哪些因素会影响称重传感器或称重的精度?

许多工业喂料机和称重系统都配备了力传感器,也称为称重传感器。这些设备能将拉力、压力、压缩力或扭矩等任何类型的力转换为电信号,随后进行测量和分析。称重传感器种类繁多。实践表明,振动弦式称重传感器尤其适合连续称重喂料应用,因为它们具有高灵敏性、高可靠性和高精度。在评估称重传感器精度时,分辨率是一个重要参数,因为它描述了系统能够检测到的最小变化量。科倍隆楷创的单振动弦称重传感器在整个量程范围内,20毫秒内的有效分辨率为1:8,000,000。

如何计算和测量称重仪的精度

必须从喂料机下料口自动、连续地采集样本。为此,科倍隆楷创推出了 K-Sampler 套件,这是一款用于评估和验证失重式给料机喂料精确性能的测试采样系统。K-Sampler 系统既可测试给料机称重仪,也可测试参考称重仪。该系统通过重复性和与设定值的偏差来测量和描述失重称的喂料精度。重复性描述了样本围绕算术平均值的分布情况,在很大程度上取决于散装物料的特性、采样时间和给料速度。采用标准差来量化失重称喂料的一致性。假设样本重量在均值周围呈随机分布,则95.5%的样本重量将落在均值±2个标准差(2σ)的范围内。

与设定值的偏差”指在至少30分钟的连续给料时间内测得的数学平均值与设定值之间的偏差。该偏差以设定值的百分比(%)和克为单位的绝对值两种形式给出。此外,该偏差还以给料机最大给料率的调节比表示。典型的调节比为20:1。这也反映了给料机的线性度。

作为干散料称重系统中的关键组件,称重传感器可能会受到多种干扰源的影响。为避免读数波动或其他与精度相关的问题,建议检查以下因素。

可能影响称重传感器精度的三个因素

环境干扰。凡是有大规模物料输送的地方,必然会对支撑各类设备的共用表面产生影响。例如,一台与失重式喂料机共同安装在机架上的挤出机,就可能成为干扰(振动)喂料机称重系统的潜在来源。由于挤出机可能在不同的填充水平下运行,且转速可能各不相同,因此振动的振幅和频率也会发生很大变化。在这种情况下,最佳解决方案是测量该干扰,以便将其从称重信号中剔除,最终仅保留LIW给料机的实际重量。主要问题在于,要测量该干扰,就必须解析一个以1,200转/分钟(20次/秒)或更高频率循环变化的重量信号。借助采样频率高的技术,不仅能够测量这种干扰,而且结合专门的控制算法,还可以在从仅几赫兹(即每秒一个周期)到接近测量频率上限的范围内有效消除这种干扰。结合高分辨率称重传感器,即使在极端条件下,仍能实现精确称重。

压力。称重系统通常需要进行封闭,特别是在处理有害或危险物料时,或者当自然环境可能对散装物料产生影响时。这意味着,如果容器内部存在压力,该压力将对任何耦合的未称重元件产生作用力。因此,称重设备上方的压力会向下压迫秤体,导致称重值增加;而出口处的压力则会向上推挤,导致称重值减少。一个典型的例子是位于失重称上方的称重罐的补料阀。即使这些重量偏差被认为非常微小,它们也会对连续计量系统产生重大影响。通过采用先进的称重系统并结合电子或机械方式进行压力补偿,可以消除这些影响,从而提供一个纯净的重量信号。

温度。无论采用何种称重技术,温度变化都会影响称重系统的机械性能,因此如果温度变化不可避免,就需要进行补偿。某些传感器已预先编程了经过测试的温度曲线,这意味着传感器可以根据环境条件调整其响应。由于这些变化在一定范围之外通常是非线性的,因此最好采用基于实际测量数据的可编程温度曲线来进行补偿。

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