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配料秤称量精度该如何调高?有什么可靠的措施?
- 2020-06-29-

一、引言
   重庆配料秤在饲料厂生产过程中起到很大的作用,因为配料工序是关键环节。配料是利用一种特殊的配料装置,根据饲料配方的要求,精确称取不同品种的饲料原料的过程。料仓的核心设备是电子料仓秤。物料衡衡器性能的好坏,直接影响到配料的质量。应用电子配料秤时,人们常用配料精度来评价配料秤的性能。称重精度实际上是称重结果与真值的近似度,即称重系统误差和随机误差的反映。在配料过程中采用微机控制,可自动补偿配料误差,保证配料精度,同时通过微机键盘和显示器方便的进行人机对话,完成参数设置,检查和修改工艺设定值,监控配料过程,发现故障及时报警。利用单片机还可以调用管理程序,通过所建立的模型实现对对称重配料系统的自动控制。所以,采用微机控制称量配料系统,可以减少原料消耗,提高产品质量,实现对生产过程的科学管理。 

二、重庆配料秤在配料系统中的工艺要求

1、过程要求
    为确保良好的配料效果,在设计和使用时,对配料装置的总体要求是:
    (1)具有良好的稳定性,能快速准确地称出重量。
    (2)在保证配料精度的前提下,应具有结构简单、使用可靠、便于维护等特点。
    (3)具有较强的适应能力,不仅能适应多品种、多配比的变化,而且能适应各种工艺形式和环境要求。

2、重庆配料秤计量性能分析
    在工业中,重庆配料秤是广泛使用的衡器。实践表明,不仅要满足衡器基本性能的要求,还要满足其生产工艺的要求。测量性能可分为静态性能和动态性能。
    静计量性能是指电子配料秤在非自动称量状态下的计量性能,实质上是重庆配料秤本身的计量性能。当重庆配料秤的静态计量性能处于非自动称重状态时,它和所有的非自动称重一样,都要求基本的计量性能,如正确性,灵敏性,稳定性,重复性等。但是,对借助于称量传感器实现自动称量的电子配料秤,上述性能特点的具体描述往往存在很多差异。称重器的正确性是称重系统在力的传递和转换过程中准确可靠的特征。对电子配料秤来说,它指的是称重传感器的力电转换和称重结果处理的准确性和可靠性。称重结果的正确性用正确性来表示,也就是系统误差的大小。重庆配料秤的正确性是称量传感器与量测显示仪表系统误差的综合。

    动量性是指在自动称重过程中所表现出的一种动量性,即电子配料秤及其附属设备在工作状态下的动量性。电子配料秤在工作状态下,最重要的是自动称重过程的计量性能。但是,电子配料秤本身的基本性能经常会对计量性能产生不同的影响,表现形式也各不相同。电子配料秤的动态计量性能主要集中体现在配料精度上。料位精确反映了电子料位秤及其附属设备在料位称量时准确灵敏、稳定可靠的特点。材料精度用材料精度来表示。这是指秤斗内称量物料的实际质量值与配料系统中称量物料的理论质量值之间的差。两个数值之间的差,即在生产实践中所指的成分误差。成分误差反映了成分系统在运行中所产生的系统误差和随机误差之和。在自动称量过程中,电子称料秤的称量精度主要体现为物料供应的稳定性、一次称量的准确性、累积称量的正确性以及称量动作的可靠性。材料供应稳定性是实现称重精确化的前提和动态计量过程的关键。其供料特点为:多个物料分别通过相应的供料器依次进行供料,各供料器供料过程的运行与结束由计算机控制,各供料器的供料值随供料量的变化而不断累积。喂料称重过程是一个分阶段连续喂料,静态结果显示,累积多次的复杂动态过程,产生的"空柱"是喂料误差的重要组成部分,而快速、慢两次喂料程序的实施是减少或消除这类随机误差的基本手段。

    累积称重的正确性反映了测量显示仪表的综合性能。该累加可以是某一种物料在不同批次中的称量结果;同一批次中不同物料的称量质量的累加;或者是称量误差、配料误差的累加。累加的正确性不仅表现在计量表计本身的准确性、灵敏度和稳定性,而且表现在计量表计与传感器之间的协调关系。这一协调关系表明,称重的质量信号能够正确地显示出结果,排除各种外部干扰(如机械振动、电源波动、外部电磁场、环境温度等)。称重动作的可靠性反映的是整个配料系统结构和工艺的合理性、制造装置的正确与否、称重动作的协调等综合效果。配料系统由一套机械、电气设备组成。加料器的结构形式和工作方式,秤的结构形式和工作能力,料底门控制机构的结构形式,卸料、称料和卸料环节的自锁机构和互锁机构等都是在设计时必须考虑的问题。多种机械装置的装配质量,秤、称传感器的正确安装是保证配料系统正常工作的关键。加料器实现快慢二次加料,可调节加料速度,保证称量时间,有序控制配料过程,是提高配料称量精度的重要手段。

三、重庆配料秤在配料系统基本思想及模型的建立

1、改善配料系统精度的基本思想
    为提高生产效率和称重精度,应设置快称和慢称。快速称量仓出料流量大,慢称量仓出料流量小。为补偿传感器和前置放大器的零点漂移,需要对电子秤进行零点跟踪。配料称量时,实际称量值往往与所需目标值发生偏差。在正向偏差大于某一值时,产生超称。所以,卸料时需要进行减量卸料,将实际配比误差限制在允许的范围之内。负向偏差大于某一值时,会产生称重不足,系统会继续称重以弥补不足。采用线性误差跟踪法,对下一次称重的提前量进行自动修正,提高下一次称重的精度。

    因为混合和出料的时间都比较长,为了进一步提高生产率,当混合机进入混合器的同时,便开始进行下一次称重。不同品种的物料存放在料仓和秤上,容易产生结块,造成物料滞留。所以需要对易结块物料进行流量监控,当流量不足时,会发生破拱抖动,同时报警。

2、称量模型的建立
  (1)增量型称重模型
    称量过程是指在秤斗内连续给料的过程,当各种物料的称量值等于关秤值时,停止给料,经过一段时间的延迟,待称量值全部进入秤斗后,再测量实际称量值,同时计算称量误差,以便在下一次称量时自动进行称量修正。

  (2)累计型称重模型
    因为不同物料共用秤斗,所以在每种物料称量结束时,要根据下一种物料的称量值和关门值,对继续称重的目标值和关门值进行修正,同时要计算每种物料的实际称量值和称量误差。

  将某一种饲料由8种物料混合制成,根据工艺要求先配第一种料给量,然后停止第一种料给量。然后再配上第二种材料…直到最后一个材料。配料完成后,电脑对混料机进行检测,收到要料信号后,便指示电磁阀和输送机将物料送至混料机,此时模拟屏幕上相应的指示灯亮了,一个配料周期就结束了。电脑重复以上的工作流程。在配料时,由于某些物料的意外情况超出了规定的范围,计算机可以自动按比例补偿其它几种物料,保证配比不变。

  (3)减量型卸料称重模型
    在物料结束称重后,先计算各种物料减量卸料的关门值,然后按一定的时间顺序,依次打开秤斗进行卸料,当留在秤斗中的物料重量等于关门值时,停止卸料,测出实际卸料值和卸料称重误差,按误差范围分别处理。当称雷时,某物料有超重称.卸载时则按减重方式卸载,这样就形成了一部分物料停留在秤内,将实际卸载量限制在误差允许的范围内,这就是超称处理。留置于秤斗中的物料作下一计量的预称。其中,增量式称量称量模块和减量式称量模块分别适用于一仓一秤配料系统,累积式称量模块适用于多仓一秤配料系统。 

四、提高重庆配料秤称量精度及可靠性的其他措施

1、采用变速称量法
    减少物料的流速是提高称重精度的有效方法之一,但会延长系统称重时间,降低称重效率。所以采用变速称重的方法,不仅可以提高生产效率,而且可以提高称重精度。变速度称量法是在加料机开始时采用高速加料法,当加料机内物料达到一定值后,设备转到低速加料法。

2、动态提前量跟踪
    每一次称重结束后,对秤斗内物料重量的测量值,将其与所需的目标值进行比较,计算误差,以补偿下一次称重时所产生的对秤数值,影响称重精度的因素较多,这直接关系到称重装置的结构、料位高低、物料流动性、气动关门装置的压力变化以及机电设备的疲劳程度。但如果上述因素变化较慢,则仍以提前量追踪法最为有效。

3、采样频率为工频的整数倍
    每采样一次,与工频电压保持同步关系,使工频干扰的大小固定,并以此为称重的零点,可以有效消除工频干扰。如果前置放大器与 A/D转换板分别供电,则精密稳压电源对工频干扰的消除效果更佳。但是考虑一下性能价格比。

4、多电源供电
    数字接口电路可以公用一组直流电源,前置放大器和A/D转换板各自单独供电,这样可以避免因电源负载的波动而产生的相互影响。

5、A/D转换功能
    充分利用A/D转换的电压范围,尽可能地提高前置放大器的电压放大倍数,使被转换的模拟电压尽可能的大,这样可以减小A/D转换的相对误差。

6、多次核实称量值
    称重值大于或等于其关门值时,要反复验证其数值大小,若连续三次且三次均为相同结果,则判断此称重是否有效,这样可以避免因误差的干扰。

7、断电保护措施
    当电网停电时,电脑会将主要参数输入磁碟,待接通电话后,会根据参数的特性自动执行程序。

五、结束语
    利用微型计算机和建立称量控制模型,实现了称量误差的自动补偿,保证了称量精度,监控了称量过程,发现故障及时报警。对称重配系统的控制由模型建立自动完成。采用自动补偿、提前量跟踪、零点跟踪、多次振动喂料逐次逼近、超、少称处理等精度控制方法,实现了高精度控制,增强了系统对变化多端的工业现场的适应性,提高了系统的可靠性。

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