РадиоЛоцман - Все об электронике

Технология взвешивания

Дик Джонсон, Control Engineering

Вес – это часто измеряемая и контролируемая переменная. На контрольно-кассовых аппаратах в супермаркетах взвешивают товар, чтобы определить его стоимость. Для дорог и мостов устанавливается предельный вес транспортных средств. Большая часть сырья продается на вес. То же самое касается драгоценных металлов и камней. Вес тела человека стал одной из серьезных проблем здравоохранения, породивших большое количество промышленных изделий и услуг, предназначенных для его контроля. И все же главный инструмент для проверки веса остается все тот же: простые весы. И дома, и на погрузочной площадке они остаются эффективными для выполнения своей задачи, правда, сегодня для большей точности и надежности используется современная электроника.

Основные области применения промышленных весов и датчиков нагрузки
 

Технология взвешивания
Технологии взвешивания и определения нагрузки имеют разнообразные области применения, причем самую большую составляют операции как непрерывной, так и пакетной обработки - 35

Новые исследования: разнообразное применение

В своем первом исследовании тенденций рынка промышленных весов/датчиков нагрузки Control Engineering и Reed Research Group, являющиеся частью Reed Business Information (www.reedbusiness.com), опросили подписчиков через электронную почту и Интернет с целью изучения их предпочтений в области промышленной аппаратуры взвешивания.

Опрос показывает, что технологии взвешивания и определения нагрузки находят разнообразное применение. Было выявлено, что 35% респондентов используют эту аппаратуру как при непрерывной, так и при пакетной обработке. Операции только пакетной обработки составляют 22,8%. Весы и датчики нагрузки также нашли применение в дискретном производстве (17,1%) и при тестировании (14,6%). Только непрерывная обработка и другие (неопределенные) операции составили 7,3 и 3,3% соответственно (см. график "Основные области применения промышленных весов и датчиков нагрузки").

Определить, какую именно технологию взвешивания использовать, легче при непрерывных и пакетных операциях, чем при дискретном производстве или тестировании. Относительно просто применять доступные технологии взвешивания для определения и регистрации пропорции составных частей, если эти ингредиенты соединяются химическим путем или просто смешиваются.

По словам Тэда Копчински (Ted Kopczynsky), менеджера по процессам взвешивания в компании Hardy Instruments, использование технологии взвешивания в процессных и пакетных операциях в последние годы увеличилось. "Компания Hardy видит, что среди производителей есть четкая тенденция к развитию автоматизации с использованием общих сетей связи, когда через внутреннюю сеть становится доступным все больший объем данных о процессе", – отметил Копчински. Он также заявил: "Наблюдается относительный рост использования весов в технологии дискретного производства и при тестировании. Все большее число производителей стремятся автоматически накапливать показатели в базе данных".

В отличие от технологии взвешивания в процессных/пакетных операциях дискретное производство подразумевает производство (или тестирование) единичных изделий, как правило, в небольшом количестве и с высокой сложностью. Примером могла бы служить литьевая машина, в которой извлекаемая часть взвешивается, чтобы убедиться, что в формовочной части не остался материал, и определить, что операция произведена успешно – своего рода контрольное взвешивание.

Другой "областью дискретного производства" было бы различение изделий. В качестве примеров можно указать сортировку по прочности на раздавливание брикетов древесного угля, сортировку бетонных стержней по предельной прочности и твердости, а также проверку предела прочности готовых изделий, таких как цепи и веревки. Во всех этих случаях используются разновидности универсальной испытательной машины, основным элементом которой является механический или гидравлический пресс, включающий технологию взвешивания (обычно датчики нагрузки или установленные в ключевых точках тензодатчики) для регистрации нагрузки.

Взвешивание в разных целях

Виды технологии промышленного взвешивания разнообразны. Не все пользователи интересуются весом как конечной величиной, которую необходимо контролировать или регистрировать. Из названных респондентами операций только четыре входят в эту категорию:

  • обычное взвешивание;
  • дозирование;
  • предварительное взвешивание или заполнение по весу;
  • проверка по весу (контрольное взвешивание).

Другие операции, в которых применяются технологии взвешивания разного рода, включают:

  • измерение силы – переменной, которая часто является составной частью испытаний динамометра;
  • измерение натяжения полотна, важного параметра в печати, производстве бумаги и металлургии.

И, наконец, весы могут использоваться для операций сравнения. Они включают:

  • вычисления по весу – определение общего объема или уровня по размерам тары и весу нетто;
  • расчет по весу – использование весов для сравнения веса отдельного изделия с общим весом партии для определения наличного количества изделий.

Электроника улучшает результаты

Согласно результатам опроса, в настоящее время преобладают электронные системы промышленного взвешивания, будь то тензодатчики, электронные преобразователи или сенсорные технологии. Расширение использования электроники началось с усовершенствования технологии датчиков нагрузки. В конце 60-х гг. прошлого века механические системы стали терять популярность.

Терри Маккин (Terry Mackin), ведущий специалист по взвешиванию в компании Mettler Toledo, вспоминает, что переход от старых механических весов к технологии взвешивания, основанной на электронике, набрал обороты в середине 1970-х гг. Потребовалось заменить механические соединения с приемниками нагрузки на датчики нагрузки, чтобы использовать преимущества новой технологии.

Причины замены механических систем взвешивания остаются значимыми. Электронные весы более точны, их показания повторяются и меньше подвержены ошибкам из-за вибрации или ударов.

"Новые механические системы составляют менее 1%", – отмечает Маккин. Он утверждает далее, что распространение электронного взвешивания оправдано. Новые электронные весы и системы надежны, их дешевле встраивать в новые и существующие системы автоматизации, легче обслуживать, они предоставляют показания в реальном времени и эти показания можно интегрировать в бизнес-систему компании.

Технология взвешивания продолжает развиваться. Электронными стали даже простейшие весы. Достижения в области технологии гальванических элементов, компоновки электроники и миниатюризации, которые ускорили развитие промышленных весов, позволяют вам, будучи дома, точно и регулярно узнавать, все ли в порядке с вашей диетой.

ПРИБОРЫ ДЛЯ ВЗВЕШИВАНИЯ

Конфигурируемый интерфейс оператора

Графический интерфейс оператора Jagextreme (JXOI) обеспечивает визуальное представление операций взвешивания. Таким образом, пользователи могут быстро и интуитивно управлять своими процессами. Дисплей имеет 256 цветов фона/изображения, множество библиотек визуальных объектов и ключи, определяемые пользователем. Встроенный Ethernet, порт клавиатуры PS2 и последовательный порт RS-232 обеспечивают широкие возможности связи.

Конфигурируемый интерфейс оператора

www.mt.com
Mettler Toledo

Компрессионные датчики нагрузки

Компрессионные датчики нагрузки LCKD Series измеряют вес в пределах от 2,2 до 1 000 фунтов. Небольшие устройства отличаются конструкцией из нержавеющей стали и эффективными тензодатчиками, которые обеспечивают линейность и стабильность. Миниатюрная электроника в кабеле датчика нагрузки выполняет температурную компенсацию.

Компрессионные датчики нагрузки

www.omega.com
Omega Engineering Inc.

Модуль для контроллеров

Одноканальный модуль весов HI 1769-WS в технике ПЛК в первую очередь предназначен для использования с контроллерами Rockwell Automation. Он читает и собирает данные о весе и диагностические результаты, поступающие от тензорезисторных датчиков нагрузки или датчиков нагрузки весов, и передает информацию через встроенную объединительную панель на процессоры CompactLogix или MicroLogix 1500 Allen-Bradly.

Модуль для контроллеров

www.hardyinstruments.com
Hardy Instruments

Программируемое устройство

Программируемый индикатор/контроллер 920i разработан для многомасштабного сбора данных, дозирования и промышленной автоматизации. Он оснащен жидкокристаллическим дисплеем, который может быть сконфигурирован в соответствии с требованиями потребителя с символами размером до 1,2 дюйма, эффективными гистограммами, статусными сообщениями и пиктограммами, подсказками оператора и многочисленными функциями экранных клавиш. Модульная конструкция обеспечивает открытую возможность соединения с удаленными системами ввода/вывода Allen-Bradley, а также с системами DeviceNet, Profibus DP и Ethernet.

Программируемый индикатор/контроллер 920i

www.rlws.com
Rice Lake Weighing Systems

Универсальные прочные автомобильные весы

Автомобильные весы 70Х10 Titan поставляются как в виде наземных стационарных весов, так и в портативном виде. Обе версии имеют одинаковые возможности и преимущества. Стальная платформа автомобильных весов имеет датчики нагрузки, расположенные в стойках балансира и являющиеся элементами, которые принимают нагрузку. Точные и долговечные датчики нагрузки герметично защищены металло-стеклянным влагонепроницаемым покрытием. Расчетная мощность – 100 000 фунтов с коэффициентом защиты от перегрузки в 300%.

www.fairbans.com
Fairbanks

Весы с высоким разрешением

Платформенные весы Combics могут быть оснащены опорной конструкцией из нержавеющей стали 316 и электрически отполированной сверхгигиеничной взвешивающей поверхностью. Эти надежные устройства соответствуют стандарту IP65 по брызгозащите. Пользователи могут включить в спецификацию как опорную конструкцию, так и индикатор со степенями защиты IP67 или NEMA4X. Поверхность из окрашенной или нержавеющей стали обеспечивает еще большую безопасность. Благодаря увеличению предела взвешивания до 5 000 фунтов и более весы найдут применение в фармацевтической, химической и электронной промышленности. Их также можно использовать в пищевой промышленности.

www.sartorius.com
Sartorius GWT

Расширенное семейство датчиков нагрузки

Датчики нагрузки семейства LD360 в настоящее время имеют диапазон от 1 000 до 25 000 фунтов. Эта линия включает применение для высокоточных измерений – LD3xi и грубых измерений – LD3xiС. Обе модификации предназначены для использования в целях обработки опасных дорогостоящих материалов в CIP/SIP санитарии. Датчики нагрузки можно совместить с контроллерами SVS 2000 того же производителя. Датчики имеют калибровку "Quick-config" и устанавливаемые пользователем скорость и разрешение.

www.kistlermorse.com
Kistler Morse

JLCPCP: 2USD 2Layer 5PCBs, 5USD 4Layer 5PCBs

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя