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工程案例称重模块在配料系统中的应用

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称重模块在配料系统中的应用2021-03-16
摘要:简要介绍了电子秤在油墨行业的应用,并对配料系统在使用过程中的选择进行了深入分析,以供同行交流和参考。
称重和测试在现代油墨工业生产中起着非常重要的作用。电子秤广泛应用于称重计量、自动配料系统、电动叉车物流称重运输、液位(液位)测试等方面。提高称重系统的稳定性和测量精度对控制企业成本和提高产品质量具有重要意义。
在油墨行业,现场最广泛使用的防爆电子秤通常包括钢瓶秤(如配料系统的减重秤)、料斗秤反应釜称重系统反应罐的配料称重(静态和动态)、防爆吊秤、灌装机、配料秤、称重灌装机液体灌装机自动灌装机液体灌装秤自动灌装秤等。
一般来说,称重系统由防爆电子秤称重模块和称重仪表组成。称重平台用于承受被称重物体的重力,并将力传递给称重模块。称重平台可以是釜(反应罐、反应釜、配料罐、配液罐、搅拌罐、计量罐)本身。称重模块将重量信号转换成比例电信号放大、模数转换和处理来自称重仪表的微弱电流信号,自动配料系统通过各种接口(如串口/模拟量/开关量/现场总线等)与其他设备进行显示、校准、通信和控制。)。称重模块是配料系统中最核心的称重设备。从称重模块的发展现状来看,电阻应变式地磅因其精度高、稳定性好、技术成熟、性价比高而成为现场应用的主流选择。在称重配料系统中,地磅的选择是最关键的,为了做出合理的选择,应从以下几个方面综合考虑。
一、配料系统称重模块数量和范围的选择
配料系统称重模块数量的确定通常基于支撑点数量。原理是使重心与多个传感器(支撑点)的几何中心重合。然而,在实际使用过程中,由于料斗的形状不规则,称重的重心会随着物料的量而变化。针对这种情况,笔者建议使用3个称重模块,并采用三点定平面的原则,以保证所有称重都受力,避免“跷跷板”现象。
在现场选择称重模块时,出于安全考虑,有些人总是喜欢选择尽可能大的范围,这是非常不合适的。事实上,一般防爆称重模块的过载能力可以达到150%华氏温度(短期内甚至达到300%)。此外,我们知道,对于同样精度的防爆称重模块,如果测量范围过大,正常测量引起的误差也会增加。这对于一些需要高添加精度的成分来说是极其不利的。防爆称重模块的选择应根据称重模块的最大称重值、选择的防爆称重模块数量、称重体自重、最大可能偏心载荷、振动和冲击等因素的综合评价来确定。确保防爆称重模块的安全和寿命。国际法定计量组织(OIML)R60关于称重系统范围选择的国际建议的要求。在日常应用中,作者建议可以考虑以下公式:
C=K0×K1×K2×K3×(Wmax W)/N
其中:单个称重传感器的c级范围;秤体重量;wmax--被调用对象的最大净重。N—秤体采用的支撑点数量;K0——保险系数,一般在1.2和1.3之间;K1——冲击系数;K2——秤体重心偏移系数;k3-风压系数。
二.称重模块特性的选择
油墨行业的自动化配料系统生产环境相对复杂,因此配料称重设备的安装环境也不同。我们必须根据现场的实际情况选择具有相应特性并满足需要的特殊称重模块。
用于等高腐蚀环境中的称重装置,以避免高腐蚀、弹性体内应力结构变化、温度补偿范围不足等造成的腐蚀和文明问题。必须采用高腐蚀性称重装置,并增加防静电、防爆或防雷装置。
对于高粘度、潮湿的环境,如搅拌罐、配液罐、灌装设备、灌装系统等,为避免绝缘跌落、隔膜热套密封或隔膜焊接密封造成地磅零点漂移甚至短路损坏,不得使用填有密封剂的称重。
自动配料系统对于化工生产区的称重模块,考虑到腐蚀环境对称重模块的损害,应选用耐腐蚀、密封性能好的不锈钢防爆电子秤。油漆配料区的称重配料系统、称重灌装机、防爆吊秤、称重灌装系统必须选择符合相应防爆等级的称重系统,因为该区域易燃易爆。
三、结构的选择
称重类型的选择主要取决于负载类型(是否有影响)、精度要求、量程大小、安装空间和维护需求等。例如,框架式电子秤适用于反应釜称重系统、大吨位料斗秤等。本发明适用于大吨位反应釜称重系统、反应釜配料称重、搅拌釜称重、配料釜称重和反应釜称重。防爆地磅适用于地面称重、防爆电子秤、液体灌装机自动灌装机、电动叉车、平衡叉车、电动叉车、智能叉车等。s型拉秤适用于称重灌装机、料斗秤、防爆吊秤等。防静电地磅适用于小吨位称重灌装机、配料秤、自动灌装设备、液体灌装设备等。数字防爆地磅适用于操作频繁、维护时间紧的地区,如反应罐配料称重、防爆吊秤、液体灌装系统、自动灌装系统、叉车称重等。四、称重精度等级选择
由于称重模块主要由秤体、称重传感器和称重仪表组成,模块精度等级的选择必须满足整个精度要求。地秤体的强度、称重显示器的特性、使用环境等因素将直接影响地秤的精度。因此,在选择称重模块的精度时,地磅的精度应略高于理论计算值(建议高30%)。
但另一方面,如果选择高精度称重模块(如C3级),投资成本将显著增加。对于用于测量和沉降的称重系统,在选择称重模块时应优先考虑其精度等级,以确保地磅组装后系统的综合精度优于0.5级。对于一些需要精确称重和自动控制的配料系统,我们还必须选择高精度的称重模块。然而,对于普通的称重系统,通常要求的称重精度可能不是很高。此时,我们可以选择精确度较低的,以降低投资成本。同样,对于大多数使用称重方法检测材料或液体液位的系统,没有必要为选择过高的精度等级。
五、称重灵敏度选择
称重模块灵敏度的选择必须满足称重仪表的输入要求:称重仪表放大的输出信号并进行模数转换后显示称重结果。因此,输出信号必须大于或等于电子秤所需的输入信号,即称重模块的输出灵敏度被代入的匹配公式,计算结果必须大于或等于称重传感器所需的输入灵敏度,即每个分数值对应的重量输出信号:
≥称重仪表的输入灵敏度
式中,s:防爆地磅的输出灵敏度;u:励磁电源电压;Wmax:最大称重;Nmax:标度的最大划分程度;n:的数量;r:称重范围。
配料系统现场使用的称重模块,基本采用多套传感器组秤,分为串联和并联组合秤。串联方式要求一致性较低,但电路复杂,投资大。现在它基本上不再使用了。目前,组装秤最常见的方法是并联传感器。这样,每个称重传感器的输入端并联,使用共用的电源桥,输出端也并联工作。为便于分析,两个称重传感器的并联运行方式介绍如下:
两个传感器灵敏度分别为S1和S2,桥臂电阻分别为R1和R2,桥电源电压分别为U1和U2。通过电路分析,可以看出两个地磅并联工作的条件是S1R1=S2R2。同样,当n个平行工作时,可以得到:S1/R1=S2/R2=……=锡/氡。显然,传感器本身在并联运行时参数要求相对较高。在油墨行业,一些生产现场配料秤的料斗形状不规则。在装卸过程中,料斗的重心会随着物料量的变化而变化,因此每个的载荷分布也会发生变化。如果每个灵敏度不一致,其输出特性将明显不同于校准的输出特性,从而导致较大的测量误差。因此,在选择时,必须根据上述情况尽可能选择参数一致性较好的地磅,以满足S1/R1=S2/R2=……=锡/氡。六.特殊需求
此外,在选择时,我们还应考虑该领域的其他一些要求:例如,在某些场合,由于空间或承载结构和能力的限制,建议考虑采用防爆数字地磅。由于在使用中,称重仪表(数字防爆电子秤)会自动对其进行寻址和寻址,将其参数信息读入系统,并根据其特性确定系统的总输出。理论上,在更换地磅后,无需在不改变地磅结构的情况下重新校准地磅。
另一个例子是,一些称重系统在使用过程中会受到较大的水平冲击力。当它们超过负载连接装置的侧向力阻力或自复位能力时,必须考虑在负载连接装置中设计、添加特殊的限制装置,或者在系统中添加过载保护结构。
简而言之,为了确保称重系统的可靠运行并提供更高的测量精度,首先要解决的是称重模块选择。只要我们掌握的工作原理,充分了解各种的功能特点,充分考虑现场技术要求,我们就能够解决这个问题。

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