體目標的總流量運行計算，並輸出調整資料訊號以操作軟啟動器和其他振動給料機。控制面板。 2.2 差分訊號稱重秤（多頭秤）的實際應用：從工作原理可以看出，它不受秤體和給料結構機械設備變化的影響。它只測量淨重誤差（差重），這與傳統的動態計量驗證方法不同，其特徵很明顯。當控制目標是總流量（噸/小時，公斤/分鐘），且原料具有良好的輸送性，計量驗證精度標準較高時，可採用無重狀態計量驗證方法作為最佳方案。
2.2.2 無重秤設備的生產流程：多頭秤的生產流程 2.2.3 無重秤設備設計方案中需要注意的事項及影響精度的因素：多頭秤兼具靜態資料秤及動態資料秤的特性。在編寫系統軟體時，應注意：1. 適當的輸送速率範圍，一般在特定工作區域內，額定輸送能力的60%～70%為佳。如果採用通訊和交換速度變化，最好響應35～40Hz的應力頻率，以確保較大的調整範圍。
這也是因為當輸送速率過低時，系統軟體的穩定性較差。 2. 感測器的測量範圍適中。也就是說，根據公式計算，感測器也使用了其測量範圍的60%~70%。資料訊號具有較寬的變換範圍，這非常有利於提高精度。 3. 機械系統設計方案應確保原料循環良好，並確保預分配時間較短，供料頻率不宜過高。一般情況下，補料時間為5~10分鐘。
配套設備的傳動裝置應確保運作穩定且具有良好的直線性能。 2.2.4 應用前景：隨著電子設備控制系統的快速發展，多頭秤在選用新技術的基礎上，計量驗證精度從0.3%~0.5%提高到0.1%~0.2%，甚至超越靜態資料秤的水平，這項新製程的關鍵在於採用數位顯示重量感測器。
2.2.4.1 數位顯示稱重感測器的應用：為了更好地滿足動態、精確測量的需求，將其作為稱重設備中的系統軟體輸入感測器尤為重要。尤其是在需要智慧化的場所，感測器的同步或間接資料必不可少。此時，精確測量不確定度和偵測率通常是一對矛盾，難以平衡二者，需要根據具體情況做出取捨。在我國稱重產業，目前生產和使用的傳統數模感測器數量較多，其脈衝訊號輸出較小。
以總輸出量較大的重量感測器為例，其基本原理為電阻應變力，一般大輸出量為30-40mV。因此，資料訊號容易受到射頻幹擾，且電纜傳輸距離也較短，一般在十公尺以內。在貨櫃稱重設備（筒倉秤、配料秤）、服務平台稱重設備或衡橋（電子汽車秤或軌道秤）中，若使用多個串聯的溫度感測器，則可透過資料作業系統實現「自我校準」。
這是由於採用了多通道數位感測器系統軟體，不存在匹配電阻問題。客戶可以輸入每個控制器的詳細位址、稱重參數和靈敏度，然後自行進行體重計校準。 「四角」或「邊」平衡，無需重複調整字母。在系統模擬中，多個感測器連接在一起後，各個控制器的特性將無法區分。校準時，應在每個感測器上釋放標準砝碼，並使用端子上的高壓進行壓力調節。
由於調整過程中需要進行配對t檢驗，因此需要重複多次。在數據系統中，每個感測器都可以作為獨立個體進行檢查。因此，使用數位感測器系統修正軟體總成本所需的時間僅為系統模擬的1/4。
使用數據系統軟體還可以進行“自我診斷”，即診斷程式會持續檢查每個感測器的數據訊號是否中斷、輸出是否顯著超標等。如果有問題，儀錶板或控制面板上會自動顯示資訊或警報，客戶可以使用控制面板上的按鍵找到每個感測器，逐一識別問題原因並進行常規故障排除。這種判斷性診斷和故障排除能力顯然是客戶的關鍵優勢，但在類比感測器系統軟體的模擬中，很難以低成本實現。
在稱重行業，典型模擬感測器系統軟體的位移係數SPWM解析度為16位，可用計數為5萬；而資料系統中每個感測器的螢幕解析度為20位，可用計數為100萬。因此，配備4個數位感測器的系統軟體可以產生400萬的螢幕解析度。這種高解析度的優點尤其適用於稱重框架非常重而稱重物體淨重較小的場合。
例如：在調味料稱重設備中，有時某種原料在秘方中所佔比例很小，但精度要求卻很高。這在傳統的系統模擬中是無法實現的。三、旋轉混合設備的應用及市場前景的影響。由於我國旋轉混合機械的測量和驗證仍採用傳統方法，無重力稱重技術在行銷和推廣方面的應用前景非常廣闊。瀝青的連續混合製程發生了顛覆性變化，對資料流的精確控制可以生產出非常標準化、理想的混合料。
由於旋轉攪拌製程結構簡單、維護成本低，一旦嚴格控制產品配比，將改變旋轉攪拌目前市佔率較低的現況。尤其是在道路和水力發電工程領域，旋轉攪拌對提高產量所需的機械設備具有積極意義，而無重力稱重是提高測量精度的關鍵改進措施。
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