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本了論述了重力式自動配料秤的配料精度和裝料精度的各種評價方法的研究，并得出比較科學(xué)的評價方法。重力式自動配料衡器作為生產(chǎn)工藝過程計量設(shè)備，廣泛應(yīng)用于飼料、化工、建材等行業(yè)。但是，重力式自動配料秤的國家標(biāo)準(zhǔn)尚在制定當(dāng)中，目前僅有的飼料和建材的行業(yè)的配料秤標(biāo)準(zhǔn)，則是根據(jù)相應(yīng)的靜態(tài)衡器的標(biāo)準(zhǔn)制定的，標(biāo)準(zhǔn)中引用的條款則是OIML國際建議R76號《非自動衡器》的相關(guān)內(nèi)容，嚴(yán)重地脫離了生產(chǎn)實際，滯后于配料秤行業(yè)的技術(shù)發(fā)展水平。

1.重力式自動配料衡器的概述
1.1.重力式自動配料秤的概念和特點

重力式自動配料秤是具有一個或多個稱重單元，按預(yù)先設(shè)定的配方，分別對配方中的物料進(jìn)行稱量，并將各次秤量的總和作為一次裝料輸出的自動衡器的總稱。重力式自動配料衡器（簡稱“配料衡器”）一般俗稱配料秤。

按稱重單元數(shù)量一般可分為單稱重單元重力式自動配料衡器（俗稱單頭配料秤）和多稱重單元重力式自動配料衡器（俗稱多頭配料秤）。特點：①需要由多個稱重過程實現(xiàn)配料；②配料中所使用的配方是人為預(yù)先設(shè)定的。

某些由人工稱重進(jìn)行配料的場合，應(yīng)該滿足OIML國際建議R76號《非自動衡器》的要求，這些不是重力式自動配料秤的研究對象。重力式自動配料衡器的裝料由多個載荷組成，這些載荷是按照配方的要求預(yù)先設(shè)定的。這些特點剛好符合OIML國際建議R61號中“把散狀物料分成許多質(zhì)量是預(yù)先規(guī)定的、實際上是恒定的、相互分離的載荷，并將載荷裝入容器的自動衡器”的定義。

所以，重力式自動配料秤滿足重力式自動裝料衡器的定義，屬于重力式自動裝料衡器的范疇。

配料秤多用于生產(chǎn)工藝計量，但是在某些場合配料衡器也用于貿(mào)易結(jié)算。

1.2.配料衡秤和組合衡秤

配料秤和組合衡秤的裝料都由多個載荷組成，但是它們之間在技術(shù)特性上還是有很大區(qū)別的：

①雖然裝料都由多載荷組成，但是在一個生產(chǎn)工藝過程中，配料秤的載荷數(shù)和各載荷的重量是固定的；而選擇組合秤的載荷數(shù)和各載荷的重量，是根據(jù)組合精度最高的原則，由配料系統(tǒng)計算機計算決定的，每一次裝料各個載荷的重量值和載荷數(shù)都有可能變化。

②選擇組合秤只關(guān)注裝料重量，而不關(guān)注各個載荷重量。而配料秤在關(guān)注裝料重量的同時，各個載荷的重量（配比）也是必須關(guān)注的重要指標(biāo)。

2.精度等級可能的評價方法
如何更科學(xué)、更嚴(yán)謹(jǐn)、更貼近實際地評價配料秤的精度，配料秤行業(yè)所共同面臨的一個問題。

有三種評價配料秤精度的方法：第一種是只給出配料精度而不考慮裝料精度；第二種是只考慮裝料準(zhǔn)確度而不考慮配料稱重精度；最后一種是用配料準(zhǔn)確度和裝料準(zhǔn)確度兩個指標(biāo)評價配料秤。

考慮到實際生產(chǎn)中對配料準(zhǔn)確度和裝料精度都有需要，所以應(yīng)當(dāng)采用最后一種評價方法。

2.1.使用配料精度和裝料精度兩個概念來評價配料秤

在使用配料精度和裝料準(zhǔn)確度兩個概念來評價配料秤的方法中，配料精度表征配方中各組份的準(zhǔn)確度，裝料準(zhǔn)確度則表征配方總重量的準(zhǔn)確度。

在一個實際的配料秤中，如果配料精度滿足要求，那么裝料精度一定能達(dá)到要求，反正之則不然。

為了更完整的評價配料秤，應(yīng)當(dāng)考慮配料秤的“額定最小秤量”問題。額定最小秤量是能夠滿足配料精度要求的最小分離載荷，配方中物料的組分重量，應(yīng)該大于或等于額定最小秤量值。

2.2.配料精度的評價方法

在討論配料精度的時候，對于單頭秤，首先要用R61號的檢定方法檢測配方中物料重量對應(yīng)的各量程段的準(zhǔn)確度等級；對于多頭秤，則首先要用R61號的檢定方法檢測各稱重單元與配方中物料重量相對應(yīng)的量程段的精度等級，然后對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以下是可能處理方法。

2.2.1.組合評價法

考慮到在確定的配料秤中，各稱重過程是各自獨立的，各個物料的精度間基本沒有相互制約的因素。配料秤的配料準(zhǔn)確度等級Xb可以表示為各稱重單元精度等級的集合。即為：Xb=(X1，X2，．．．．．．，XN)，

其中：Xb為配料精度，X1，X2．．．．．．XN為配方中所有物料所對應(yīng)的稱重單元相應(yīng)量程段的計量精度。

對于單稱重單元配料秤，N為配方中組份所對應(yīng)的稱量段數(shù)；對于多稱重單元配料衡器，N為配方中組份所對應(yīng)的稱重單元數(shù)。優(yōu)點：可以給出配方中各組份的個性化精度等級信息。

在生產(chǎn)實際中，配方中各物料的要求精度完全可能不同，因此這樣評價是較貼近實際，也比較科學(xué)的。缺點：在這種缺點是準(zhǔn)確度等級為一個精度的集合，是一個由各稱重單元準(zhǔn)確度組成的數(shù)組，而不是人們習(xí)慣的一個單一的準(zhǔn)確度等級值。

2.2.2.加權(quán)評價法若求得的各稱重單元的精度為(X1，X2，．．．．．．，XN)，則自動配料秤的配料準(zhǔn)確度用Xb表示為：

》》》》加權(quán)評價法-公式

其中：pi是加權(quán)系數(shù)，應(yīng)不大于1>pi>0.4。優(yōu)點：使用加權(quán)法可以得到一個單一的準(zhǔn)確等級數(shù)據(jù)，符合人們的習(xí)慣。缺點：加權(quán)系數(shù)很難確定或者容易引起爭議；無法給出配料秤中配方準(zhǔn)確度的個性化信息。比如生產(chǎn)中的某些“小料”，要求的配料精度非常高，而配方中量大的主料，就可以降低要求。

2.2.3.標(biāo)準(zhǔn)誤差法若求得的各稱重單元的準(zhǔn)確度為(X1，X2，．．．．．．，XN)，則自動配料秤的配料精度用Xb表示為：

》》》標(biāo)準(zhǔn)誤差法-公式

其中：Xb為配料準(zhǔn)確度，X1，X2．．．．．．XN為配方中所有物料所對應(yīng)的稱重單元相應(yīng)量程段的計量準(zhǔn)確度。

對于單稱重單元配料秤，N為配方中組份所對應(yīng)的稱量段數(shù)；對于多稱重單元配料衡器，N為配方中組份所對應(yīng)的稱重單元數(shù)。優(yōu)點：使用加權(quán)法可以得到一個單一的準(zhǔn)確等級數(shù)據(jù)，符合人們的習(xí)慣。缺點：無法給出配料秤中配方精度的個性化信息。

2.2.4.最大值法

用求得(X1，X2，．．．．．．，XN)，考慮到國際建議R61號處理計量偏差和設(shè)定偏差時，均使用最大值的處理方法，因此配料精度表示為：Xb=MAX(X1，X2，．．．．．．，XN)

優(yōu)點：使用加權(quán)法可以得到一個單一的準(zhǔn)確等級數(shù)據(jù)，符合人們的習(xí)慣。在R61號中，確定設(shè)定偏差和計量偏差就是采用的這個方法，符合R61號的精神。

缺點：無法給出配料秤中配方準(zhǔn)確度的個性化信息。結(jié)論比較粗放。

綜合以上方法，組合評價法更科學(xué)，更貼近生產(chǎn)實際，所以在建議在生產(chǎn)中采用采用。

2.3.裝料精度的評價方法

2.3.1.用總載荷精度評價

將配方中的多載荷統(tǒng)一看成一次完整的裝料，用國際建議R61評價該裝料的準(zhǔn)確度。這在國際建議R61號中已經(jīng)有完整的表述。2.3.2用各稱重單元的準(zhǔn)確度評價裝料準(zhǔn)確度類似于配料精度，將各個稱重單元的準(zhǔn)確度等級，按照加權(quán)法、標(biāo)準(zhǔn)公差法或最大值法進(jìn)行處理，將經(jīng)過處理后的結(jié)果作為配料秤的裝料精度。

上述兩種評價裝料準(zhǔn)確度等級的方法中。第二種方法數(shù)據(jù)處理繁雜，同時也沒有理論根據(jù)和實際的先例，而第一種方法完全符合國際建議R61號的精神原則。

3.結(jié)束語

科學(xué)地評價重力式自動配料秤的精度等級，是一項繁雜的系統(tǒng)工程，同時又沒有國內(nèi)外的經(jīng)驗可以借鑒。我們在研究文中提出的關(guān)于配料秤的配料和裝料準(zhǔn)確度評價方法時進(jìn)行了大量實際試驗和參考了以前工程應(yīng)用案例并聽取了沈立人、陳日興兩位專家的意見，充分論證和說明了在目前國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚為制定的情況下，用文中2.2.1關(guān)于配料精度和2.3.1關(guān)于裝料準(zhǔn)確度的來評價自動配料衡器，不失為一個科學(xué)的可行的方法。
 

 

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