1 電子稱重裝置的構成及其原理
改造后的包裝機電子稱重裝置原理如圖所示。主要由傳力機構、稱重傳感器、數(shù)字顯示儀和電磁控制裝置等組成。
托袋架上的荷重經(jīng)調(diào)整桿垂直均衡地傳遞給兩個稱重傳感器，傳感器將被稱物體的重量按一定比例關系轉(zhuǎn)換為毫伏信號，經(jīng)放大、轉(zhuǎn)換后輸出數(shù)字量。電磁控制裝置是由比較放大器、可控硅開關電路和電磁鐵開關機構組成。當水泥袋重達到50千克時，發(fā)出信號，電磁鐵帶動開關機構動作，關閉給料閘門，停止送料。
2 元件選擇
2.1傳感器的選擇
稱重傳感器從受力方式上可分為壓式和拉式傳感器，拉式傳感器在包裝機上安裝簡便，積灰少，維護方便，本方案選用全密封拉式傳感器，型號為SHK—4型，主要技術性能為：
?。?）非線性度，不重復度及滯后誤差：0.05%F·S；
?。?）輸出靈敏系數(shù)：滿量程時2.6毫伏/伏；
（3）激勵電壓：6～12伏直流。
傳感器的安裝數(shù)量根據(jù)G4201型包裝機托袋架安裝位置確定。原機托袋架是由兩個支點與定重支架相連接，本方案每個托袋架采用兩個拉式傳感器，分別安裝在支點上方。當電子稱重裝置故障后，能迅速恢復原機計量功能。傳感器容量的選擇原則為：
C——單個傳感器容量；
Wnm——凈重zui大值；
K——沖擊系數(shù)（一般取1.2）；
W——托袋架自重；
N——傳感器個數(shù)。
由現(xiàn)有設備和生產(chǎn)工藝，已知：Wnm=50千克，N=2，W=48千克，K=1.2。將已知數(shù)代入上式得：C=54千克。
根據(jù)計算值和廠家提供的傳感器規(guī)格，選容量75千克傳感器可以滿足要求。
2.2 顯示儀表的選配
本方案選用MD－Ⅱ型數(shù)字表作為稱重顯示儀表，數(shù)字顯示儀表準確度高，讀數(shù)方便，抗干擾性強。其主要技術性能為：
?。?）顯示范圍：0～±1999
?。?）精度：0.1%（±1個字）；
?。?）設定值誤差：0.2%F·S；
（4）工作環(huán)境溫度：-10～50℃；濕度<85%。
該儀表顯示范圍為“500”，精度在±1個字時，誤差值為±0.1千克，且具有信號輸出，滿足生產(chǎn)工藝要求。
3 安裝及調(diào)校
3.1 安裝
傳感器安裝在托袋架上方，上用螺桿吊掛在機體上，下用調(diào)整螺桿與托袋架連接。將機內(nèi)定重砣用鐵板墊高，使定重支架前端下移，刀子與刀承脫離接觸，傳感器承受托袋架全部重量。安裝時要注意調(diào)整托袋架的平衡、垂直，使作用力的方向與傳感器的受力軸線相吻合。
顯示儀表和控制元件安裝在控制箱內(nèi)，控制箱置于距包裝機2米以外的支架上，既可防止機械振動對儀表產(chǎn)生影響，又便于操作人員觀察。控制部分采用雙向可控硅元件，目的是避免電磁干擾。傳感器與顯示儀之間的聯(lián)接，采用多芯屏蔽電線，防止交流電磁干擾?！ ?/p>
3.2 調(diào)校
（1）空載校正?？蛰d校正是在傳感器只承受托袋架重量時進行，用數(shù)字電壓表測量傳感器輸入、輸出電壓。調(diào)整穩(wěn)壓電源使傳感器輸入電壓一致，調(diào)整傳感器受力盡可能使輸出電壓相接近，凋整顯示表使數(shù)字顯示為零。
（2）加載調(diào)整。水泥是定重包裝（50千克），對定重點以外準確度要求并不嚴格，在實際調(diào)試中，僅對50±2千克的量值范圍進行校正，當加載50千克砝碼時，調(diào)整顯示儀使數(shù)字顯示為“500”，然后反復進行增量、減量和零值調(diào)整，使顯示值與砝碼值之差在誤差范圍內(nèi)。本方案稱重裝置不是成套產(chǎn)品，顯示器也無量綱標志，調(diào)整時若發(fā)現(xiàn)顯示值與砝碼值相差較大，可通過零值遷移和調(diào)整放大倍數(shù)等方法，使顯示值與砝碼值保持不變的比例關系。
?。?）定值設定。水泥放料的沖力和控制機構滯后性的影響，實際設定值要小于定重值，提前量多少，要在實際運行中確定，一般在0.3千克左右。
3.3 精度計算
電子稱重裝置的稱重誤差主要來自四個方面，即：稱重傳感器誤差、測量儀表誤差、機械傳力誤差和動態(tài)稱重誤差。在設計本系統(tǒng)時，我們僅對傳感器和測量儀表引起的稱重誤差進行了計算，然后對照包裝機允許差值進行分析確定，其計算式為：
式中：
|Δ|——稱重誤差（值）；
Q0——砝碼重量值；
δ——傳感器和測量儀器的綜合誤差；
σT——傳感器誤差；
σA1——測量儀表誤差；
σA2——定值誤差。
水泥包裝機允許稱重誤差±1千克，由傳感器和電測儀表引起的稱重誤差僅占允許誤差的11%，給機械傳力和動態(tài)稱重留有充分的允許誤差余地，因此本方案*水泥包裝計量要求。
4 運行效果
改造后的G4201型雙嘴水泥包裝機，經(jīng)幾個月來的運行，與原稱量系統(tǒng)相比，具有以下幾方面的優(yōu)點：
?。?）計量準確，顯示值可以到0.1千克，動態(tài)稱重誤差可控制在±0.5千克以內(nèi)。
（2）讀數(shù)直觀，操作人員可以直接看到重量變化的全過程。
?。?）取消刀承支點結構，無機械磨損，減少了維修工作量。
?。?）采用全密封型傳感器，能防潮、防腐、防塵，可以在惡劣環(huán)境中長期工作。
?。?）無機械位移，減少了漏灰量。
?。?）信號可以遠距離傳送，為實現(xiàn)自動控制創(chuàng)造了條件。
