Ako prebieha automatické váženie v továrňach

Automatické váženie je všeobecný pojem, ktorý zahŕňa operácie určovania:

• hodnoty hmotnosti (hmotnosti) telies; zmeny hmotnosti v priebehu času;
• odchýlky hodnôt hmotnosti od danej hodnoty;
• celková hodnota hmotnosti prepravovaného tovaru, ako aj váženie uvedených porcií (dávok).

Automatické váženie sa vykonáva pomocou automatických váh, ktoré sa podľa stupňa automatizácie delia na:

• váhy s automatickým vyvážením;
• Váhy s diaľkovým prenosom a zaznamenávaním údajov;
• automatické váhy na porcie;
• automatické dávkovače porcií;
• priebežné automatické váhy;
• priebežné automatické váhy a automatické triediace váhy.

Pri výbere priemyselných váh, stojanových alebo stolových je potrebné brať do úvahy niekoľko dôležitých hľadísk: ich typ, účel (funkciu váhy), konštrukčný materiál, objem, veľkosť, rozsah váživosti, presnosť (chyba merania), podmienky použitia. .

Pri váhach s automatickým vyvažovaním je automatizovaný len proces určovania (vyvažovania) záťaže. To sa dosiahne vychýlením kyvadlových protizávaží alebo deformáciou elastických meracích prvkov.

Váha s automatickým vyvažovaním má maximálny rozsah zaťaženia 100 g – 1000 t (v závislosti od spojovacieho systému). Laboratórne váhy s automatickým vyvážením majú vyššie triedy presnosti.

Váhy s diaľkovým prenosom a záznamom odčítania sú váhy s automatickým vyvažovaním, pri ktorých sa pohyb meracích prvkov premieňa na signál (najčastejšie elektrický).

Na prepočet hodnôt číselníkových a pružinových stupníc s veľkou (asi milimetrovou) deformáciou pružného telesa stupnice sa používajú selziny (nevýhodou je zvýšenie chyby v dôsledku spätného vplyvu na merací systém a chyby prenosu ), potenciometre (nevýhodou je zvýšenie chyby v dôsledku trenia), zariadenia na čítanie impulzov (fotoelektrické, magnetické hlavy a pod.), kódovače, ako aj sledovacie systémy.

Ak chcete previesť hodnoty vyváženia pružiny s malou (desatiny mm alebo menej) deformáciou pružného telesa, meradlá drôtov (elektrické tenzometre) a používa sa priamy a inverzný účinok magnetostrikcie.

Na meranie hmotnosti v automatizácii technologických procesov sa najčastejšie používajú tenzometre — prevodníky meranej deformácie pevných telies na elektrický signál. Široko používané sú odporové tenzometre (drôt a fólia), ktoré premieňajú napätie na zmenu elektrického odporu.

Činnosť merača odporu je založená na vlastnosti kovového drôtu (alebo fólie) vplyvom deformácie (ťahu alebo stlačenia) meniť svoj elektrický odpor.

Ako váhy s diaľkovým prenosom a záznamom nameraných hodnôt sa používajú aj automatické (elektromagnetické) zariadenia na kompenzáciu sily, pozostávajúce zo snímačov a spätnoväzbového systému, ktorý kompenzuje zmeny zaťaženia snímača. Prúd (tlak) v spätnej väzbe je analogický s hmotnosťou pôsobiacou na silomer.

Automatické porcie sa používajú na váženie rovnakých dávok sypkých a tekutých materiálov, hlavne na všeobecné účtovníctvo alebo balenie. V takýchto váhach sú procesy podávania, váženia a vykladania materiálov automatizované.

Typicky sú tieto váhy nosníkom, na ktorom je zavesené protizávažie so závažím a lyžica na uloženie bremena.Materiál sa do vedra privádza gravitáciou alebo podávačom. Po dosiahnutí stanovenej hmotnosti materiálu v lopate sa výkyvné rameno vychýli, podávanie materiálu sa zastaví a lopata sa vyloží.

Menej často sa ako automatické dávkovacie váhy používajú váhy s automatickým vyvážením alebo s diaľkovým prenosom a záznamom nameraných hodnôt, vybavené senzormi, ktoré sa aktivujú pri dosiahnutí vopred stanovenej hmotnosti a vypnú ďalšie podávanie materiálu.

Automatické dávkovače sa používajú na prípravu zmesí daného zloženia a sú to klasické váhy s automatickým vyvažovaním alebo s diaľkovým prenosom a záznamom nameraných hodnôt, vybavené automatizačným systémom, ktorý riadi prísun materiálu.Konečné zaťaženie dávkovačov je od niekoľkých g do niekoľkých ton. Trieda presnosti 1b a nižšia.

Automatické priebežné váhy slúžia na zisťovanie celkového množstva sypkých materiálov prepravovaných pásovými dopravníkmi (dopravné váhy) alebo gravitáciou (dynamické váhy).

Pri vážení tovaru na pásových dopravníkoch spočíva pásová časť na valčekových podperách namontovaných na vážiacej plošine alebo na snímačoch (elektrické napätie, pneumatické atď.).

Celková hodnota hmotnosti nákladu prejdeného váhou sa určí integráciou súčinu signálu úmerného okamžitej hodnote zaťaženia signálom úmerným rýchlosti pásu (napr. napätie tachogenerátora). 

Pre kompletné určenie hmotnosti tovaru prepravovaného zvisle gravitáciou sa uplatňuje princíp merania reakcie toku materiálu na naklonenú dosku alebo reakcie elektromotora otáčajúceho sa v horizontálnej rovine na obežnom kolese (ale typ odstredivého ventilátor) inštalovaný v toku materiálu sa používa . Na meranie odozvy sa používa kompenzácia sily.

Kontinuálne činné automatické váhy sa používajú na automatické nastavenie toku materiálu tak, aby sa dosiahla špecifikovaná priepustnosť (alebo daný pomer priepustnosti, keď súčasne pracuje viacero podávačov). Sú to automatické váhy s nepretržitou prevádzkou, vybavené systémom automatického riadenia podávačov, ktoré regulujú spotrebu materiálu.

Najčastejšie sa používajú kontinuálne dávkovače vo forme krátkeho pásového dopravníka podopreného na pákovom systéme alebo na snímačoch (elektrický tenzometer, pneumatický) a ovládajúceho vibračný podávač. Používajú sa aj dávkovače vo forme zásobníka (vedra) podporené váhovým zariadením, ktoré reguluje spotrebu materiálu tak, aby rýchlosť znižovania hmotnosti vedra zodpovedala zadanej.

Automatické triediace váhy slúžia na triedenie produktov (obalov) podľa hmotnosti. Na zlepšenie presnosti a výkonu sa zvyčajne merajú odchýlky hmotnosti kontrolovaného produktu od normy. Veľkosť výchylky sa meria silovo kompenzovaným elektrodynamickým systémom. Na triedenie ľahkých (rádovo niekoľko g) produktov je vytvorené umelé (odstredivé) urýchľovacie pole (odstredivé triediace váhy).

Príklad použitia automatických vážiacich zariadení v schéme automatizácie konvertorovej dielne:

Schematická schéma modernej PLC automatickej výdajnej skrine: