SM40_HAX_BG减量秤在液体灌装中的应用

的生产线应用比较多， 对于小量程灌装一般对精
皮重
０．３０５
０．２９０
度的要求比较高， 这就要求控制器的控制精度要
净重
高。
毛重
一般来说， 由于容易受液体密度或环境温度
皮重
净重
等影响， 对于受温度影响较大的液体灌装， 采用
３．０００ ３．３０５ ０．３０５ ３．０００
３．００５ ３．３１０ ０．３００ ３．０１５
科技应用
软件滤波和硬件滤波合理的配合， 效果会更好。 总之， 在液体减量灌装中处理好控制器采样频率 和滤波深度对过冲量及精度影响是至关重要的。
四、减量秤在液体灌装系统中应用和市场前景 随着单片机技术的发展， 减量灌装秤与可编 程控制器 （ ＰＬＣ） 、ＰＣ 等组成自动控制系统， 使得 液体灌装逐步走向自动化， 逐步取代了原始的人 工灌装、称量、包装等繁琐工序， 降低了产品的 生产成本， 提高了生产的效率。国外先进的灌装 设备生产线昂贵价格通常使得中国国内中小型企 业难以接受， 这就给我们减量灌装设备的发展提 供了广阔的市场前景。要求我们在日益激烈的市 场竞争中， 利用自身优势研发设计出成本低、精 度高、性能稳定、价格优的产品。
Ａｒ ｔｉｃｌｅ ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｗｅｉｇｈｔｄｒｏｐ ｓｃａｌｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｍｅａｓｕｒｅ ｏｆ ｐｏｗｄｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ａｎｄ ｌｉｑｕｉｄ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｉｔｓ ｓｉｍｐｌｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｗａｙ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｍａｉｎ ｄｅｓｉｇｎ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｗｅｉｇｈｔｄｒｏｐ ｓｃａｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｗｅｉｇｈｔｄｒｏｐ ｓｃａｌｅ； ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ｓａｍｐｌｅ； ｄｅｅｐｎｅｓｓ ｏｆ ｆｉｌｔｅｒ
Ｓ ｃｉｅ ｎｃｅ － Ｔｅ ｃｈｎｏｌｏｇｙ ＆ Ａｐｐｌｉｃａ ｔｉｏｎ ［ 文章编号 ］１００３－ ５７２９（ ２００８） ０４－ ００２７－ ０３
科技应用
ＳＭ４０－ ＨＡＸ－ ＢＧ 减量秤在液体 灌装中的应用
日月科技发展集团 蚌埠日月仪器研究所 陈 荡， 丁华超 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院 高大军
净重
表３ ３．２９０ ０．２９０ ３．０００ ３．３００ ０．３００ ３．０００ ３．３１５ ０．３１５ ３．０００
３．３１０ ０．２９０ ３．０２０ ３．３０５ ０．２９０ ３．０１５ ３．３１０ ０．３００ ３．０１０
表４ ３．０１５ ２．９９５ ３．０００
第
通过调整采样频率的高低， 实际对比灌装测试，
赛多利斯设计生产防爆称重产品的专业经验可以追溯到上世纪 ７０ 年代。１９７９ 年， 赛多利斯
年
率先应用正压型防爆技术于电子天平， １９８５ 年又最早推出本安型防爆秤。赛多利斯是第一批通
第
过德国国家测量协会、ＰＴＢ 以及 ＡＴＥＸ 严格质量测试的德国公司。在 １９９７ 年就推出了符合 Ａ－
３７
卷
ＴＥＸ 标准的称重仪器， 在同行业中遥遥领先。
减量灌装秤， 是一种间断给料间断出料的称 量计量仓分别由单只悬臂梁传感器支撑， 计量仓
重设备， 由于矢量控制是在料仓中进行， 可达到 加料输出和减料输出由继电器， 气动电磁阀， 气
较高的控制精度， 结构又易于密封， 故在粉料和 缸等组成。减量控制器通过检测计量仓传感器信
液体控制时与螺旋秤相比是一大提高， 适用于粉 号来控制计量仓减料输出， 达到定量液体灌装。
料、粒料、液体等微细物料的配料控制。本文主
二、Ｓ Ｍ４０－ ＨＡＸ－ ＢＧ 减量灌装秤的工作原理
要介绍减量秤在液体灌装中的应用。
减量灌装秤通过设定灌装目标量， 控制器检
一、Ｓ Ｍ４０－ ＨＡＸ－ ＢＧ 减量秤液体灌装应用实例 测计量仓物 料 的 减 少 量 与 设 定 目 标 量 比 较 ， 来 控
根据实际测试， 调整到合理的频率， 将此参数做 成可调的， 方便现场根据实际情况进行调试。
对于高速采样的仪表， 带来称重示值不稳， 合理的滤波深度和滤波方式是解决示值不稳的有
同种液体， 密度越大， 过冲量越大， 反之越小； 效方法。滤波深度的合理与否， 同样会对仪表精
液体温度越高， 过冲量越小， 反之越大。因此对 度产生影响， 由于液体灌装秤采样频率较高， 加
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下图为减量秤液体灌装系统应用原理图， 减 制实际灌装量。通常用于粉料、粒料或液体灌装
的精确计量包装。主要特点是控制计量仓重量， 年
循环加减料， 达到减料计量灌装。整个控制过程
围绕计量仓重量来进行控制。
第 ３７
计量仓料位是依据计量仓重量来控制的， 当
卷
计量仓卸料时， 控制器程序自动控制料位， 在料
流量计带来影响误差较大， 所以用质量来衡量灌 较大， 由于灌装液体的种类不同， 密度不同， 采
装量是最准确的计量方法。
样频率也不尽相同， 并不是采样频率越高越好，
减量灌装秤在实际使用过程中， 受液体密度 影响， 在减量秤设计时需对影响因素做成可修改 的参数， 方便现场实际情况做相应的调整， 减量 灌装秤配料方式采用过冲量自动修正模式， 对于
净重
程中， 加料任务是停止的。
毛重
三、影响 Ｓ Ｍ４０－ ＨＡＸ－ ＢＧ 减量灌装秤精度的
皮重
因素分析
净重
减量灌装秤在润滑油， 商品油， 食品等行业
毛重
０．２９５ ３．０００ ３．２９５ ０．２９５ ３．０００ ３．２９５ ０．２９５ ３．０００ ３．３０５
０．２９５ ３．０２０ ３．３１０ ０．２８５ ３．０２５ ３．３１０ ０．２９０ ３．０２０ ３．２９５
通过简单的方法： 在两种仪表对应传感器计 量仓上放上相同重量砝码， 同时取走， 会发现后 者在返回原来重量值时， 比前者要缓慢得多， 也 就是重量示值滞后， 仪表控制灌装量以示值来控 制配料阀门的开和关， 由此分析， 在同种硬件电 路和同样的采样频率下， 仪表软件的滤波深度对 控制器过冲量大小和配料误差产生影响， 带来误 差。为了能够提高灌装的精度， 减量灌装秤也可 以不以显示值分度来控制配料阀门， 通过缩小控 制分度可以近一步提高精度， 减小误差， 在信号 滤波处理时， 也不能忽略硬件电路的滤波方式，
资深防爆技术专家 Ｍｉｃｈａｅｌ Ｆｉｅｄｌｅｒ 先生， 先后在淄博、广州、南京、天津四地召开了四场防爆
技术讲座， 讲解国际防爆设备的应用、安全生产中生产者和使用者的职责、国际认证管理及最
新防爆技术信息。经过深思熟虑的讲座内容确实吸引了众多的石化龙头企业 ， 参 会人数逾 ２４８
人。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ场上下反响热烈。
２００８ 年赛多利斯防爆设备巡回技术讲座成功落幕
近年来中国石化行业异军突起， 伴随着发展的同时， 如何安全生产、避免危险易爆情况的
发生时常困扰着石化企业。同时， 我们的销售、市场人员在市场活动中也不断听到用户渴求防
爆知识的心声。经过前期长时间的准备， ２００８ 年 ４ 月 ９ 日至 １７ 日间我们邀请到了德国赛多利斯
于同种液体， 在储料仓设计时应配有加温装置， 大滤波深度来稳定示值， 滤波过大， 带来称重示
在外界温度发生变化时， 保证灌装温度在一定的 值显示滞后， 我们仍通过实测数据来分析， 测试
温度范围内。除此之外， 灌装精度还受外界机械 数据如下：
结构， 传感器量程选择等影响， 在系统设计时应
根据实际的量程进行合理选型， 做到机械结构设
第
此次巡回讲座的成功更加坚定了我们为用户答疑解惑、传播国际先进称重技术的己任。也
４
希望您通过我们的沟通渠道， 提出您的技术难题、提出您的知识需求， 赛多利斯将不遗余力的
期
为您提供所需求的知识。
赛多利斯科学仪器有限公司
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间， 计量仓循环的加料， 卸料。一个循环过程由
表１
表２
加料过程和卸料过程组成， 加料过程： 当料位低
毛重
３．２９５
３．３３５
于下限时， 控制器加料输出控制储料仓迅速给计
皮重
量仓加料， 在加料过程中， 减料任务是停止的；
净重
减料过程： 在减料过程中， 控制器根据设定的灌
毛重
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装目标量与减料量比较来控制灌装量， 在减料过
０．２９５
０．２８５
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净重
３．０００
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样频率较低， 相同的条件下采样频率较低， 误差
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在上表的试验数据中， 对比净重目标值， 在 同样的硬件电路及同样的采样频率下， 净重灌装 目 标 值 为 ３．００ｋｇ， 表 ３ 滤 波 深 度 较 理 想 ， 误 差 相 对较小， 相对比表 ３， 后者滤波深度过大， 表 ４ 中 右边为灌装结束后仪表示值， 仪表示值总小于该 次灌装的实测净重值， 相对在控制灌装精度时滞 后， 带来灌装误差较大。
第
位低于下限时， 控制器加料输出， 对计量仓加料，
４
当料位到达上限时， 停止加料输出， 在停机时，
期
允许手动强制加料， 方便调试和初次使用。当启
动卸料命令时， 控制器自动启用上限、下限料位
判断程序， 计量仓重量始终控制在上限和下限之
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科技应用
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计合理， 使传感器不受设备、电机、变频器和强
毛重
皮重
电等干扰， 保证计量基础稳定。
净重
除受外界因素影响外， 减量秤本身对精度的
毛重
影响因素主要有两点：
皮重
年
１．采样频率； ２．滤波深度。
净重
采用重量控制液体灌装， 计量仓与灌装桶之
毛重
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间料位存在落差， 这就要求仪表重量采样速率要
皮重
卷
高， 仪表实时快速采集减量信号， 才能保证精度。
４
测试数据如下表：
期
对比分析表中净重灌装值， 在同等硬件电路
情况下， 表 １ 采样频率较高且较合理， 净重目标
值 为 ３．００ｋｇ， 灌 装 精 度 较 高 。 表 ２ 相 对 与 表 １ 采
毛重
３．３０５
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０．２９５
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３．００５
３．０２０
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３．２９５
３．２９５
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（ 作者通讯地址： 蚌区埠市高新区华光大道 ６４９ 号 邮 政 编 码： ２３３０１０ 收 稿 日 期： ２００８－ ０６－ １７）
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［ 摘 要 ］ 减量秤因其在计量方式简单， 在对粉料， 粒料， 液体计量中获得广泛应用， 通过在液体灌装中的应用， 阐述减量秤工作原理及设计要点。
［ 关键词 ］ 减量灌装秤原理； 采样频率； 滤波深度
［中图分类号］ ＴＨ７１５．１
［文献标识码］ Ｂ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＳＭ４０－ ＨＡＸ－ ＢＧ ｗｅｉｇｈｔｄｒ ｏｐ ｓｃａｌｅ ｉｎ ｌｉｑｕｉｄ ｄｒ ｕｍｆｉｌｌｅｒ