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1前言
定量包裝技術(shù)在現(xiàn)代超市同樣也顯得越來越重要、越來越突出。定量包裝所涉及物料的品種繁多,包括固狀、液態(tài)、塊狀、顆粒狀、粉末狀,而且有的物料密度不均勻,在下料時容易架橋,液態(tài)物料的流動性不同等,這些千變?nèi)f化的物性,就要求定量包裝技術(shù)能夠滿足各種各樣品種的稱量和計(jì)量精度。在此我們主要討論“重力式自動裝料衡器”,這類衡器在各類衡器中是型式、結(jié)構(gòu)最多,發(fā)展最活躍的類別。
2基本結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求
重力式自動裝料衡器是根據(jù)物料的重量按預(yù)定的重量和精度進(jìn)行稱量/包裝的自動秤。通常由給料器,稱重器(一般由稱重斗和傳感器等組成)、顯示控制器和包裝機(jī)械組成。其形式大致包括:定量包裝秤、液體灌裝秤、多斗組合秤、累加秤和減量秤等。對于定量包裝秤除要求稱重準(zhǔn)確性外,還有稱重速度的要求。定量包裝秤雖然屬自動衡器,但從根本上講屬動態(tài)靜稱方式。T 1和T 2是由于物料下落沖擊動量等因素造成的不穩(wěn)定加載時間。T 3和T 0是加載結(jié)束及卸料結(jié)束,稱重斗達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),可以測量物料重量和空載重量的時間。
一般而言,定量稱重過程中對料斗的稱重精度要達(dá)到千分之一是不太困難,控制落料的精度和一致性才是問題關(guān)鍵,另一個困難是如何保證每次卸料能做到把料放凈。所以給料器的選擇和設(shè)計(jì)往往是定量包裝秤能否滿足精度要求的關(guān)鍵。最常用的給料裝置有閘門給料器、振動溜槽給料器、螺旋輸送機(jī)和皮帶輸送機(jī)。給料裝置的主要功能是保證下料的均勻性,能控制下料的精度,并能滿足快速給料和慢速精細(xì)給料。不同類型的給料裝置是為了適應(yīng)各種物料物性的要求,可以說研究給料機(jī)是發(fā)展定量稱重衡器的最重要的課題。
定量包裝秤的稱量方式分為單次稱量和分量稱量兩類。為了提高稱重速度單次稱量定量秤也可有兩個稱量斗,兩個稱量斗可分別輪換稱重也可上、下布置稱量秤,上面斗做粗料流稱重,在給料結(jié)束后,把物料卸入下面的稱重斗,再接受細(xì)料流給料直到設(shè)定重量。此時上料斗同時裝料,達(dá)到提高稱重速度的目的。分量稱重方式分為兩種型式,分量組合秤,這是大家熟知的型式,即多頭組合秤或組合秤。它由多個稱量斗組成,物料的定量由兩至三個斗的分量組成。另一種為分量累積秤,這種秤使用較少,它是由一個稱重斗和若干個集料容器組成。對每次稱重量經(jīng)由計(jì)算機(jī)測算,一步一步地分量裝入各集料容器,使其每一個集料容器均達(dá)到要求重量。分量秤主要用于對塊狀物料的定量稱重,其精度可顯著優(yōu)于單次稱量的定量秤。從原理上講對于流動性好和小顆粒狀物料分量秤并沒有明顯的優(yōu)點(diǎn)。還有一種常用的定量秤,即減量秤,它的工作原理是稱重斗的容量遠(yuǎn)大于要求定量包裝的重量,當(dāng)卸出的料量等于預(yù)定的稱重量時,就停止卸料,稱重斗內(nèi)的重量逐次漸少,因此名為減量秤。它的優(yōu)點(diǎn)是,不存在卸料不凈的問題。
定量包裝秤的顯示控制器主要應(yīng)有這樣一些要求,取樣速度應(yīng)滿足定量稱重速度和精度的要求,需要一輸出接口如RS232或RS485以及控制裝料、卸料、包裝設(shè)置的輸入和輸出接口。為了提高裝料精度還應(yīng)具備調(diào)節(jié)落料時間和落料沖擊量的功能,較先進(jìn)的儀表這種功能是自學(xué)習(xí)式的。有的還能給出各包裝重量的平均值和誤差分布。
最后定量包裝秤中使用的動力執(zhí)行元件,如汽動元件、電機(jī)、電磁閥的質(zhì)量也是影響定量秤包裝速度和精度的關(guān)鍵部件。
3定量包裝秤的準(zhǔn)確度級和最大允差
定量包裝秤的誤差是根據(jù)預(yù)包裝物品凈重的要求來規(guī)定。即定量包裝秤使用中的檢驗(yàn)最大允許偏差與預(yù)包裝物品凈含量的負(fù)偏差值相同,并采用分段百分值誤差與絕對偏差的誤差限表示。定量包裝秤準(zhǔn)確度級采用所謂“開放式”準(zhǔn)確度級( open classes ) ,在此級別的系統(tǒng)中使用X ( x )來表示級別,其中( x )是表征級別的標(biāo)志因子。所有級別是X ( 1 )級的誤差限乘上( x )標(biāo)志因子得到。表1給出X ( 1 )、X ( 0.1 )和X ( 5 )級的最大允許偏差,與預(yù)包裝物品凈含量負(fù)偏差值,即X ( 1 )的最大允許偏差值。
對于定量秤的允差還需注意以下說明:
·最大允差是指每次裝料與裝料平均值之間的最大允許偏差值;
·定量預(yù)置值與真值(名義值)之間的最大允許誤差為四分之一最大允許偏差值;
·對于同一臺秤在裝不同物料和不同重量時可以有不同的準(zhǔn)確度級別,這是特別需要注意的,以免造成不必要的差錯。
4結(jié)束語
定量秤是衡器中結(jié)構(gòu)和要求比較多樣化的一種秤,也是自動化程度最高的衡器。而且定量包裝的對象無所不及,當(dāng)今正向高稱量速度,高準(zhǔn)確度,高適應(yīng)性方面發(fā)展,被包裝的物料包括不同大小顆粒、粉狀、液體、混合物料和難以輸送的物料,如奶粉、洗衣粉、湯料等。國外的定量包裝秤的包裝速度已達(dá)1000包/小時。當(dāng)然對物料的定量包裝除我們上述的重力式定量包裝秤外,還有按容積的定量包裝機(jī)等。所以在選用包裝機(jī)時,應(yīng)考慮到被包裝物的特性,才能取得最佳的效果。
 

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