当电子秤在水泥包装机中的应用

电子秤在水泥包装机中的应用

我厂生产实践证明，G4201型双嘴水泥包装机刀承支点容易磨损，且杠杆平衡机构不够稳定，称重计量误差大，为此我们对该机称重机构进行了技术改造，改机械称重机构为电子测重机构，其它部分结构不变，自1989年10月投入使用以来，迄今运行正常，水泥袋重合格率达到96%以上，如加强管理，可以实现袋重合格率100%。

1 电子称重装置的构成及其原理

改造后的包装机电子称重装置原理如图所示。主要由传力机构、称重传感器、数字显示仪和电磁控制装置等组成。

托袋架上的荷重经调整杆垂直均衡地传递给两个称重传感器，传感器将被称物体的重量按一定比例关系转换为毫伏信号，经放大、转换后输出数字量。电磁控制装置是由比较放大器、可控硅开关电路和电磁铁开关机构组成。当水泥袋重达到50千克时，发出信号，电磁铁带动开关机构动作，关闭给料闸门，停止送料。

冷拔低碳钢丝 6640 7800 11810 18460 26580 36170

电子称重装置原理框图

2 元件选择

2.1传感器的选择

称重传感器从受力方式上可分为压式和拉式传感器，拉式传感器在包装机上安装简便，积灰少，维护方便，本方案选用全密封拉式传感器，型号为SHK—4型，主要技术性能为：

(1)非线性度，不重复度及滞后误差：0.05%F·S；

(2)输出灵敏系数：满量程时2.6毫伏/伏；

(3)激励电压：6～12伏直流。

传感器的安装数量根据G4201型包装机托袋架安装位置确定。原机托袋架是由两个支点与定重支架相连接，本方案每个托袋架采用两个拉式传感器，分别安装在支点上方。当电子称重装置故障后，能迅速恢复原机计量功能。传感器容量的选择原则为：

C——单个传感器容量；

Wnm——净重最大值；

K——冲击系数(一般取1.2)；

W——托袋架自重；

N——传感器个数。

由现有设备和生产工艺，已知：Wnm=50千克，N=2，W=48千克，K=1.2。将已知数代入上式得：C=54千克。

根据计算值和厂家提供的传感器规格，选容量75千克传感器可以满足要求。

2.2 显示仪表的选配

本方案选用MD－Ⅱ型数字表作为称重显示仪表，数字显示仪表准确度高，读数方便，抗干扰性强。其主要技术性能为：

(1)显示范围：0～±1999

(2)精度：0.1%(±1个字)；

(3)设定值误差：0.2%F·S；

(4)工作环境温度：-10～50℃；湿度 85%。

该仪表显示范围为“500”，精度在±1个字时，误差值为±0.1千克，且具有信号输出，满足生产工艺要求。

3 安装及调校

3.1 安装

传感器安装在托袋架上方，上用螺杆吊挂在机体上，下用调整螺杆与托袋架连接。将机内定重砣用铁板垫高，使定重支架前端下移，刀子与刀承脱离接触，传感器承受托袋架全部重量。安装时要注意调整托袋架的平衡、垂直，使作用力的方向与传感器的受力轴线相吻合。

显示仪表和控制元件安装在控制箱内，控制箱置于距包装机2米以外的支架上，既可防止机械振动对仪表产生影响，又便于操作人员观察。控制部分采用双向可控硅元件，目的是避免电磁干扰。传感器与显示仪之间的联接，采用多芯屏蔽电线，防止交流电超过屈服载荷后磁干扰。

3.2 调校

(1)空载校正。空载校正是在传感器只承受托袋架重量时进行，用数字电压表测量传感器输入、输出电压。调整稳压电源使传感器输入电压一致，调整传感器受力尽可能使输出电压相接近，凋整显示表使数字显示为零。

(2)加载调整。水泥是定重包装(50千克)，对定重点以外虽然它们的作用非常重要准确度要求并不严格，在实际调试中，仅对50±2千克的量值范围进行校正，当加载50千克砝码时，调整显示仪使数字显示为“500”，然后反复进行增量、减量和零值调整，使显示值与砝码值之差在误差范围内。本方案称重装置不是成套产品，显示器也无量纲标志，调整时若发现显示值与砝码值相差较大，可通过零值迁移和调整放大倍数等方法，使显示值与砝码值保持不变的比例关系。

(3)定值设定。水泥放料的冲力和控制机构滞后性的影响，实际设定值要小于定重值，提前量多少，要在实际运行中确定，一般在0.3千克左右。

3.3 精度计算

电子称重装置的称重误差主要来自四个方面，即：称重传感器误差、测量仪表误差、机械传力误差和动态称重误差。在设计本系统时，我们仅对传感在全部胶粘剂行业中有侧重要的地位器和测量仪表引起的称重误差进行了计算，然后对照包装机允许差值进行分析确定，其计算式为：

式中：

Δ|——称重误差(绝对值)；

Q0——砝码重量值；

δ——传感器和测量仪器的综合误差；

σT——传感器误差；

σA1——测量仪表误差；

σA2——