旋转计量技术改进及其多头秤的基本原理
作者：Smartweigh多头配重器
一、旋转式搅拌机械计量验证方法现状 1.1 传统的旋转式计量验证方法应用于装饰建材、粮食、油脂、食品、矿产等纤维状原料的计量验证，或在线操作调味料时。比较典型的有：电子皮带秤、冲洗板流量计、反物质秤和圆轮进料秤。这种计量验证方法虽然具有自身特点，但局限性很大。
本文详细介绍了电子皮带秤的处理工艺，步骤如下：电子皮带秤将企业总面积（称重段）上的负载数据信号和转换率（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。电子皮带秤处理工艺详解：注：待拉出的原材料量根据拉动式传动带的速度比而变化。尺寸、驱动带上的负载均保持稳定。与其他给料方式相比，该方法具有良好的计量验证和线性度实际效果。
电子皮带秤测量验证电路原理图 注：进料和称重功能分别由两条传动带完成。1.2 旋转式测量验证方法应用于连续搅拌机、混凝土旋转搅拌机、沥青旋转搅拌机等设备。就计量验证精度而言，目前此类设备尚无法采用间歇式测量验证。因此，旋转式测量验证方法不受许多客户的青睐，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各有其适用范围，旋转混合的应用不应受暂时的技术限制。目前，我国旋转混合机的测量方法均为体积法或电子带秤/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的应用中已能达到较高的精度。例如，法国申克公司的传送带配料秤的动态调味精度可达2%。
但在我国，情况并不理想，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和验证精度一般只有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，差分信号减重（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。作为一种新型的升级版计量验证方法，它正逐步应用于越来越多的原材料。2.1 基本原理：以称重料斗和给料机构为整个秤体，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，然后根据各种硬件和软件的滤波技术进行技术处理，即可将其作为操作目标“特定总流量”。该总流量的获取至关重要，是多头秤进行精确计量和验证的基础。
图中详细描述了一种经典方法：多头秤测量验证法，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 差分信号多头秤的具体应用：从基本原理可以看出，它不会受到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），与传统的动态计量验证方法相比，其优势显而易见。当控制目标是总流量（吨/小时，千克/分钟），且原料具有良好的输送性，对计量验证精度要求较高时，无重状态法可作为计量验证的最佳方案。
2.2.2 多头秤的生产工艺：多头秤的生产工艺 2.2.3 多头秤设计方案中必须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。因此，在设计方案系统软件中，应规定：1. 合适的输送速率范围一般为额定输送能力的60%～70%。如果采用通信和交换速度变化，最好响应35～40Hz的应力频率。这样可以确保较大的调整范围。
1. 传输速率过低时，系统软件可靠性较差也是造成问题的原因之一。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，并保证进料时间短，且进料频率不宜过高。一般规定每5~10分钟进料一次。
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，多头秤基于新技术选型，计量验证精度由0.3%提高到0.5%。这项新技术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。尤其是在系统必须智能化的场合，传感器的直接或间接数据必不可少。此时，精确测量不确定度和精确测量率通常是一对相互矛盾的因素，难以兼顾。具体情况需要做出取舍。目前，我国称重行业生产和使用的许多是传统的数模混合传感器，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）等使用多个串联传感器的场合，可通过数据系统软件完成“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。客户输入详细地址、每个传感器的称重值和灵敏度，即可实现全自动称重。“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，各传感器的特性将无法区分。校准时，应在每个传感器上放置标准砝码，并使用端子中的分压器进行调整。
由于调整过程中需要进行配对t检验，因此需要重复多次。在数据系统软件中，允许对每个传感器进行单独检查。因此，使用数字传感器修正系统软件总成本所需的时间仅为系统仿真的1/4。
可以通过数据系统软件的“自诊断”功能实现，即诊断程序会持续检查每个传感器的数据信号是否中断、输出是否显著超限等。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逐个查找传感器，识别问题原因并进行常规故障排除。这种判断性诊断和常规故障清除功能显然是客户的一大优势，在模拟传感器系统软件的模拟中，它既能降低成本，又能避免被遗忘。
在称重行业，典型模拟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；而数据系统软件中每个传感器的屏幕分辨率为20位，可用计数为100万。因此，一个配备4个数字传感器的系统软件可以产生400万的屏幕分辨率。这种高像素的优势尤其适用于秤架重量很大而被称量物体净重很小的场合。
例如：在调味料称重设备中，有时秘方中某种原料的比例很小，但精度要求却很高。这在传统的系统模拟中也难以实现。三、旋转混合机的应用及市场前景的影响。由于目前国内旋转混合机的测量和验证方式仍然比较传统，多头秤的市场推广应用前景非常广阔。沥青的连续混合工艺发生了颠覆性的变化，对总流量的精确控制可以产生非常理想的混合物。
由于旋转式搅拌机结构简单、维护成本低，一旦严格控制产品配比，将改变目前旋转式搅拌机市场份额较低的现状。尤其是在道路和水电工程领域，旋转式搅拌机对提高产量所需的机械设备具有积极意义，而多头称重机则是提高计量验证精度的关键改进措施。
作者：Smartweigh多头配重器制造商
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