動(dòng)態(tài)控制重量秤,通常指的是動(dòng)態(tài)檢重秤或動(dòng)態(tài)自動(dòng)檢重秤,是一種高速、穩(wěn)定、可靠的重量檢測(cè)設(shè)備。其工作原理主要基于電磁感應(yīng)定律或其他先進(jìn)的傳感器技術(shù)。當(dāng)被測(cè)物體通過(guò)檢重秤的檢測(cè)區(qū)域時(shí),秤體上的傳感器會(huì)受到物體的壓力作用,從而產(chǎn)生形變,進(jìn)而將形變轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。這些電信號(hào)隨后被傳輸至稱(chēng)重控制器,控制器通過(guò)內(nèi)部算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,最終計(jì)算出物體的重量。
一、稱(chēng)重傳感器模塊
核心功能:將物體的重量信號(hào)轉(zhuǎn)換為可測(cè)量的電信號(hào)(如電壓、電流),是動(dòng)態(tài)稱(chēng)重的“感知器官”。
常見(jiàn)類(lèi)型:
應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器(常用):利用金屬應(yīng)變片的形變產(chǎn)生電阻變化,通過(guò)惠斯通電橋輸出電信號(hào),適合中等量程(幾公斤至數(shù)噸)的動(dòng)態(tài)測(cè)量。
壓電式傳感器:基于壓電晶體的壓電效應(yīng),響應(yīng)速度快,適合高速動(dòng)態(tài)稱(chēng)重(如車(chē)輛行駛中的稱(chēng)重),但易受溫度影響,需配合補(bǔ)償電路。
安裝要求:傳感器需均勻分布在承重平臺(tái)下方,確保受力平衡,避免因偏載導(dǎo)致測(cè)量誤差;與承重結(jié)構(gòu)的連接需牢固,減少振動(dòng)干擾。
二、承重與輸送機(jī)構(gòu)
承重平臺(tái)/秤臺(tái):直接接觸被測(cè)物體,需具備足夠的剛性和穩(wěn)定性,材質(zhì)多為不銹鋼(抗腐蝕)或高強(qiáng)度合金,表面光滑以減少物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力。
輸送裝置:根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì),如皮帶輸送機(jī)、滾筒輸送機(jī)、鏈條傳送帶等,用于帶動(dòng)物體連續(xù)通過(guò)稱(chēng)重區(qū)域。輸送速度需穩(wěn)定(可通過(guò)變頻電機(jī)調(diào)節(jié)),避免速度波動(dòng)影響稱(chēng)重精度。
導(dǎo)向與限位組件:如擋板、導(dǎo)向輪等,確保物體在輸送過(guò)程中居中通過(guò)稱(chēng)重區(qū)域,防止偏移導(dǎo)致的受力不均。
三、信號(hào)處理單元
核心功能:對(duì)傳感器輸出的原始電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、補(bǔ)償,轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的數(shù)字信號(hào),為后續(xù)計(jì)算和控制提供基礎(chǔ)。
關(guān)鍵部件:
信號(hào)放大器:動(dòng)態(tài)稱(chēng)重中傳感器輸出信號(hào)微弱(通常毫伏級(jí)),需通過(guò)高精度放大器放大至伏級(jí),便于后續(xù)處理。
濾波電路:消除環(huán)境中的電磁干擾(如電機(jī)、變頻器的高頻噪聲)和機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的干擾信號(hào),常用低通濾波器或自適應(yīng)濾波算法。
溫度補(bǔ)償模塊:傳感器性能受溫度影響較大,通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度,對(duì)信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償修正,減少溫漂誤差。
四、數(shù)據(jù)采集與控制單元
數(shù)據(jù)采集模塊:通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)將處理后的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),采集頻率需匹配物體運(yùn)動(dòng)速度(通常≥1kHz),確保捕捉到動(dòng)態(tài)過(guò)程中的重量峰值或穩(wěn)定值。
主控制器:由微處理器(MCU)、PLC或工業(yè)計(jì)算機(jī)組成,是系統(tǒng)的“大腦”,主要功能包括:
實(shí)時(shí)計(jì)算物體重量:基于采集的數(shù)字信號(hào),通過(guò)算法(如動(dòng)態(tài)稱(chēng)重算法、峰值保持、平均值計(jì)算)剔除動(dòng)態(tài)干擾,得到準(zhǔn)確重量值。
邏輯控制:根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)(如重量上限/下限)觸發(fā)控制指令,如控制輸送機(jī)啟停、分揀機(jī)構(gòu)動(dòng)作、報(bào)警裝置響應(yīng)等。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與通信:記錄稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)(時(shí)間、重量、物體ID等),通過(guò)RS485、以太網(wǎng)、無(wú)線模塊(如WiFi、藍(lán)牙)與上位機(jī)或MES系統(tǒng)通信,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)追溯與遠(yuǎn)程監(jiān)控。
五、人機(jī)交互界面
功能:實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)顯示、操作控制,方便用戶(hù)與系統(tǒng)交互。
常見(jiàn)形式:
觸摸屏:直觀顯示實(shí)時(shí)重量、歷史數(shù)據(jù)、故障信息,支持手動(dòng)輸入?yún)?shù)(如目標(biāo)重量、允許誤差范圍)。
物理按鍵:用于緊急停止、啟動(dòng)/暫停、模式切換等基礎(chǔ)操作。
指示燈與報(bào)警器:通過(guò)聲光信號(hào)提示稱(chēng)重狀態(tài)(如合格、超重、欠重)或設(shè)備故障(如傳感器異常、輸送卡頓)。
六、輔助與保護(hù)系統(tǒng)
防震與減震裝置:如減震墊、彈簧組件,安裝在秤臺(tái)與機(jī)架之間,減少輸送機(jī)構(gòu)振動(dòng)或地面顛簸對(duì)傳感器的影響。
過(guò)載保護(hù):當(dāng)物體重量超過(guò)傳感器量程時(shí),通過(guò)機(jī)械限位或電子報(bào)警切斷動(dòng)力,避免傳感器損壞。
防塵防水結(jié)構(gòu):針對(duì)食品、化工等特殊環(huán)境,秤體和傳感器需具備IP65/IP67級(jí)防護(hù),防止粉塵、液體侵入影響性能。
