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隨著市場對糧食包裝計量要求的提高，計量精度高、功能強大、操作簡單、性能穩(wěn)定的糧食定量包裝秤已成為許多糧食加工企業(yè)的首選。怎樣減少計量誤差、提高計量精度是擺在我們面前的新課題。
一、計量誤差的種類及形成原因
計量過程中產(chǎn)生的計量誤差主要有：
1.機械動作誤差。由于機械結(jié)構(gòu)是在控制系統(tǒng)指令下執(zhí)行動作，因此，從下達指令到機械動作完成就存在一個動作延時，在這個時間段內(nèi)就會多出一計量值而產(chǎn)生誤差，影響定量計量的準(zhǔn)確性。
已知，在時間，和物料流速V一定時，物料通過一個截面積F的容器時的物量Q為：
Q=F*V*t    ①
其中：Q——物料量（kg）
F——截面積（m2）
V——物料的流速（kg/m2*s）
t——時間（s）
設(shè)進料門從開啟到完全關(guān)閉時，所需要的時間為△t,即動作延長時間，則下料量△Q為
△Q=F*V*△t
△Q即為機械動作延時所引起的偏差量。
2.物料落差產(chǎn)生的誤差。物料落差是指進料門關(guān)閉后，從進料門到計量斗物料表面空間的殘余物料量產(chǎn)生的計量偏差。因為該空間中所含的物料量在理論上是一個很復(fù)雜的推導(dǎo)計算過程，為了分析的簡便，可以近似認(rèn)為：
Q落差=F*h*r
其中：Q落差——落差量（kg）
F——出料口的截面積（m2）
h——出料口到料面的高度（m）
r——物料的容重（kg/m3）
從式②中可推論出，落差量與出料口的面積和落差高度成正比關(guān)系，即出料口面積越大，落差高度越高，物料的落差量越大，反之亦反。因此，在設(shè)計中應(yīng)盡量減少岀料口的截面積和落差高度。
3.物料過沖量引起的過沖誤差。當(dāng)物料從高處落到物體表面時，由于動量的存在，物料對物體會產(chǎn)生一個沖擊力。在計量過程中，物料從進料斗落到計量斗時，就會對計量秤斗產(chǎn)生一個沖擊力，而使計量值發(fā)生改變.，由此產(chǎn)生了過沖誤差。
從理論力學(xué)公式可計算出物料下落時對物體表面產(chǎn)生的沖擊力N：

其中:N——物料的沖擊力
m——某一時刻物料的質(zhì)量(kg)
g——重力加速度(m/s2)
h——出料口到秤斗料面的高度(m)
r——沖擊作用時間(s)
由于沖擊力的存在，設(shè)計時，就應(yīng)盡量減小岀料口到計量斗的高度，同時在設(shè)計電腦控制軟件程序時，必須考慮機構(gòu)的穩(wěn)定時間，使計量避免沖擊力的影響。
4.電氣干擾產(chǎn)生的誤差。設(shè)備在使用時，由于現(xiàn)場環(huán)境的干擾，會使數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生偏差而造成計量上的偏差。這些干擾主要來源于：靜電干擾、電源電壓干擾和電磁波干擾。通常的辦法是使控制軟件和硬件相結(jié)合來排除這些干擾，如在信號傳輸線路采用屏蔽電纜，軟件上采用軟件濾波等方式。
二、在電子定量包裝秤設(shè)計中控制計量誤差的具體措施
在實際設(shè)計中，主要是從進料機構(gòu)和控制系統(tǒng)二個方面解決。
進料機構(gòu)的設(shè)計。電子定量包裝秤的進料機構(gòu)是保證計1.量準(zhǔn)確的關(guān)鍵機構(gòu)。根據(jù)以上分析，進料機構(gòu)的設(shè)計必須首先考慮下料的準(zhǔn)確，有效地減少機械動作誤差、物料落差和過沖量誤差。目前，國內(nèi)市場上同類產(chǎn)品大都采用了多級給料方式，通過對氣缸動作的控制，實現(xiàn)大、中、小開門，從而完成物料的快、中、慢三級給料，或快、慢二級給料。我省中冠電子公司生產(chǎn)的TKZB系列定量包裝秤采用了快、中、慢三檔進料方式，通過公式①我們可以清楚地比較釆用一檔給料和三檔給料的機械延時誤差的優(yōu)劣。采用三檔給料方式中慢料給料時的出料口截面積F慢設(shè)定值是快速給料F快的1/16,而給料時間地是快速給速時間地的1/3,則

也就是說，機械動作的延時誤差，三檔給料方式只有一檔快速給料方式的1/48,大大地提高了定量控制精度。
同時，在進料機構(gòu)設(shè)計時，采用小開門慢速給料也可以有效地減少物料的落差量和過沖量，從而提高計量精度。
2.自動控制系統(tǒng)的精度控制。一般控制系統(tǒng)設(shè)置了自動控制和手動控制2種控制方式。手動控制方式主要是用于設(shè)備的調(diào)試和檢修，自動控制方式主要用于正常稱量過程的自動控制。
在設(shè)計自動控制系統(tǒng)軟件時，為了控制計量過程中的諸多誤差因素，在程序中設(shè)置了以下功能：①自動落差修正。由于在實際應(yīng)用中落差是隨機的，所以在控制軟件設(shè)計時采用自動落差修正，動態(tài)跟蹤并自動修正，大大地提高了計量精度。②過沖量的抑制。控制系統(tǒng)設(shè)計時，可采用時緩時釆樣方式，以避開最大料流沖擊產(chǎn)生的最大過沖量，有效地降低其過沖誤差。③自動校零。設(shè)置該功能可在允許的清零范圍內(nèi)對計量斗中的殘留量進行補償。若殘留物重量超出清零范圍則報警，操作者則可及時地解決。④超量與欠量報警。即每秤計量完畢，計算機將實際重量與目標(biāo)重量進行比較。若實際重量〉目標(biāo)值+允差，則發(fā)出超量報警；若實際重量〈目標(biāo)值一允差，則發(fā)出欠量報警，操作者可及時解決問題，不會將超差產(chǎn)品混入包裝成品之中。

上圖是TKZB系列電子定量包裝秤設(shè)計時采用的自動控制時序圖。
自動控制程序為：首先啟動大投，中投及小投信號，進行快速加料，當(dāng)稱重值＞大投值時，關(guān)閉大投信號進行中速加料；當(dāng)稱量值〉中投值時，關(guān)閉中投信號，進行慢速加料；當(dāng)稱重值〉目標(biāo)值一落差值時，停止加料，輸岀定值；此時，若收到夾袋信號，則輸岀卸料信號，反之則等待夾袋；當(dāng)稱重信號V近零值時，則發(fā)出關(guān)閉卸料信號，延長一定時間，發(fā)岀松袋信號，并啟動下一個計量循環(huán)。
經(jīng)過長時間的實際生產(chǎn)考核和省計量檢測站測試表明，該控制系統(tǒng)功能強大、可靠，計量精度、各項技術(shù)指標(biāo)都達到或超過國家計量規(guī)程和有關(guān)計量標(biāo)準(zhǔn)的要求，在控制計量誤差上采用的各種措施是行之有效的。

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