文章主要介紹了一種先進(jìn)的定量自動衡器——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,介紹了目前電腦組合秤的應(yīng)用領(lǐng)域和對象。并提出應(yīng)盡快國產(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,即在一臺靜態(tài)的電子秤上稱量,一個青椒接一個青椒的累加,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克中拿去一個較小的青椒,再加另外較大一個青椒。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)人員在對此進(jìn)行 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。
又稱選擇組合衡器,它是由多個具有獨(dú)立的進(jìn)料出料結(jié)構(gòu)的稱量單元組成,一般由8~32個稱重單元組成。電腦利用排列組合原理將各稱重單元的載荷量進(jìn)行自動優(yōu)選組合計(jì)算,得出、接近定量值的組合進(jìn)行包裝。如圖所示,例如一臺十個稱重單元的,稱量時每個稱重單元都進(jìn)行稱量,并將每個稱量斗中的重量數(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、 的技術(shù)特點(diǎn)
1、 稱量精度高
從以下三個方面保證稱量準(zhǔn)確度:
a、二次采樣
如上述一臺十個稱量單元的,在稱量過程中從十個稱量單元的數(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個稱量單元的被稱物,而是再次對這3個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,則電腦會重新進(jìn)行組合,如兩次采樣的數(shù)據(jù)一致,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、自動置零功能
由于在稱量過程中一些被稱物的粉塵會粘在稱量斗壁上不掉下來,影響下一次稱量的準(zhǔn)確度。解決這一問題的方案是:①釋放物料時稱量斗一般要開啟4-5次,減少被稱物的粉塵的殘留量。②還會將進(jìn)行稱量斗的重量自動歸零,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
一般是在車間內(nèi)工作,而車間內(nèi)經(jīng)常會有動力馬達(dá)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)對地面產(chǎn)生振動,人體對這種振動一般感受不到,但對于高靈敏度會感應(yīng)到,使稱量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定為此在稱重傳感器之外再增加一個感應(yīng)振動傳感器,把感應(yīng)到的振動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)字信號處理技術(shù)
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經(jīng)過快速數(shù)字濾波后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,進(jìn)而保證有時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)
振槽的振幅和振動時間均可調(diào),且調(diào)整細(xì)微,可滿足準(zhǔn)確度和速度的要求。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年世界上臺誕生就開創(chuàng)了世界定量包裝的新時代,由于其稱量速度快、動態(tài)精度好、自動化程度高等性能,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
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