多头秤的基本原理及其旋转计量验证技术
作者：Smartweigh多头配重器
旋转式计量验证的技术改进及其无重称量基本原理 1. 旋转式搅拌机计量验证方法现状 1.1 传统旋转式计量验证方法在装饰建材、粮食、油脂、食品、矿产等纤维状原料的计量验证，以及在线调料操作中应用广泛。较为经典的有：电子皮带秤、冲洗板流量计、核子秤和圆盘式进料秤。这种计量验证方法虽有其自身特点，但局限性较大。
本文详细介绍了电子皮带秤的处理工艺。步骤：电子皮带秤将企业总面积（称重段）的负载数据信号与过渡速率（传动带速度比）数据信号进行综合，得到总流量值。可操作目标。注：拉出的物料量根据拉动式传动带的速度比而变化。原材料经进料槽的进料口成型整平后，厚度稳定均匀。无论皮带输送机的速度比如何变化，传动带上的负载始终保持恒定。与其他进料方式相比，该方法具有良好的计量验证和线性度实际效果。
1.2 旋转计量验证方法在连续搅拌机械中的应用 目前旋转搅拌机械包括：水泥稳定土搅拌设备、混凝土旋转搅拌设备和沥青旋转搅拌设备。就计量验证的精度而言，现阶段这类设备尚无法与间歇式搅拌设备通用。因此，旋转搅拌方式并未受到许多用户的青睐，这也是原因之一。
科学论证表明，这两种测量验证方法所确定的混合加工工艺均适用，旋转混合的应用不应因现有技术的限制而受阻。目前，我国旋转混合机的计量方式均为体积法或电子皮带秤/螺旋秤。20世纪70年代，我们从欧洲引进连续混合加工技术进行研发设计，至今仍未取得任何改进。事实上，这两种测量验证方法在欧洲均能高精度应用。例如，中山智能称重公司的传送带配料秤的动态调味精度可达2%。
但在我国，情况并不乐观，因为这依赖于我国机械设备制造和原材料等基础工业生产的制约。目前，我国道路领域使用的电子皮带秤的测量验证精度一般只有5%左右，与产能测量验证精度相差无几，长期可靠性较弱。二、连续称重改革——20世纪90年代，差示信号减重（失重状态）多头秤首次应用于工业生产的全过程连续计量验证。
多头秤正逐步取代电子皮带秤、螺旋秤，甚至累加秤。作为一种新型的计量方法，它正被越来越多地应用于各种原材料的称重。2.1 基本原理：以称重料斗和进料机构为整个秤体，根据仪表盘或上位机软件对秤体净重数据信号进行连续采样，测量单位时间内净重的变化率作为瞬时速度总流量，然后通过各种软硬件滤波技术方案，可将其作为另一半的调整参数“比总流量”。该数据流量的采集至关重要，是无重秤精确测量和验证的基础。
图中详细描述了一种传统方法：多头秤测量验证方法，然后FC根据PID意见反馈优化算法，进行接近总体目标的总流量运行计算，并输出调整数据信号以操作软启动器和其他振动给料机。控制面板。2.2 差分信号称重秤（多头秤）的实际应用：从工作原理可以看出，它不受秤体和给料结构机械设备变化的影响。它只测量净重误差（差重），这与传统的动态计量验证方法不同，其特点很明显。当控制目标是总流量（吨/小时，千克/分钟），且原材料具有良好的输送性，计量验证精度标准较高时，可采用无重状态计量验证方法作为最佳方案。
2.2.2 无重称量设备的生产流程：多头秤的生产流程 2.2.3 无重称量设备设计方案中需要注意的事项及影响精度的因素：多头秤兼具静态数据秤和动态数据秤的特点。在编写系统软件时，应注意：1. 合适的输送速率范围，一般在特定工作区域内，额定输送能力的60%～70%为佳。如果采用通信和交换速度变化，最好响应35～40Hz的应力频率，以确保较大的调整范围。
这也是因为当输送速率过低时，系统软件的稳定性较差。2. 传感器的测量范围适中。也就是说，根据公式计算，传感器也使用了其测量范围的60%~70%。数据信号具有较宽的变换范围，这非常有利于提高精度。3. 机械系统设计方案应确保原材料循环良好，并保证预分配时间较短，且供料频率不宜过高。一般情况下，补料时间为5~10分钟。
配套设备的传动装置应确保运行稳定且具有良好的直线性能。2.2.4 应用前景：随着电子设备控制系统的快速发展，多头秤在选用新技术的基础上，计量验证精度从0.3%~0.5%提高到0.1%~0.2%，甚至超越静态数据秤的水平，这一新工艺的关键在于采用数字显示重量传感器。
2.2.4.1 数字显示称重传感器的应用：为了更好地满足动态、精确测量的需求，将其作为称重设备中的系统软件输入传感器尤为重要。尤其是在需要智能化的场所，传感器的同步或间接数据必不可少。此时，精确测量不确定度和检测率通常是一对矛盾，难以平衡二者，需要根据具体情况做出取舍。在我国称重行业，目前生产和使用的传统数模传感器数量较多，其脉冲信号输出较小。
以总输出量较大的重量传感器为例，其基本原理是电阻应变力，一般大输出量为30-40mV。因此，数据信号容易受到射频干扰，且电缆传输距离也较短，一般在十米以内。在集装箱称重设备（筒仓秤、配料秤）、服务平台称重设备或衡桥（电子汽车秤或轨道秤）中，若使用多个串联的温度传感器，则可通过数据操作系统实现“自校准”。
这是由于采用了多通道数字传感器系统软件，不存在匹配电阻问题。客户可以输入每个控制器的详细地址、称重参数和灵敏度，然后自行进行秤体校准。“四角”或“边”平衡，无需反复调整字母。在系统模拟中，多个传感器连接在一起后，各个控制器的特性将无法区分。校准时，应在每个传感器上释放标准砝码，并使用端子上的高压进行压力调节。
由于调整过程中需要进行配对t检验，因此需要重复多次。在数据系统中，每个传感器都可以作为独立个体进行检查。因此，使用数字传感器系统修正软件总成本所需的时间仅为系统仿真的1/4。
使用数据系统软件还可以进行“自诊断”，即诊断程序会持续检查每个传感器的数据信号是否中断、输出是否显著超标等。如果存在问题，仪表盘或控制面板上会自动显示信息或报警，客户可以使用控制面板上的按键找到每个传感器，逐一识别问题原因并进行常规故障排除。这种判断性诊断和故障排除能力显然是客户的一项关键优势，但在模拟传感器系统软件的模拟中，很难以低成本实现。
在称重行业，典型仿真传感器系统软件的位移系数SPWM分辨率为16位，可用计数为5万；而数据系统中每个传感器的屏幕分辨率为20位，可用计数为100万。因此，配备4个数字传感器的系统软件可以产生400万的屏幕分辨率。这种高分辨率的优势尤其适用于称重框架非常重而称重物体净重较小的场合。
例如：在调味料称重设备中，有时某种原料在秘方中所占比例很小，但精度要求却很高。这在传统的系统模拟中是无法实现的。三、旋转混合设备的应用及市场前景的影响。由于我国旋转混合机械的测量和验证仍采用传统方法，无重力称重技术在市场营销和推广方面的应用前景非常广阔。沥青的连续混合工艺发生了颠覆性变化，对数据流的精确控制可以生产出非常标准化、理想的混合料。
由于旋转搅拌工艺结构简单、维护成本低，一旦严格控制产品配比，将改变旋转搅拌目前市场份额较低的现状。尤其是在道路和水电工程领域，旋转搅拌对提高产量所需的机械设备具有积极意义，而无重力称重是提高测量精度的关键改进措施。
作者：Smartweigh多头配重器制造商
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