文章主要介紹了一種先進的定量自動衡器——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特點及優(yōu)勢,介紹了目前電腦組合秤的應用領域和對象。并提出應盡快國產化以利于普及應用。
一、 問題的提出及解決方法
上世紀70年代,日本農業(yè)協(xié)會向有關衡器企業(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,裝少了關系到消費者利益,裝多了關系到企業(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,還需重復以上工作,這樣稱重效率極低,且難以達到接近目標重量(定量值)的結果。日本的技術人員在對此進行 調查研究后,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,它是由多個具有獨立的進料出料結構的稱量單元組成,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行自動優(yōu)選組合計算,得出、接近定量值的組合進行包裝。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行稱量,并將每個稱量斗中的重量數據讀入電腦,由電腦進行優(yōu)選組合,根據組合數字,十個稱量單元共能實現1023種組合,電腦從這1023種組合中選出接近目標重量值的組合。這樣上述人工反復搭配、且很難實現定量值的工作迎刃而解。
二、 的技術特點
1、 稱量精度高
從以下三個方面保證稱量準確度:
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據中一次讀取為次采樣,電腦獲得數據后進行優(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行一次重量數據的采樣,此為第二次采樣;如兩次采樣的數據不一致,則電腦會重新進行組合,如兩次采樣的數據一致,出料;這樣就保證了排出物料的重量與預定的重量*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確度。
c、防地面振動
一般是在車間內工作,而車間內經常會有動力馬達設備運轉對地面產生振動,人體對這種振動一般感受不到,但對于高靈敏度會感應到,使稱量數據不穩(wěn)定為此在稱重傳感器之外再增加一個感應振動傳感器,把感應到的振動成份從稱量傳感器數據中去除,從而獲取可靠的數據。
2、 稱量速度快
a、 數字信號處理技術
的數字處理由專門的電腦芯片完成,它保證了重量模擬信號經過快速數字濾波后轉換成數字信號,進而保證有時間來完成前面所述的“二次數據采樣”功能。
b、 步進馬達控制料斗開閉
由于步進馬達的可控性使稱量料斗的開閉速度、大小均可調整,并且在小稱量時可以將稱量料斗的開閉調至較小,以達到高速。
c、 供料振槽可調
振槽的振幅和振動時間均可調,且調整細微,可滿足準確度和速度的要求。的另一重要特點是根據不同的物料有相應的應用技術,如有防水型、易碎物型、易粘物型、混合稱量、個數稱量等等,能適用各方面的需要。
三、 結束語
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