Как се извършва автоматично претегляне във фабриките

Автоматичното претегляне е общ термин, който обхваща операциите по определяне:

• стойности на маса (тегло) на телата; промени в масата с течение на времето;
• отклонения на стойностите на масата от дадена стойност;
• общата стойност на масата на транспортираните товари, както и претеглянето на посочените порции (дози).

Автоматичното претегляне се извършва с помощта на автоматични претеглящи устройства, които според степента на автоматизация се подразделят на:

• везни с автоматично балансиране;
• везни с дистанционно предаване и запис на показанията;
• автоматични везни за порции;
• автоматични дозатори за порции;
• непрекъснати автоматични везни;
• машини за непрекъснато автоматично претегляне и везни за автоматично сортиране.

При избора на индустриални везни, стоящи или настолни, е необходимо да се вземат предвид няколко важни аспекта: техният вид, предназначение (функция на везната), материал на конструкцията, обем, размер, диапазон на претегляне, точност (грешка при измерване), условия на ползване.

За везни с автоматично балансиране се автоматизира само процесът на определяне (балансиране) на товара. Това се постига чрез отклоняване на махалните противотежести или деформиране на еластични измервателни елементи.

Везната с автоматично балансиране има максимален диапазон на натоварване от 100 g — 1000 t (в зависимост от системата за свързване). Лабораторните везни с автоматично балансиране имат по -високи класове на точност.

Везните с дистанционно предаване и запис на показанията са везни с автоматично балансиране, при които движението на измервателните елементи се преобразува в сигнал (най -често електрически).

За да се преобразуват показанията на циферблатните и пружинните везни с голяма (около милиметри) деформация на еластичния орган на везната, се използват селсини (недостатъкът е увеличаване на грешката поради обратния ефект върху измервателната система и грешките в предаването) , потенциометри (недостатъкът е увеличаване на грешката поради триене), устройства за четене на импулси (фотоелектрически, магнитни глави и др.), кодиращи устройства, както и системи за проследяване.

За да преобразувате показанията на пружинен баланс с малка (десети от mm или по -малко) деформация на еластично тяло, тел измервателни уреди (електрически тензометрични везни) и се използва директен и обратен ефект на магнитострикцията.

Най -често тензорези се използват за измерване на теглото при автоматизация на технологични процеси — преобразуватели на измерената деформация на твърди тела в електрически сигнал. Съпротивителните тензорези (тел и фолио) са широко разпространени, превръщайки деформацията в промяна в електрическото съпротивление.

Действието на измервател на съпротивление се основава на свойството на метална тел (или фолио) под влияние на деформация (опън или компресия) да променя електрическото си съпротивление.

Като везни с дистанционно предаване и запис на показанията се използват и автоматични (електромагнитни) устройства с компенсация на силата, състоящи се от сензори и система за обратна връзка, която компенсира промените в натоварването на сензора. Токът (налягането) във веригата за обратна връзка е аналогичен на теглото, действащо върху сензора за натоварване.

Автоматичните порции се използват за претегляне в равни порции насипни и течни материали, главно за общо отчитане или опаковане. В такива везни процесите на подаване, претегляне и разтоварване на материали са автоматизирани.

Обикновено тези везни са греда, към която са окачени противотежест с тежести и кофа за приемане на товар.Материалът се подава в черпака чрез гравитация или чрез подаващо устройство. Когато се достигне определеното тегло на материала в кофата, люлеещото се рамо се отклонява, подаването на материал спира и кофата се разтоварва.

По -рядко везни с автоматично уравновесяване или с дистанционно предаване и записване на показанията, оборудвани със сензори, които се задействат при достигане на предварително определено тегло и изключват по -нататъшното подаване на материал, се използват като автоматични везни за порции.

Автоматичните дозатори за партиди се използват за съставяне на смеси от даден състав и са конвенционални везни с автоматично балансиране или с дистанционно предаване и записване на показанията, оборудвани със система за автоматизация, която контролира доставката на материали. Крайното натоварване на дозаторите за партиди е от няколко g до няколко тона. Клас на точност 1b и по -нисък.

Автоматичните непрекъснати везни се използват за определяне на общото количество насипни материали, транспортирани чрез лентови конвейери (конвейерни везни) или чрез гравитация (динамични везни).

За претегляне на стоки върху лентови транспортьори, лентовата част се опира на ролкови опори, монтирани на платформа за претегляне или на сензори (електронапрежение, пневматично и т.н.).

Общата стойност на масата на товара, преминал през везната, се определя чрез интегриране на произведението на сигнал, пропорционален на моменталната стойност на натоварване, чрез сигнал, пропорционален на скоростта на лентата (например, напрежение на тахогенератора). 

За пълното определяне на масата на стоките, транспортирани вертикално чрез гравитация, принципът на измерване на реакцията на поток от материал към наклонена плоча или реакцията на електродвигател, въртящ се в хоризонтална равнина на работно колело (но вид центробежен вентилатор ) се използва инсталиран в потока материал. За измерване на реакцията се използва компенсация на сила.

Автоматичните претеглящи дозатори с непрекъснато действие се използват за автоматично регулиране на потока на материала, за да се постигне определена производителност (или дадено съотношение на производителност, когато няколко дозатори работят едновременно). Те са автоматични везни с непрекъсната работа, оборудвани със система за автоматично управление на захранващи устройства, които регулират разхода на материал.

Най -често непрекъснатите дозатори се използват под формата на къс лентов транспортьор, поддържан върху система с лост за тежести или върху сензори (електрически тензометрични, пневматични) и управляващи вибриращо захранващо устройство. Използват се и дозатори под формата на резервоар (кофа), поддържани от претеглящо устройство, което регулира разхода на материал, така че скоростта на намаляване на теглото на кофата да съответства на посочената.

Автоматичните везни за сортиране се използват за сортиране на продукти (опаковки) по тегло. За да се подобри точността и производителността, обикновено се измерват отклоненията на теглото на контролирания продукт от еталона. Размерът на отклонение се измерва чрез електродинамична система с компенсирана сила. За сортиране на леки (от порядъка на няколко g) продукти се създава изкуствено (центробежно) ускорително поле (центробежни сортиращи везни).

Пример за използване на устройства за автоматично претегляне в схемата за автоматизация на конверторен цех:

Схематична диаграма на модерен автоматичен шкаф за дозиране на вода с PLC: