近年来由于国家粮食储备库通过的政府招标,采购了一大批移动式打包机，从而引发了一场定量包装秤的研制热潮，为此不少技术人员将个人工作中的体会写了一些心得，特别是对影响计量性能的问题发布了各自的见解。我也禁不住写了一点东西，在此与大家交流。
在OIMLR61《重力式自动装料衡器》这个国际建议包容了定量包装秤、累加秤、减量秤和组合秤等一系列品种，我们在研制定量包装秤的过程中，除了进行必要的理论计算之外，就是严格按照该国际的指标建议反复做试验的。例如：改变给料装置时做试验，改变气动元件时做试验，改换称重传感器时也做试验，确定最小秤量值时也是依靠试验来完成的。总之，我们通过无数次的物料试验,找出了影响定量包装秤计量性能的原因，对产品反复改进设计，使其质量不论是从外观上，还是性能上都达到了一个新的层次。下边想从几个方面谈一下个人的一点看法。
1.储料仓中物料料位的影响。
储料仓中物料的多少是影响计量性能的一种原因。.对于直落式给料方式的产品来说，储料仓中矿料位高低是决定物料正压力大小的因素，是稳定供给物料的保证，也只有这样，粗、细给料门开关控制也能有效。对于其他几种给料方式来讲，虽然没有正压力的问题，但物料稳定供给质量问题，也会使粗、细给料控制效果变坏。
2.物料特性的影响
2.1物料的流动性
物料的形状、吸潮性、粘度、堆密度和摩擦力等因素都会影响物料在容器中的流动性。有些物品流动性出奇的好，其颗粒小，堆密度高，一般弧形给料门都无法截住其流动，只有采用特殊给料方法才能控制住；有些物料就没有流动性，只有釆用强迫的方式才能将其推入称量容器中；而还有些物料在平时流动性很好，但一吸潮后，只要一停留就会在储料仓中起拱（棚料），影响正常给料，使计量准确度无法保证。所以必须考虑设计一种特殊机构以解决。
2.2特殊物料
有一些物料由于其易燃、易爆、带静电、有腐蚀性，在设计计量器具时必须认真对待，否则会给使用者带来不可想象的影响。例如:易爆的粉状物料，在设计时就应将该特性考虑到结构中，虽然与计量性能没有直接的影响关系，但从安全角度考虑，必须放在第一位。又如带静电的物料，要从输送、储存、加料、排料几个环节中对静电进行处理。一是要避免产生静电，二是要中和带电的电荷，三是要施放静电。
3.给料量控制的影晌
3.1给料的稳定性
如何有效控制向称量斗中加添物料，是定量秤设计的关键技术之一，而设计的结构形式必须在认真研究物料的特性之后。
而给料量的控制又是必须根据包装速度和计量准确度两项指标的折中。要提高包装速度必须将快给料（粗给料）量加大，缩短给料时间。而要提高计量准确度必须将慢给料（细给料）时间放长，量减小。而快给料量过大会产生过冲现象，这在设计时应考虑到的，因为这种现象会影响正常的称量过程。
3.2最小秤量的选择
每一个用户在采购定量包装秤时，总想买一台设备能全部满足所有量值物品的定量称量时使用。如采购一台最大秤量50kg的定量秤，甚至要求可以称量lkg.2kg.5kg的定值物品。同时又不想降低计量准确度，这是非常非常困难的，为什么呢？比如讲，按R61号国际建议中5.2.2条要求:装料衡器或模拟衡器应该有一个载荷指示装置，这个指示装置的分度值应不超过装料等于最小秤量的使用中检验的最大允许偏差的0.125,当一台装料衡器的最大秤量为50kg时，最小秤量为20kg时。当Max=50kg时，分度值ei=50kgxl%x0.125x0.2=12.5g~10g;当Min=20kg时，分度值e2=20kgxl%x0.125xO.2=5g,也就是讲，这台装料衡器的分度数需为10000e2o如果Min=5kg时，分度值ej=5kgx1%x0.125x0.2=1.25g«lg这样这台装料衡器的分度数需是50000e3,比R76中高准确度级静态衡器的准确度都高了，达到了天平的水平。
以上仅仅是计算的情况。实际上要想使该衡器达到宽的使用范围，还与机械结构有很大关系。一种对每斗50kg供料的给料速度的装置，在没有进行任何改变的情况下,对每斗20kg供料仅仅改变快给料量和慢给料量，也很难保证计量准确度。因为用同一种给料装置，物料的输送截面改变是较难的，即使改变,也是有限的。所以说，同一台装料衡器的称量范围在保证同一种准确度和同一种计量速度的情况下，其称量范围不能要求的太宽，一般最小秤量的大小要看设计者在处理相关部件的结构时的水平。
3.3粗、细给料的比例
粗、细给料比例的确定直接影响到称量准确度的高低和称量速度的快慢。如何分配在设计设备时就应考虑到，例如：以直落式给料方式为例，在《衡器））2001年2期《直落可调式给料装置的设计》文章中介绍了一种设计方法。
已知：物料小麦，堆密度740kg/m3，给料口尺寸：260xl80
粗给料调节板调节范围40mm
细给料调节板调节范围70mm
止动气缸左右调节范围70mm
这样:粗给料口调整范围为（180~70）x260细给料口调整范围为（70~0）X2603.4给料口的高度
影响称量准确度除粗、细给料量的控制方法外，中间飞料的控制也是直接影响称量准确度的一项重要因素，而中间飞料的影响除前文所讲的储料仓的料位是稳定飞量大小的因素外，给料口到称量斗中物料之间的距离也会直接影响称量准确度。所以在结构设计时，工程技术人员尽量缩短给料口距称量斗的距离。以减少中间飞料的大小，减小称量误差。当然，还可以在给料口处设计一种可调节的截料机构，以缩短飞料的行程。
3.5给料口的大小
单位截面下单位时间通过的物体多少称为流量，那么在一定的时间内要想提高计量速度，给料口的大小就是影响效率的重要因素。
3.6给料方式
不同的给料方式会给称量带来不同的称量速度，不同的称量准确度，所以针对不同的物料在设计装料衡器时，采用不同的给料机构。一个给料机构可以是一个或多个。
3.6.1直落式（重力式）给料装置
这种给料方式是针对流动性好的物料釆用的，也是诸种给料装置中给料速度较快的。
3.6.2螺旋式给料装置
主要是针对粉状物料采用的一种方式，有单螺旋式的，采用双速电机或调速电机解决粗、细给料问题。也有双螺旋式的，一个直径大，一个直径小,在快速粗给料时，二个螺旋给料机同时给料，当慢速细给料时，直径大的停止，直径小的螺旋给料机继续给料。
3.6.3皮带式给料装置
主要是针对粉、片状混合物料和有一定粘度的物料采用的一种方式，釆用调速电机解决粗、细给料问题。
3.6.4振动式给料装置
主要是针对片状或颗粒大小不均的物料采用的一种方式，采用电磁振动和电机振动两种方式。
电磁调速是用可控硅调制，电机调速是用变频调速，从而改变给料速度解决粗细给料问题。
这种方式给料速度最慢,且控制准确度较低。
3.6.5拨轮式给料装置
主要是针对流动性特好的物料采用的一种方式，采用调频技术调速，或用两套大小不同的给料装置。
3.6.6气给料装置,有正压和负压二种型式，当粒状物料小于200目后，需考虑用负压法给料。
4.称量斗稳定性的影响
4.1称重传感器的安装技术
4.1.1吊挂式
采用两只或三只悬臂梁式或S型称重传感器将称量斗吊挂在框架上，由于给料时物料冲击，或放料时称量斗门的晃动，或放料时物料的反作用，协称量斗产生晃动，这种晃动会严重影响计量性能，一般都釆用横向限位拉杆机构约束称量斗的水平晃动。如果吊挂机构不能垂直作用在称重传感器上,还会产生水平分力,直接影响计量准确度。
这里顺便还要提到一点，悬臂梁称重传感器的安装必须稳固。这个问题见《梁式传感器的安装》一文。
4.1.2固定式
采用一只、二只或三只平行梁式称重传感器将称量斗用螺栓固定在框架上，不管是加放料，还是开关料门，称量斗均不会产生晃动。在安装时也必须遵循《梁式传感器的安装》一文中讲述的原则。同时还应注意安装尺寸的一致性，防止产生安装应力。
这样安装方式一定要注意对平行梁称重传感器在称量时偏载产生的误差，必要时应对应变梁进行修正。可能有人要讲，在R61国际建议中没有提偏载测试问题，且料斗式衡器不存在偏载问题。但我们应注意到在R61国际建议中的“范围”一节中指出：装料衡器作为非自动衡器使用时，应符合OIMLR76的要求。
4.1.3浮动式
二只或三只悬臂梁称重传感器安装在框架上，称量斗通过压头压在传感器上。如果釆用二只传感器，还应配上一套水平限位拉杆机构,三只传感器的一般不再配水平拉杆机构，但必须配水平限位。
但在这里须提醒一句，这种型式必须注意尺寸链中要有一个调整环，以保证每个压头能始终垂直压作用在传感器上。
4.1.4,平行杆式.
该结构大多是欧洲国家的衡器生产企业经常釆用的一种形式，用四根平行杆将称量斗与框架连结在一起，利用其克服水平方向的拉力，而由一只称重传感器（可以是S型的、悬臂梁的、柱式的等等）支撑称量斗的垂直作用力，使衡器的整体结构得到优化。
贾颐康高工在《“平行杆”传递装置中的静力学问题》一文中对该结构的力学原理进行了阐述，并得岀该结构误差形成的公式：他从这个公式中给我们得出了不少非常有用的结论。为设计这种结构的产品提供了捷径。
4.2卸料门结构
卸料门前常用的结构主要有：
①中间向两边开的，即转轴在中间；
②单边开的，即转轴在一边，单扇门向一边开；
③双边开的，即转轴分在两边，两扇门分别向二边；
④旋转式的，即采用蝶阀原理，转轴在中间，料门跟着转；
⑤插拨式的,即采用闸阀原理，靠气动或电动机构推拉；
⑥气囊式的，即釆用挤压软管的张合来开闭。
对固体物料来讲以上6种结构要针对不同物料，不同的输送方式，釆用不同的结构，才能保证计量性能。这里主要指直落式排料用的几种结构，当然也可针对不同物料釆用前面所介绍的几种给料装置，用于排料结构中。针对同一种物料，釆用不同的结构,也不能讲不行,这里要看设计的技巧。
5.空气流动的影响
在整个计量过程中，当物料在加载或排放时，由于物料在流动时,必然带动容器中气体的流动，加入多少立方的物料必须排出多少立方的气体，气体的
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在传统的定量包装秤的控制程序中，在给料过程中采用多种速度分级给料，即以快速粗给料，再以慢速细给料，当接近目标值，已加入了绝大多数的量，当空中飞料落入料斗中时，正好达预设的量值。这种方法需要现场多次试验来选择适当的定值输出，使计量准确度达到要求。
7.2.2釆用先进的理论
目前大多数定量包装秤用的显示控制器都有采用补偿调整方式，来保证计量的准确度。
先进的模糊控制理论正在一些产品中进行尝
流动必然也会影响称量斗的晃动，对称量斗产生浮试。
力和压力。同时物料中的粉尘也会随动。
5.1粉尘的处理
在一些设备中为保护周边环境，重过程中产生的粉尘进行处理。但除所吸力必须与气体排出量基本相同，太;对计量性能产生影响。
5.2卸料时补气
当称量值较小.我们很难看出称量斗排料时，斗中的负压会对计量性能产生多大影响，但当称量值较大时，就很容易感觉到负压的影响，称量斗的稳定时间明显加长，对提高计量速度就很困难，在结构设计时就必须注意使整个系统中的气流平衡。
6.称量速度的影响
称量速度与称量准确度是一对矛盾的的两个性能指标，要想提高称量速度就必须牺牲称量准确度。当然，这是在一定称量范围内讲这种话的。因为称量速度的提高，是一项综合性的工作，与今天在这里介绍的所有问题有关。要想提高称量速度，又要提高称量准确度，必须解决各种影响因素的干扰。
7.称重显示控制器
称重显示控制器在计量性能的改变中是一个很重要的器件。在电子衡器误分配时，推荐0.5的系数。其误差主要是来源于灵敏度、噪声、非线性、干扰等因素。
8.称重传感器的影响
与称重显示控制器一样，称重传感器在计量性能的改变中也是一个很重要的器件。在电子衡器误差分配时,推荐占0.7的系数，其误差主要来源于灵敏度、非线性、重复性等因素。
9.气源的影响
一般在衡器的使用说明书中都给用户提供气源的有关参数，压力在0.4~0.6Mpa,耗气量100L/C或0.3m3/min等等，而实际使用中选择空压机时，如果选择供气量较小时，空压机就会连续工作，不能保证足够的气源，气缸动作速度受到影响，影响系统不能稳定的工作，从而影响称量的准确度。
10.系统刚度的影响
不论是称量斗、给料机构、夹袋机构和称重传感器等等都是组合在一个框架上的，框架的稳定与否也会影响计量性能的稳定。特别是釆用双称量斗组合结构时，系统结构的刚度不足，双称量斗在交替工作时，就会产生互相干扰。当然可以釆用一些缓冲装置来处理，但是总不如从设计总体结构时进行统一考虑。    ’
11.元器件的影响
11.1控制元器件的影响
在控制过程中，由于继电器，接触器等在参予工作时，因其质量或外界的粉尘、潮湿、有害气体的影响，造成响应时间变化上的差异而使其产生误差。
11.2执行元器件的影响
在控制过程中，由于气动元件或电动元件在参予工作时，因其质量问题，产生工作不稳定，部件之间产生冲撞等现象，而引起疲劳和损坏。如气缸当制造质量出现问题，没有缓冲行程时，极易在开关料斗门时产生冲撞,影响称量斗的稳定。
11.3元器件的安装质量
如果在安装时没有给活动部件的电缆线和供气软管留有一定的活动量，很可能会给计量性能带来不稳定的影响。比如说，在寒冷地区使用的产品一定要选择耐寒性好的电缆线和供气软管，否则预留长度不足，线路一硬，必须会影响称量斗的计量性能。
12.系统联调的影响
一个称量系统的准确度好坏，必须通过用砝码校准静态准确度，用实物校准动态准确度后，才能知道准确度的高低。因此设备最后的联调是必不可少的。这就需要首先认真阅读产品使用说明书，在掌握了产品特点后用实际物料反复进行测试，使产品在最佳点上运行。

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