1 前言

定量包裝技術在現代超市同樣也顯得越來越重要、 越來越突出。定量包裝所涉及物料的品種繁多,包括固狀、 液態、 塊狀、 顆粒狀、 粉末狀, 而且有的物料密度不均勻, 在下料時容易架橋, 液態物料的流動性不同等, 這些千變萬化的物性, 就要求定量包裝技術能夠滿足各種各樣品種的稱量和計量精度。在此我們主要討論 “ 重力式自動裝料衡器” , 這類衡器在各類衡器中是型式、 結構最多, 發展最活躍的類別。

2 基本結構和技術要求

重力式自動裝料衡器是根據物料的重量按預定的重量和精度進行稱量 / 包裝的自動秤。通常由給料器, 稱重器 ( 一般由稱重鬥和傳感器等組成) 、 顯示控製器和包裝機械組成。其形式大致包括: 定量包裝秤、 液體灌裝秤、 多鬥組合秤、 累加秤和減量秤等。對於定量包裝秤除要求稱重準確性外, 還有稱重速度的要求。定量包裝秤雖然屬自動衡器, 但從根本上講屬動態靜稱方式。圖 1 給出定量包裝秤的稱重流程圖。圖中 T 1 和 T 2 是由於物料下落衝擊動量等因素造成的不穩定加載時間。 T 3 和 T 0 是加載結束及卸料結束, 稱重鬥達到穩定狀態, 可以測量物料重量和空載重量的時間。

一般而言, 定量稱重過程中對料鬥的稱重精度要達到千分之一是不太困難, 控製落料的精度和一致性才是問題關鍵, 另一個困難是如何保證每次卸料能做到把料放淨。所以給料器的選擇和設計往往是定量包裝秤能否滿足精度要求的關鍵。最常用的給料裝置有閘門給料器、 振動溜槽給料器、 螺旋輸送機和皮帶輸送機。給料裝置的主要功能是保證下料的均勻性, 能控製下料的精度, 並能滿足快速給料和慢速精細給料。不同類型的給料裝置是為了適應各種物料物性的要求, 可以說研究給料機是發展定量稱重衡器的最重要的課題。

定量包裝秤的稱量方式分為單次稱量和分量稱量兩類。為了提高稱重速度單次稱量定量秤也可有兩個稱量鬥, 兩個稱量鬥可分別輪換稱重也可上、 下布置稱量秤, 上麵鬥做粗料流稱重, 在給料結束後,把物料卸入下麵的稱重鬥, 再接受細料流給料直到設定重量。此時上料鬥同時裝料, 達到提高稱重速度的目的。分量稱重方式分為兩種型式, 分量組合秤, 這是大家熟知的型式, 即多頭組合秤或組合秤。它由多個稱量鬥組成, 物料的定量由兩至三個鬥的分量組成。另一種為分量累積秤, 這種秤使用較少,它是由一個稱重鬥和若幹個集料容器組成。對每次稱重量經由計算機測算, 一步一步地分量裝入各集料容器, 使其每一個集料容器均達到要求重量。分量秤主要用於對塊狀物料的定量稱重, 其精度可顯著優於單次稱量的定量秤。從原理上講對於流動性好和小顆粒狀物料分量秤並沒有明顯的優點。還有一種常用的定量秤, 即減量秤, 它的工作原理是稱重鬥的容量遠大於要求定量包裝的重量, 當卸出的料量等於預定的稱重量時, 就停止卸料, 稱重鬥內的重量逐次漸少, 因此名為減量秤。它的優點是, 不存在卸料不淨的問題。

定量包裝秤的顯示控製器主要應有這樣一些要求, 取樣速度應滿足定量稱重速度和精度的要求, 需要一輸出接口如 RS232 或 RS485 以及控製裝料、 卸料、 包裝設置的輸入和輸出接口。為了提高裝料精度還應具備調節落料時間和落料衝擊量的功能, 較先進的儀表這種功能是自K8凯发大酒店天生赢家式的。有的還能給出各包裝重量的平均值和誤差分布。

最後定量包裝秤中使用的動力執行元件, 如汽動元件、 電機、 電磁閥的質量也是影響定量秤包裝速度和精度的關鍵部件。

3 定量包裝秤的準確度級和最大允差

定量包裝秤的誤差是根據預包裝物品淨重的要求來規定。即定量包裝秤使用中的檢驗最大允許偏差與預包裝物品淨含量的負偏差值相同, 並采用分段百分值誤差與絕對偏差的誤差限表示。定量包裝秤準確度級采用所謂 “ 開放式”準確度級 ( open classes ) , 在此級別的係統中使用 X ( x ) 來表示級別,其中 ( x ) 是表征級別的標誌因子。所有級別是 X ( 1 )級的誤差限乘上 ( x ) 標誌因子得到。 

對於定量秤的允差還需注意以下說明:

· 最大允差是指每次裝料與裝料平均值之間的最大允許偏差值;

· 定量預置值與真值 ( 名義值) 之間的最大允許誤差為四分之一最大允許偏差值;

· 對於同一台秤在裝不同物料和不同重量時可以有不同的準確度級別, 這是特別需要注意的, 以免造成不必要的差錯。

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