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定量电子秤故障诊断的误区

发布时间:2021-03-15 13:45:13 |来源:网络转载

定量电子秤是包装行业必备的设备,化工企业的产品包装一般选用连续定量包装设备。它要求设备本身精度高、速度快、操作方便,因此也被称为“傻瓜秤”,但是一旦设备出现故障,诊断时却比较复杂。
一、工作原理
所有定量电子秤都是由重量传感器、放大器电路、滤波器电路、模拟数字转换器、中央处理器、电源供应电路、按键、外壳、传动机构、秤盘等组件组成。其工作原理(图1)相同,即物料由装在支撑机构上的重量传感器,将重力转换为电压或电流的模拟信号,经放大及滤波处理后由处理器转换为数字信号,数字信号由中央处理器(CPU)运算处理,而周边所需要的功能及各种接口电路也和连接应用,最后由显示屏幕以数字方式显示。
各种定量电子秤的差别主要是进料方式和处理器不尽相同,反映在电子秤的性能上也有很大区别,主要表现在称量精度和称量速度上。目前使用较多的有无级进给和二级进给两种方式的电子秤,无级进给电子秤的处理器采样速率较高,价格也高。二级进给电子秤价格较低,但精度与速度都无法与无级进给方式相比。

定量电子秤工作原理图

二、常见故障
定量电子秤常见的故障主要是称量不准,或连续称量速度慢。无级进给方式和二级进给方式的两种称量过程见图2.图中W1为设定重量;W2是滴流开始时重量;t1是滴流开始时间;t2是滴流结束(排料开始)时间;t0是变流开始时间,二级进给没有变流阶段。
在所称物料一定的条件下,要提高称量速度,滴流时间越短越好,要提高称量的准确性滴流速率越小越好。可以看出,无级进给在称量精度和称量速度上都远高于二级进给方式。
称量不准
在滴流进料阶段,秤盘的添加重量为滴流进料速率与滴流进料时间的积,即W=vt。在接近或达到设定重量时,W越小,称重的准确性越高。v无级进给速率是变化的,在达到设定重v=0
量值时。二级进给滴流速率是恒定的。
因此在到达设定重量时,重量传感器受到物料动量(mv)干扰是不一样的,无级进给受到的扰动接近零,二级进给受到的扰动是mv(t2)图/)。为了避免这种现象出现,在设定二级进给称量目标时,往往将设定值设定得比希望值要小。

定量电子秤两种称量过程图

称重速度慢
称重速度与称重精度是相互矛盾的。不论是滴流下料还是自由全进料,速度越快,mv对秤盘的冲击就越大,从称重进料速率(图3)可以看出,拐点时间是影响称量速度的关键。以无级进给为例,进料时间是:

定量电子秤称重进料速率图
T和W1即为全流、变流、滴流三段时间与重量之和,对上述公式求极值,可以求出T的最小值。因此合理分配好各拐点的时间,可以有效提高称重速度。
三、故障判断的误区
1.重仪表轻机械
虽然定量电子秤是感测组件和微电脑电路组成的高精度仪器设备,但它大部分指令要靠机械部件复杂而准确的运动来完成,机械部件的磨损及位置移动直接影响电子秤称量的准确性。个别部件由于磨损或有粉尘,使整个执行组件动作变得迟缓,增加了进料过程中拐点的停滞时间,从而影响称量速度和精度。因此,在诊断故障时,一方面要对控制柜内部继电器动作进行检
查,更重要的是要对各机械部件的传动性能进行检查。这些机械部件主要集中在物料进给系统和排料系统(表1)。

定量电子秤物料进给系统和排料系统表

2.重内部轻外部
出现故障时,一般总在内部设置上进行修改补偿,忽视外部条件对称量的影响。对内部设定进行修改,可以达到排除故障的效果,但如果对外部条件不加分析,只能解决一时问题,不能彻底消除故障根源,达不到电子秤高效稳定运行的目的。
例如机械磨损造成的超重,虽然可以修改进料设定或更改物料特性系数来解决,但电子秤运行速度和稳定性要大大降低。另外,电子秤选用的A/D和重量传感器不同,对外部环境的适应性也不同,环境温度对电子秤的量程和零点都有影响。如果A/D选用了mV或mA信号,),10µV/℃的变化对精度也是有影响的。电子秤料斗在受到流动气体冲击、物料性质改变、电压或气压不稳定时,都会出现称量偏差。值得一提的是,如近距离地使用手机,会对电子秤产生电磁干扰,影响称量。电子秤的抗干扰性各国有不同的要求(表2)。

定量电子秤电磁干扰敏感性表

3.重修理轻维护
日常的维护对电子秤高效、稳定的运行非常重要。为克服机械磨损,应对一些易损部位进行定期润滑,最好选用气雾润滑,一般油脂润滑停留时间长,易粘灰,造成物料粘结,导致称量偏差。定期检查防尘套位置并除尘。严禁雨淋或用水冲洗,应经常用干布擦拭内部执行组件。每次工作完成后应排空秤斗,避免传感器疲劳。当电源开启时,使用前先热机)%OPB以上(高精度秤必须更长时间)。至少半年应校正一次。

 

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