Доза формируется по массе, а не по времени
Весовое дозирование прекращает подачу по результату взвешивания, чтобы получить заданную массу продукта. В схеме набора массы взвешивают приёмный бункер или тару; в схеме потери массы измеряют уменьшение запаса в питающем бункере. Обе схемы требуют механически корректного весового узла и управляемого питателя. Время вращения шнека без измерения массы остаётся объёмным дозированием, даже если его однажды откалибровали в килограммах.
Периодическую дозу отличают от непрерывного массового расхода. OIML R 61-1:2017 относится к автоматическим приборам, формирующим отдельные наполнения заданной массы из одной или нескольких нагрузок. Требования этой рекомендации нельзя автоматически переносить на любой непрерывный питатель по потере массы. Для применения устанавливают категорию прибора, диапазон, класс и действующие правила метрологического контроля; пример ниже не задаёт нормативной допустимой ошибки.
Стадии одного цикла
| Стадия | Что происходит | Условие перехода |
|---|---|---|
| Подготовка | Проверка тары и нуля | Стабильный сигнал |
| Грубая подача | Быстрый набор основной массы | Порог переключения |
| Точная подача | Сниженный расход | Упреждающая отсечка |
| Успокоение | Завершение падения продукта | Критерий стабильности |
| Контроль и выгрузка | Решение по фактической массе | Подтверждение опорожнения |
Таблицу можно прокручивать по горизонтали →
Coperion описывает двухскоростную подачу как средство совместить производительность с точностью. После команды остановки продукт продолжает поступать из-за задержки привода и нахождения материала между питателем и тарой. Если отсекать точно на заданной массе, это создаёт систематическое превышение. Упреждение оценивают по испытаниям при разных уровнях бункера и свойствах материала.
Условный расчёт упреждения и цикла
Пусть заданная доза равна 10,00 кг, точный расход — 0,20 кг/с, а эквивалентная задержка до прекращения поступления составляет 0,50 с. При постоянном расходе масса после отсечки равна 0,20 × 0,50 = 0,10 кг. Значит, условный порог остановки устанавливают на 10,00 − 0,10 = 9,90 кг. Если задержка уже включает пролёт материала, его массу второй раз не добавляют. При непостоянном расходе используют интеграл потока за период задержки.
Предположим отдельно, что грубая подача набирает 9,0 кг со скоростью 2,0 кг/с, затем точная набирает оставшийся 1,0 кг со средней скоростью 0,20 кг/с. Продолжительность этих стадий равна 4,5 и 5,0 с. При дополнительном времени успокоения и выгрузки 3,0 с цикл составляет 12,5 с, производительность — 3600/12,5 = 288 доз в час, или 2880 кг/ч. Расчёт использует усреднённое время всей точной стадии, включая окончательное поступление, и не добавляет задержку повторно.
Почему исправные весы дают неверную дозу
Жёсткий патрубок, касание рамы или натянутый кабель передают на весовой узел постороннюю силу. Вибрация и перепад давления могут менять показание независимо от массы продукта. Фильтрация снижает шум, но увеличивает задержку; поэтому её настраивают вместе с алгоритмом отсечки. Статическая проверка гирями необходима, однако не проверяет динамику заполнения и остаточный поток.
Приёмка включает серии реальных доз в нескольких режимах расхода, заполнения и повторного пополнения. Недовес и перевес обрабатывают по разным установленным маршрутам: досыпка может исправить недовес, но не устраняет перевес. После выгрузки контролируют остаток и восстановление нуля, не маскируя налипание автоматическим тарированием без ограничений. Для многокомпонентной смеси сохраняют фактическую массу каждого компонента, поскольку правильная суммарная масса не гарантирует правильный состав рецептуры.
Первичные источники
- OIML R 61-1:2017 — Требования к автоматическим приборам, формирующим отдельные весовые дозы.
- Coperion — Batching efficiency — Набор и потеря массы, грубая и точная подача.
- Coperion — Electronic pressure compensation — Влияние давления и внешних сил на взвешивание.