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一種*的定量自動(dòng)衡器——電腦組合秤
閱讀：371 發(fā)布時(shí)間：2012-3-5| 提 供 商 | 廣東海川智能機(jī)器股份有限公司 | 資料大小 | 0K |
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一種*的定量自動(dòng)衡器——電腦組合秤
【摘要】文章主要介紹了一種*的定量自動(dòng)衡器——電腦組合秤的起源及發(fā)展過程。分析了電腦組合秤的技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，介紹了目前電腦組合秤的應(yīng)用領(lǐng)域和對(duì)象。并提出電腦組合秤應(yīng)盡快國(guó)產(chǎn)化以利于普及應(yīng)用。
一、問題的提出及解決方法
上世紀(jì)70年代，日本農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)向有關(guān)衡器企業(yè)提出了青椒稱量的課題。在日本，青椒通常是以袋裝定量包裝的形式在超市銷售的，若每袋青椒定量值是120克，要裝準(zhǔn)120克是一件非常困難的事情由于單個(gè)青椒重量較重，且差別較大，裝少了關(guān)系到消費(fèi)者利益，裝多了關(guān)系到企業(yè)的成本。傳統(tǒng)的方式是人工稱量，即在一臺(tái)靜態(tài)的電子秤上稱量，一個(gè)青椒接一個(gè)青椒的累加，湊足120克即可。但是如果累加到115克，再想找一個(gè)5克重的青椒加上去幾乎是不可能的，則必須從115克中拿去一個(gè)較小的青椒，再加另外較大一個(gè)青椒。如果重量大大超過12克或不足120克的話，還需重復(fù)以上工作，這樣稱重效率極低，且難以達(dá)到接近目標(biāo)重量（定量值）的結(jié)果。日本的技術(shù)人員在對(duì)此進(jìn)行大量調(diào)查研究后，利用組合稱量原理成功地解決了上述的青椒稱重問題。
電腦組合秤又稱選擇組合衡器，它是由多個(gè)具有獨(dú)立的進(jìn)料出料結(jié)構(gòu)的稱量單元組成，一般電腦組合秤由8～32個(gè)稱重單元組成。電腦利用排列組合原理將各稱重單元的載荷量進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)選組合計(jì)算，得出*、zui接近定量值的組合進(jìn)行包裝。如圖所示，例如一臺(tái)十個(gè)稱重單元的電腦組合秤，稱量時(shí)每個(gè)稱重單元都進(jìn)行稱量，并將每個(gè)稱量斗中的重量數(shù)據(jù)讀入電腦，由電腦進(jìn)行優(yōu)選組合，根據(jù)組合數(shù)字，十個(gè)稱量單元共能實(shí)現(xiàn)1023種組合，電腦從這1023種組合中選出zui接近目標(biāo)重量值的組合。這樣上述人工反復(fù)搭配、且很難實(shí)現(xiàn)定量值的工作迎刃而解。
二、電腦組合秤的技術(shù)特點(diǎn)
1.計(jì)量精度高
電腦組合秤從以下三個(gè)方面保證稱量準(zhǔn)確度：
a、二次采樣
如上述一臺(tái)十個(gè)稱量單元的電腦組合秤，在稱量過程中從十個(gè)稱量單元的數(shù)據(jù)中一次讀取為*次采樣，電腦獲得數(shù)據(jù)后進(jìn)行優(yōu)選組合；如果3個(gè)稱量單元的被稱物，而是再次對(duì)這3個(gè)稱量單元的被稱物進(jìn)行一次重量數(shù)據(jù)的采樣，此為第二次采樣；如兩次采樣的數(shù)據(jù)不一致，則電腦會(huì)重新進(jìn)行組合，如兩次采樣的數(shù)據(jù)一致，電腦組合秤出料；這樣就保證了排出物料的重量與預(yù)定的重量*一致。
b、自動(dòng)置零功能
由于在稱量過程中一些被稱物的粉塵會(huì)粘在稱量斗壁上不掉下來，影響下一次稱量的準(zhǔn)確度。電腦組合秤解決這一問題的方案是：①釋放物料時(shí)稱量斗一般要開啟4－5次，減少被稱物的粉塵的殘留量。②電腦組合秤還會(huì)將進(jìn)行稱量斗的重量自動(dòng)歸零，即將粘在稱量斗上的粉塵視為零重量，不影響下次稱量的準(zhǔn)確度。
c、防地面振動(dòng)
一般電腦組合秤是在車間內(nèi)工作，而車間內(nèi)經(jīng)常會(huì)有動(dòng)力馬達(dá)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)地面產(chǎn)生振動(dòng)，人體對(duì)這種振動(dòng)一般感受不到，但對(duì)于高靈敏度電腦組合秤會(huì)感應(yīng)到，使稱量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定為此電腦組合秤在稱重傳感器之外再增加一個(gè)感應(yīng)振動(dòng)傳感器，把感應(yīng)到的振動(dòng)成份從稱量傳感器數(shù)據(jù)中去除，從而獲取可靠的數(shù)據(jù)。
2.稱量速度快
a、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)
電腦組合秤的數(shù)字處理由專門的電腦芯片完成，它保證了重量模擬信號(hào)經(jīng)過快速數(shù)字濾波后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，進(jìn)而保證有時(shí)間來完成前面所述的“二次數(shù)據(jù)采樣”功能。
b、步進(jìn)馬達(dá)控制料斗開閉
由于步進(jìn)馬達(dá)的可控性使稱量料斗的開閉速度、大小均可調(diào)整，并且在小稱量時(shí)可以將稱量料斗的開閉調(diào)至較小，以達(dá)到高速。
c、供料振槽可調(diào)
振槽的振幅和振動(dòng)時(shí)間均可調(diào)，且調(diào)整細(xì)微，可滿足準(zhǔn)確度和速度的要求。電腦組合秤的另一重要特點(diǎn)是根據(jù)不同的物料有相應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)，如有防水型、易碎物型、易粘物型、混合稱量、個(gè)數(shù)稱量等等，能適用各方面的需要。
三.結(jié)束語
自1972年世界上*臺(tái)電腦組合秤誕生就開創(chuàng)了世界定量包裝的新時(shí)代，由于其稱量速度快、動(dòng)態(tài)精度好、自動(dòng)化程度高等性能，被廣泛應(yīng)用到包裝薯片、糖果、膨化食品、餅干、冷凍蔬菜、食品等行業(yè)的定量包裝。
組合秤定量稱重版塊是食品工廠自動(dòng)化生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，以前我國(guó)均依靠日本、澳大利亞等國(guó)進(jìn)口，由于價(jià)格昂貴，阻礙了電腦組合秤的廣泛應(yīng)用與普及。
【摘要】文章主要介紹了一種*的定量自動(dòng)衡器——電腦組合秤的起源及發(fā)展過程。分析了電腦組合秤的技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，介紹了目前電腦組合秤的應(yīng)用領(lǐng)域和對(duì)象。并提出電腦組合秤應(yīng)盡快國(guó)產(chǎn)化以利于普及應(yīng)用。
一、問題的提出及解決方法
上世紀(jì)70年代，日本農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)向有關(guān)衡器企業(yè)提出了青椒稱量的課題。在日本，青椒通常是以袋裝定量包裝的形式在超市銷售的，若每袋青椒定量值是120克，要裝準(zhǔn)120克是一件非常困難的事情由于單個(gè)青椒重量較重，且差別較大，裝少了關(guān)系到消費(fèi)者利益，裝多了關(guān)系到企業(yè)的成本。傳統(tǒng)的方式是人工稱量，即在一臺(tái)靜態(tài)的電子秤上稱量，一個(gè)青椒接一個(gè)青椒的累加，湊足120克即可。但是如果累加到115克，再想找一個(gè)5克重的青椒加上去幾乎是不可能的，則必須從115克中拿去一個(gè)較小的青椒，再加另外較大一個(gè)青椒。如果重量大大超過12克或不足120克的話，還需重復(fù)以上工作，這樣稱重效率極低，且難以達(dá)到接近目標(biāo)重量（定量值）的結(jié)果。日本的技術(shù)人員在對(duì)此進(jìn)行大量調(diào)查研究后，利用組合稱量原理成功地解決了上述的青椒稱重問題。
電腦組合秤又稱選擇組合衡器，它是由多個(gè)具有獨(dú)立的進(jìn)料出料結(jié)構(gòu)的稱量單元組成，一般電腦組合秤由8～32個(gè)稱重單元組成。電腦利用排列組合原理將各稱重單元的載荷量進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)選組合計(jì)算，得出*、zui接近定量值的組合進(jìn)行包裝。如圖所示，例如一臺(tái)十個(gè)稱重單元的電腦組合秤，稱量時(shí)每個(gè)稱重單元都進(jìn)行稱量，并將每個(gè)稱量斗中的重量數(shù)據(jù)讀入電腦，由電腦進(jìn)行優(yōu)選組合，根據(jù)組合數(shù)字，十個(gè)稱量單元共能實(shí)現(xiàn)1023種組合，電腦從這1023種組合中選出zui接近目標(biāo)重量值的組合。這樣上述人工反復(fù)搭配、且很難實(shí)現(xiàn)定量值的工作迎刃而解。
二、電腦組合秤的技術(shù)特點(diǎn)
1.計(jì)量精度高
電腦組合秤從以下三個(gè)方面保證稱量準(zhǔn)確度：
a、二次采樣
如上述一臺(tái)十個(gè)稱量單元的電腦組合秤，在稱量過程中從十個(gè)稱量單元的數(shù)據(jù)中一次讀取為*次采樣，電腦獲得數(shù)據(jù)后進(jìn)行優(yōu)選組合；如果3個(gè)稱量單元的被稱物，而是再次對(duì)這3個(gè)稱量單元的被稱物進(jìn)行一次重量數(shù)據(jù)的采樣，此為第二次采樣；如兩次采樣的數(shù)據(jù)不一致，則電腦會(huì)重新進(jìn)行組合，如兩次采樣的數(shù)據(jù)一致，電腦組合秤出料；這樣就保證了排出物料的重量與預(yù)定的重量*一致。
b、自動(dòng)置零功能
由于在稱量過程中一些被稱物的粉塵會(huì)粘在稱量斗壁上不掉下來，影響下一次稱量的準(zhǔn)確度。電腦組合秤解決這一問題的方案是：①釋放物料時(shí)稱量斗一般要開啟4－5次，減少被稱物的粉塵的殘留量。②電腦組合秤還會(huì)將進(jìn)行稱量斗的重量自動(dòng)歸零，即將粘在稱量斗上的粉塵視為零重量，不影響下次稱量的準(zhǔn)確度。
c、防地面振動(dòng)
一般電腦組合秤是在車間內(nèi)工作，而車間內(nèi)經(jīng)常會(huì)有動(dòng)力馬達(dá)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)地面產(chǎn)生振動(dòng)，人體對(duì)這種振動(dòng)一般感受不到，但對(duì)于高靈敏度電腦組合秤會(huì)感應(yīng)到，使稱量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定為此電腦組合秤在稱重傳感器之外再增加一個(gè)感應(yīng)振動(dòng)傳感器，把感應(yīng)到的振動(dòng)成份從稱量傳感器數(shù)據(jù)中去除，從而獲取可靠的數(shù)據(jù)。
2.稱量速度快
a、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)
電腦組合秤的數(shù)字處理由專門的電腦芯片完成，它保證了重量模擬信號(hào)經(jīng)過快速數(shù)字濾波后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，進(jìn)而保證有時(shí)間來完成前面所述的“二次數(shù)據(jù)采樣”功能。
b、步進(jìn)馬達(dá)控制料斗開閉
由于步進(jìn)馬達(dá)的可控性使稱量料斗的開閉速度、大小均可調(diào)整，并且在小稱量時(shí)可以將稱量料斗的開閉調(diào)至較小，以達(dá)到高速。
c、供料振槽可調(diào)
振槽的振幅和振動(dòng)時(shí)間均可調(diào)，且調(diào)整細(xì)微，可滿足準(zhǔn)確度和速度的要求。電腦組合秤的另一重要特點(diǎn)是根據(jù)不同的物料有相應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)，如有防水型、易碎物型、易粘物型、混合稱量、個(gè)數(shù)稱量等等，能適用各方面的需要。
三.結(jié)束語
自1972年世界上*臺(tái)電腦組合秤誕生就開創(chuàng)了世界定量包裝的新時(shí)代，由于其稱量速度快、動(dòng)態(tài)精度好、自動(dòng)化程度高等性能，被廣泛應(yīng)用到包裝薯片、糖果、膨化食品、餅干、冷凍蔬菜、食品等行業(yè)的定量包裝。
組合秤定量稱重版塊是食品工廠自動(dòng)化生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，以前我國(guó)均依靠日本、澳大利亞等國(guó)進(jìn)口，由于價(jià)格昂貴，阻礙了電腦組合秤的廣泛應(yīng)用與普及。