连续失重秤的工作原理及应用

1.   概述

在现代工业生产的各个领域中，采用具有动态称重功能的连续给料组成散状物料输送系统的应用日渐扩大。连续失重秤就是一种能够对物料的输送速率进行连续调节和输送量计量的连续设备。也被称为失重式给料秤、失重式给料机。可用来连续输送粉料、球料、片料、颗粒料和各种短纤维物料。由于它几乎不需要维护，比其他形式的连续给料秤能够更好地适应工业环境和工艺条件的要求，在欧、美、日等发达国家使用越来越广泛，也受到我国水泥、化工、塑料食品及医药等相关行业的关注和重视。

2.   设备组成

连续失重秤是由给料装置、承载器（称重料斗）、搅拌器、排料装置、机架、称重传感器及称重显示控制器等主要部分组成的。连续失重秤结构特点就是把承载器和安装在它下面的可调节排料速度的排料装置一起座落在与机架固定的称重传感器上进行整体称重与控制。如下图所示：

3.   工作原理

      连续失重秤是根据工作时控制重量损失的原理设计的。对承载物料的承载器和排料装置进行称重，根据单位时间重量的损失值，将实际排送料速率(瞬间流量)与预先设定的排料速率进行比较，通过控制排料装置的速度，使实际排料速度始终准确地符合设定值。在短时间的喂料过程中，排料装置借助重力式工作期间储存的控制信息按容积原理工作。

（1）   排料速率的计算

           连续失重秤的排料速率（排料流量）为单位时间内重量的损失值，理论上表示为：

MT=dG/dt

      其中：dG­—重量的损失值；

           dt—测试周期。

    称重显示器显示状态下的排料速率可用下式计算。

MT=n(d±ß·d_i)/(t_d±t_e)

    其中：MT—排料速率；

       d—称重显示器显示分度值；

n—显示分度值变动数；

d_i—称重显示器内部分辨率；

ß—测试误差系数（通常取0.6）；

t_d—测试周期；

t_e—计时误差系数（通常t_e=0.001）

（2）工作过程

       承载器内物料的重量通过称重传感器转化为电信号送到称重显示器，称重显示器将计算出来的物料重量与预先设定的重量上限值和下限值进行比较、判断，通过控制系统（PLC）控制给料装置，向承载器内间断喂料。同时称重显示将计算出来的实际排料速率与预先设定排料速率进行比较，通过PLC和调节器（PID）进行调节排料装置，使实际的排料速率准确跟踪设定值。

4.   主要特点及优点

     采用连续失重秤的标定方法简单；利用砝码可对承载器进行静态标定；流量的标定可通过对排料量和秒表测出时间，即可计算出实际的物料流量—实际排料速率。连续失重秤的优点主要体现在其称量准确和工作稳定等方面。由于物流的粘结，称重传感器和称重显示器及电气控制系统的温度漂移所造成的皮重变化，在其他给料秤中常常造成准确度下降的主要原因，而失重秤可有效避免这一因素，因为给料速率测定的决定因素只是重量差。由此可见，连续失重秤以及多台失重秤和计算机监控管理系统组合而成的配料系统，将在散状物流连续输送系统具有更广阔的应用前景。