Kuidas tehastes automaatkaalu tehakse

Automaatne kaalumine on üldmõiste, mis hõlmab järgmisi määramistoiminguid:

• kehade massi (massi) väärtused; massi muutused aja jooksul;
• massiväärtuste kõrvalekalded etteantud väärtusest;
• veetava kauba massi koguväärtus, samuti näidatud portsjonite (dooside) kaalumine.

Automaatne kaalumine toimub automaatsete kaalumisseadmete abil, mis vastavalt automatiseerituse astmele jagunevad järgmisteks osadeks:

• automaatse tasakaalustamisega kaalud;
• kaugedastuse ja näitude salvestamisega kaalud;
• automaatsed portsjonikaalud;
• automaatsed portsjonite jaoturid;
• pidevad automaatkaalud;
• pidevad automaatkaalud ja automaatsed sorteerimiskaalud.

Tööstuslike kaalude, seisu- või laua valikul on vaja arvestada mitmete oluliste aspektidega: nende tüüp, otstarve (kaalu funktsioon), ehitusmaterjal, maht, suurus, kaaluvahemik, täpsus (mõõtmisviga), kasutustingimused .

Automaatse tasakaalustamisega kaalude puhul automatiseeritakse ainult koormuse määramise (tasakaalustamise) protsess. See saavutatakse pendli vastukaalude kõrvalekaldumise või elastsete mõõteelementide deformeerimisega.

Automaatse tasakaalustuskaalu maksimaalne kandevõime on 100 g – 1000 t (olenevalt ühendussüsteemist). Automaatse tasakaalustamisega laborikaalud on kõrgemate täpsusklassidega.

Kaugedastuse ja näitude salvestamisega kaalud on automaatse tasakaalustamisega kaalud, milles mõõteelementide liikumine muundatakse signaaliks (enamasti elektriliseks).

Kaalu elastse korpuse suure (umbes millimeetrise) deformatsiooniga sihverplaadi ja vedrukaalude näitude teisendamiseks kasutatakse selsiine (miinuseks on vea suurenemine, mis on tingitud mõõtesüsteemile vastupidisest mõjust ja ülekandevead ), potentsiomeetrid (miinuseks on hõõrdumisest tingitud vea suurenemine), impulsilugemisseadmed (fotoelektrilised, magnetpead jne), kodeerijad, aga ka jälgimissüsteemid.

Vedru tasakaalu näitude teisendamiseks elastse keha väikese (kümnendik mm või vähem) deformatsiooniga, traadimõõturid (elektrilised pingeandurid) ja kasutatakse magnetostriktsiooni otsene ja pöördmõju.

Kõige sagedamini kasutatakse tehnoloogiliste protsesside automatiseerimisel kaalu mõõtmiseks tensoandureid - tahkete kehade mõõdetud deformatsiooni muundajaid elektrisignaaliks. Laialdaselt kasutatakse resistiivseid pingeandureid (traat ja foolium), mis muudavad deformatsiooni elektritakistuse muutuseks.

Takistusmõõturi töö põhineb deformatsiooni (pinge või kokkusurumise) mõjul metalltraadi (või fooliumi) omadusel muuta selle elektritakistust.

Kaugedastuse ja näitude salvestamisega kaaludena on kasutusel ka automaatsed (elektromagnetilised) jõudu kompenseerivad seadmed, mis koosnevad anduritest ja tagasisidesüsteemist, mis kompenseerib anduri koormuse muutusi. Voolu (rõhk) tagasiside ahelas on analoogne koormusandurile mõjuva raskusega.

Automaatseid portsjoneid kasutatakse puiste- ja vedelmaterjalide kaalumiseks võrdsetes osades, peamiselt üldiseks raamatupidamiseks või pakendamiseks. Sellistes kaaludes on materjalide etteandmise, kaalumise ja mahalaadimise protsessid automatiseeritud.

Tavaliselt on need kaalud tala, mille külge on riputatud vastukaal koos raskustega ja kopp koormuse vastuvõtmiseks.Materjal söödetakse ämbrisse raskusjõu või sööturi abil. Kui ämbris sisalduv materjali kaal on saavutatud, kaldub pöördehoob kõrvale, materjali etteanne peatub ja kopp laaditakse maha.

Harvem kasutatakse automaatse portsjonikaaluna automaatse tasakaalustamise või kaugedastuse ja näitude salvestamisega kaalusid, mis on varustatud anduritega, mis aktiveeruvad etteantud kaalu saavutamisel ja katkestavad materjali edasise etteandmise.

Automaatseid partiide dosaatoreid kasutatakse teatud koostisega segude valmistamiseks ja need on tavapärased automaatse tasakaalustamisega või kaugedastuse ja näitude salvestamisega kaalud, mis on varustatud materjalide tarnimist reguleeriva automatiseerimissüsteemiga.Partiiautomaatide lõppkoormus on mõnest g-st mitme tonnini. Täpsusklass 1b ja madalam.

Automaatseid pidevkaalusid kasutatakse lintkonveieritega (konveierikaalud) või raskusjõu (dünaamilised kaalud) transporditavate puistematerjalide koguhulga määramiseks.

Lintkonveieritel kaupade kaalumiseks toetub lindiosa kaaluplatvormile paigaldatud rulltugedele või anduritele (elektripinge, pneumaatika jne).

Skaalat läbinud koormuse massi koguväärtus määratakse hetkelise koormuse väärtusega võrdelise signaali korrutise integreerimisel rihma kiirusega võrdelise signaaliga (näiteks tahhogeneraatori pinge). 

Vertikaalselt veetavate kaupade massi täielikuks määramiseks gravitatsiooni mõjul materjalivoo reaktsiooni kaldplaadile või tiivikul (kuid teatud tüüpi tsentrifugaalmootori) horisontaaltasandil pöörleva elektrimootori reaktsiooni mõõtmise põhimõte. ventilaator) paigaldatud materjali voolu kasutatakse . Reaktsiooni mõõtmiseks kasutatakse jõukompensatsiooni.

Pideva toimega automaatkaalusid kasutatakse materjali voolu automaatseks reguleerimiseks, et saavutada kindlaksmääratud läbilaskevõime (või etteantud läbilaskevõime, kui samaaegselt töötab mitu sööturit). Need on pideva tööga automaatkaalud, mis on varustatud sööturite automaatjuhtimise süsteemiga, mis reguleerib materjali tarbimist.

Kõige sagedamini kasutatakse pidevat dosaatoreid lühikese lintkonveieri kujul, mis on toetatud kaaluhoovasüsteemile või anduritele (elektriline tensoandur, pneumaatiline) ja mis juhivad vibreerivat sööturit. Kasutatakse ka paagi (ämbri) kujulisi dosaatoreid, mida toetab kaaluseade, mis reguleerib materjali kulu nii, et ämbri massi vähenemise kiirus vastaks ettenähtule.

Toodete (pakendite) kaalu järgi sorteerimiseks kasutatakse automaatseid sorteerimiskaalusid. Täpsuse ja jõudluse parandamiseks mõõdetakse tavaliselt kontrollitava toote kaalu kõrvalekaldeid standardist. Läbipainde suurust mõõdetakse jõuga kompenseeritud elektrodünaamilise süsteemiga. Kergete (suurusjärgus mitu g) saaduste sorteerimiseks luuakse kunstlik (tsentrifugaalne) kiirendusväli (tsentrifugaalsed sorteerimiskaalud).

Näide automaatkaaluseadmete kasutamisest konverteritöökoja automatiseerimisskeemis:

Kaasaegse PLC automaatse veejaotuskapi skemaatiline diagramm: