Kako poteka avtomatsko tehtanje v tovarnah
Samodejno tehtanje je splošen izraz, ki zajema postopke določanja:
- vrednosti mase (teža) teles; spremembe mase skozi čas;
- odstopanja masnih vrednosti od dane vrednosti;
- skupna vrednost mase prepeljanega blaga, kot tudi tehtanje navedenih porcij (odmerkov).
Avtomatsko tehtanje se izvaja z avtomatskimi tehtalnimi napravami, ki jih glede na stopnjo avtomatizacije delimo na:
- tehtnice z avtomatskim uravnoteženjem;
- Tehtnice z daljinskim prenosom in beleženjem odčitkov;
- avtomatske tehtnice za porcije;
- avtomatski podajalniki porcij;
- zvezne avtomatske tehtnice;
- zvezne avtomatske tehtnice in avtomatske sortirne tehtnice.
Pri izbiri industrijskih tehtnic, stoječih ali namiznih, je treba upoštevati več pomembnih vidikov: njihovo vrsto, namen (funkcija tehtnice), material izdelave, prostornino, velikost, tehtalno območje, natančnost (napaka meritve), pogoje uporabe. .
Pri tehtnicah z avtomatskim uravnoteženjem je avtomatiziran le postopek določanja (uravnoteževanja) bremena. To dosežemo z odklonom protiuteži nihala ali deformacijo elastičnih merilnih elementov.
Tehtnica s samodejnim uravnoteženjem ima največji razpon obremenitve od 100 g do 1000 t (odvisno od priključnega sistema). Laboratorijske tehtnice z avtomatskim balansiranjem imajo višje razrede točnosti.
Tehtnice z daljinskim prenosom in zapisovanjem odčitkov so tehtnice z avtomatskim uravnoteženjem, pri katerih se gibanje merilnih elementov pretvori v signal (najpogosteje električni).
Za pretvorbo odčitkov številčnic in vzmetnih lestvic z veliko (približno milimetrov) deformacijo elastičnega telesa lestvice se uporabljajo selzini (pomanjkljivost je povečanje napake zaradi obratnega učinka na merilni sistem in napake prenosa ), potenciometri (pomanjkljivost je povečanje napake zaradi trenja), naprave za odčitavanje impulzov (fotoelektrične, magnetne glave itd.), kodirniki, pa tudi sistemi za sledenje.
Za pretvorbo odčitkov ravnotežja vzmeti z majhno (desetinke mm ali manj) deformacijo elastičnega telesa, merilniki žice (električni merilniki napetosti) in se uporablja direktni in inverzni učinek magnetostrikcije.
Najpogosteje se za merjenje teže pri avtomatizaciji tehnoloških procesov uporabljajo merilniki napetosti - pretvorniki izmerjene deformacije trdnih teles v električni signal. Široko se uporabljajo uporovni merilniki napetosti (žica in folija), ki pretvarjajo napetost v spremembo električnega upora.
Delovanje merilnika upora temelji na lastnosti kovinske žice (ali folije) pod vplivom deformacije (napetosti ali stiskanja), da spremeni svoj električni upor.
Kot tehtnice z daljinskim prenosom in zapisovanjem odčitkov se uporabljajo tudi avtomatske (elektromagnetne) naprave za kompenzacijo sile, sestavljene iz senzorjev in povratnega sistema, ki kompenzira spremembe obremenitve senzorja. Tok (tlak) v povratni zanki je analogen teži, ki deluje na tehtalno celico.
Avtomatski deleži se uporabljajo za tehtanje enakih deležev razsutega in tekočega materiala, predvsem za splošno računovodstvo ali pakiranje. V takih tehtnicah so procesi dovajanja, tehtanja in razkladanja materialov avtomatizirani.
Običajno so te tehtnice nosilci, na katere je obešena protiutež z utežmi in žlico za sprejem tovora, v katero se material dovaja gravitacijsko ali s podajalnikom. Ko je dosežena določena teža materiala v žlici, se nihajna roka odkloni, dovajanje materiala se ustavi in žlica se razbremeni.
Redkeje se kot avtomatske porcijske tehtnice uporabljajo tehtnice z avtomatskim balansiranjem ali z daljinskim prenosom in beleženjem odčitkov, opremljene s senzorji, ki se aktivirajo, ko je dosežena vnaprej določena teža in prekinejo nadaljnje podajanje materiala.
Avtomatski razpršilniki se uporabljajo za pripravo mešanic določene sestave in so običajne tehtnice z avtomatskim uravnoteženjem ali z daljinskim prenosom in beleženjem odčitkov, opremljene s sistemom za avtomatizacijo, ki nadzoruje dobavo materialov.Končna obremenitev šaržnih dozirnikov je od nekaj g do več ton. Razred točnosti 1b in nižji.
Avtomatske neprekinjene tehtnice se uporabljajo za določanje skupne količine razsutega materiala, prepeljanega s tračnimi transporterji (transportne tehtnice) ali gravitacije (dinamične tehtnice).
Pri tehtanju blaga na tračnih transporterjih se del traku naslanja na valjčne nosilce, nameščene na tehtalni ploščadi ali na senzorje (električne napetosti, pnevmatske itd.).
Skupna vrednost mase tovora, ki je prešel skozi tehtnico, se določi z integracijo produkta signala, sorazmernega s trenutno vrednostjo bremena, s signalom, sorazmernim s hitrostjo traku (npr. napetost tahogeneratorja).
Za popolno določitev mase blaga, ki se prevaža navpično z gravitacijo, se uporablja princip merjenja reakcije toka materiala na nagnjeno ploščo ali reakcije električnega motorja, ki se vrti v vodoravni ravnini na rotorju (vendar vrsta centrifugalne uporablja se ventilator), nameščen v toku materiala. Za merjenje odziva se uporablja kompenzacija sile.
Samodejne tehtnice z neprekinjenim delovanjem se uporabljajo za samodejno prilagajanje pretoka materiala, da se doseže določen pretok (ali dano razmerje pretoka, ko hkrati deluje več podajalnikov). So avtomatske tehtnice z neprekinjenim delovanjem, opremljene s sistemom avtomatskega krmiljenja podajalnikov, ki regulirajo porabo materiala.
Najpogosteje se uporabljajo kontinuirni dozirniki v obliki kratkega tračnega transporterja, ki je podprt s sistemom uteži ali s senzorji (električni merilnik napetosti, pnevmatski) in krmili vibrirajoči podajalnik. Uporabljajo se tudi dozatorji v obliki rezervoarja (vedra), podprti s tehtnico, ki uravnava porabo materiala tako, da hitrost zmanjševanja teže žlice ustreza predpisani.
Avtomatske sortirne tehtnice se uporabljajo za razvrščanje izdelkov (paketov) po teži. Za izboljšanje natančnosti in učinkovitosti se običajno merijo odstopanja teže kontroliranega izdelka od standarda. Količina upogiba se meri z elektrodinamičnim sistemom s kompenzacijo sile. Umetno (centrifugalno) pospeševalno polje (centrifugalne sortirne tehtnice) je ustvarjeno za sortiranje lahkih (reda več g) izdelkov.
Primer uporabe avtomatskih tehtnic v shemi avtomatizacije pretvorniške delavnice:
Shematski diagram sodobne PLC avtomatske omarice za točenje vode:
