配料秤属于重力式自动装料衡器,适用于颗粒物料自动装料,广泛应用于粮食、饲料、化工等行业。随着计算机控制技术发展,配料秤控制系统逐渐采用自动控制技术来实现自动给料、自动计量,以提高装料精度,提高产品质量和产量。
1工作原理
配料秤主要由机架、储料斗、计量斗、控制系统、执行机构等组成。工作时,控制器按设定的重量控制参数使执行机构以快、中、慢、对物料进行自动给料、自动计量。如图1。

2自动装料计量过程
启动状态:称重计量容器中没有物料,开机预热,空压机开始工作,各阀门处于关闭状态;按下“启动”开关,开始自动装料。
自动装料阶段:自动装料过程分为快速、中速、慢速阶段。自动装料开始,系统输出快速、中速、慢速开启信号开启物料的阀门,进入快速加料阶段,在预定时间内不对重量进行判断,以免物料冲击引起重量波动造成重量判断错误;随后连续判断该物料重量,直到判断达到“中速阶段重量”为止。系统输出快速信号关闭,保持中速、慢速开启阀门信号,进入中速加料阶段,减缓加料速度,在预定时间内不对重量进行判断,以免物料冲击引起重量波动造成重量判断错误,随后连续判断该物料重量,直到判断达到“慢速阶段重量”为止。系统输出快速、中速信号被关闭,保持慢速开启阀门信号,进入慢速加料阶段,进一步减缓加料速度;随后连续检测该物料重量,直到判断达到“过冲阶段重量”为止。当慢加料结束瞬间,有些物料由于已离开给料装置,这部分物料重量称为落差。该参数为自动补偿方式通过称重显示控制器自动检测落差值通过一定数学模型进行自动补偿。快加设置值越小,中、慢加料时间越短,中加设置值越小,慢加料时间越短,但要保证有中速、慢速加料过程时间,系统根据落差设置和过冲量补偿值自动修正以提高装料精度。
卸料延时阶段:物料由于粘性等因素,常常造成计量箱不能放空,且每次残留量也不一致,系统就要设置零区范围表示放空的标准;为确保充分放空物料,在重量回到零区范围后,再延时一段时间,该参数在保证物料充分放空情况下,设定值越小越好。
延迟启动阶段:当卸料门关闭时,由于机械的作用会使计量箱产生抖动,从而使示值在零位附近闪动,为保证有充分的时间使卸料门关紧,提高零位的稳定性;可以采用延迟设定至下次启动时间。
如果系统工作方式为自动工作方式,配料秤自动进行下一次循环装料。装料过程控制时序如图2。

3影响配料秤准确度的因素
影响配料秤系统准确度的主要因素:
3.1给料控制装置对系统计量精度的影响
配料秤给料控制装置可分为槽式直落供料和利用螺旋杆供料二种形式。槽式直落供料主要由料斗、计量箱、传感器、控制系统、执行机构、机架组成。螺旋杆供料由料斗、步进电机、供料螺杆、计量箱、传感器、控制系统、执行机构、机架组成,该装置是通过控制步进电机单位时间驱动脉冲数来实现快慢速加料。从以上给料控制装置来看,下料口设计是否合理、执行机构是否通畅、都影响到自动衡器的速度和计量精度。
无论采用槽式直落供料或利用螺旋杆供料,为了达到更快的理想下料速率我们就得加大下料机构尺寸、或者数量及运转的速度;这样一来,定量下料的计量精度必然会受到影响从而产生误差。虽然在整个定量过程中,定量控制器根据预先设定的参数进行装料,但由于加料只能靠改变下料机构尺寸、或者数量及运转的速度来实现,这样在加料至预定值时造成落差不稳影响系统计量精度。
3.2计量装置对系统计量精度的影响
传感器技术指标一致性差影响输出信号,装料精度降低。传感器和称重显示器稳定性关系到称重系统的准确性和可靠性。只有称重系统静态准确度得到保证,才能保证自动称量准确度。
安装称重传感器的支承框架刚度不够,加载时振动引起框架变形或颤动影响系统计量精度。
3.3参数设置对系统计量精度的影响
秤体本身的计量准确度是整个装料系统精度的决定因素。但由于装料工作过程的连续性,输出控制系统对计量精度影响也不可忽略。给料控制装置在装料过程中,控制快、慢、中加料过程的进行决定配料秤准确度的关键。参数的设置值,影响到自动衡器的速度和计量精度。动态是否准确是在静态准确基础上通过调整加料速度、落差、过冲量、自动补偿等参数。合理设置参数是保证配料秤准确度决定因素。
4提高配料秤准确度的途径
为了提高配料秤的准确度,减少计量误差,在实际工作中,我们首先要保证系统可靠运行和稳定性。
4.1正确使用和维护
(1)保持整机清洁,检查电路,气路有无故障、接地是否良好;检查各执行机构有无异物阻挡;附近应避免强电、强磁的干扰。
(2)螺旋输送机连接处应防水防潮,并便于维护,确保秤量的准确度,该机配备专人操作及管理,严格按说明书要求操作。
(3)不要在装料系统上进行电焊作业,以免损害传感器,影响秤量的准确度。
(4)料斗与部件之间应柔性连接,气管管道不能过于张紧,以免影响称重准确度。
(5)安装称重传感器的支承框架必须牢固可靠,并应有足够的刚度,不应由于加载振动而引起框架变形或颤动影响系统计量精度。
4.2校准
配料秤是在动态下对物料实现自动计量,因此,必须严格按照国家计量检定规程由法定计量技术机构定期检定外,使用中还应根据生产工艺的实际需要对其校准,确保秤量的准确度。
根据检定规程规定配备一定数量标准砝码,根据实际需要不定期对其静态进行校准;经常用物料进行使用中动态测试,发现失准及时联系计量技术机构重新检定。
4.3合理设置参数
为了满足配料秤使用准确度,必须合理设置分度数,使静态准确度等级与自动称量准确度等级匹配。分度值设置过小,影响静态准确度,分度值设置过大则影响自动称量准确度。合理设置加料速度、落差、过冲量、自动补偿等参数是保证配料秤准确度决定因素。
 

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