旋轉計量技術改進及其多頭秤的基本原理
作者：Smartweigh多頭配重器
一、旋轉式攪拌機械計量驗證方法現況 1.1 傳統的旋轉式計量驗證方法應用於裝飾建材、穀物、油脂、食品、礦產等纖維狀原料的計量驗證，或在線操作調味料時。比較典型的有：電子皮帶秤、沖洗板流量計、反物質秤和圓輪進料秤。這種計量驗證方法雖然具有自身特點，但限制很大。
本文詳細介紹了電子皮帶秤的處理工藝，步驟如下：電子皮帶秤將企業總面積（稱重段）上的負載數據信號和轉換率（傳動帶速度比）數據信號進行綜合，得到總流量值。可操作目標。電子皮帶秤處理流程詳解：註：待拉出的原料量依拉動式傳動皮帶的速度比而變化。尺寸、驅動帶上的負載均保持穩定。與其他給料方式相比，此方法具有良好的計量驗證和線性度實際效果。
電子皮帶秤測量驗證電路原理圖 註：進料和稱重功能分別由兩條傳動帶完成。 1.2 旋轉式測量驗證方法應用於連續攪拌機、混凝土旋轉攪拌機、瀝青旋轉攪拌機等設備。就計量驗證精度而言，目前此類設備尚無法採用間歇式測量驗證。因此，旋轉式測量驗證方法不受許多客戶的青睞，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工藝各有其適用範圍，旋轉混合的應用不應受暫時的技術限制。目前，我國旋轉混合機的測量方法均為體積法或電子帶秤/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的應用中已達到較高的精度。例如，法國申克公司的傳送帶配料秤的動態調味精度可達2%。
但在我國，情況並不理想，因為這依賴我國機械設備製造和原材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與驗證精度一般只有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，差分訊號減重（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。作為一種新型的升級版計量驗證方法，它正逐步應用於越來越多的原料。 2.1 基本原理：以稱重料斗和給料機構為整個秤體，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，然後根據各種硬體和軟體的濾波技術進行技術處理，即可將其作為操作目標「特定總流量」。此總流量的取得至關重要，是多頭秤進行精確計量和驗證的基礎。
圖中詳細描述了一種經典方法：多頭秤測量驗證法，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 差分訊號多頭秤的具體應用：從基本原理可以看出，它不會受到體重計和給料結構機械設備變化的影響。它只測量淨重誤差（差重），與傳統的動態計量驗證方法相比，其優點顯而易見。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，對計量驗證精度要求較高時，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：多頭秤的生產流程 2.2.3 多頭秤設計方案中必須注意的事項及影響精度的因素：多頭秤兼具靜態資料秤和動態資料秤的特性。因此，在設計方案系統軟體中，應規定：1. 適當的輸送速率範圍一般為額定輸送能力的60%～70%。如果採用通訊和交換速度變化，最好響應35～40Hz的應力頻率。這樣可以確保較大的調整範圍。
1. 傳輸速率過低時，系統軟體可靠性較差也是造成問題的原因之一。 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，並確保進料時間短，且進料頻率不宜過高。一般規定每5~10分鐘進料一次。
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，多頭秤基於新技術選型，計量驗證精度由0.3%提高到0.5%。這項新技術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。尤其是在系統必須智慧化的場合，感測器的直接或間接資料必不可少。此時，精確測量不確定度和精確測量率通常是一對矛盾的因素，難以兼顧。具體情況需要做出取捨。目前，我國稱重產業生產和使用的許多是傳統的數模混合感測器，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）等使用多個串聯感測器的場合，可透過資料系統軟體完成「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。客戶輸入詳細地址、每個感測器的稱重值和靈敏度，即可實現全自動稱重。 「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，各感測器的特性將無法區分。校準時，應在每個感測器上放置標準砝碼，並使用端子中的分壓器進行調整。
由於調整過程中需要進行配對t檢驗，因此需要重複多次。在數據系統軟體中，允許對每個感測器進行單獨檢查。因此，使用數位感測器修正系統軟體總成本所需的時間僅為系統模擬的1/4。
可透過資料系統軟體的「自我診斷」功能實現，即診斷程式會持續檢查每個感測器的資料訊號是否中斷、輸出是否顯著超限等。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逐一查找感測器，識別問題原因並進行常規故障排除。這種判斷性診斷和常規故障清除功能顯然是客戶的一大優勢，在模擬感測器系統軟體的模擬中，它既能降低成本，又能避免被遺忘。
在稱重產業，典型類比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；而資料系統軟體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。這種高像素的優勢尤其適用於秤架重量很大而被稱量物體淨重很小的場合。
例如：在調味料稱重設備中，有時秘方中某種原料的比例很小，但精度要求卻很高。這在傳統的系統模擬中也難以實現。三、旋轉混合機的應用及市場前景的影響。由於目前國內旋轉混合機的測量與驗證方式仍較傳統，多頭秤的市場推廣應用前景非常廣大。瀝青的連續混合製程發生了顛覆性的變化，對總流量的精確控制可以產生非常理想的混合。
由於旋轉式攪拌機結構簡單、維護成本低，一旦嚴格控制產品配比，將改變目前旋轉式攪拌機市場佔有率較低的現況。尤其是在道路和水力發電工程領域，旋轉式攪拌機對提高產量所需的機械設備具有積極意義，而多頭稱重機則是提高計量驗證精度的關鍵改進措施。
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