本文介紹了電子秤系統(tǒng)的組成、工作原理，闡述了電子秤系統(tǒng)在玻璃工廠中的應(yīng)用，并 對(duì)電子秤系統(tǒng)在玻璃工廠中的未來發(fā)展提出了要求。

1.前言

玻璃中含有氧化硅、氧化鈉、氧化鋁、氧化鈣等 氧化物，玻璃工廠中的原料提供了形成玻璃所需的 氧化物，由于玻璃中氧化物的成分按一定比例分配， 玻璃工廠中的每種原料需要按照配方準(zhǔn)確稱量，所 以電子秤系統(tǒng)是玻璃工廠中必不可少的設(shè)備，它在 玻璃生產(chǎn)中承擔(dān)了十分重要的作用。

從20世紀(jì)50年代開始，我國(guó)的電子秤技術(shù)從 最初的機(jī)電結(jié)合型向全電子型和數(shù)字智能型發(fā)展， 從靜態(tài)稱重向動(dòng)態(tài)稱重發(fā)展，計(jì)量方法從模擬測(cè)量 向數(shù)字測(cè)量發(fā)展，測(cè)量特點(diǎn)從單參數(shù)測(cè)量向多參數(shù) 測(cè)量發(fā)展。70年代，我國(guó)建起了第一條浮法玻璃生 產(chǎn)線，電子秤系統(tǒng)在玻璃工廠中已經(jīng)應(yīng)用，從半自動(dòng) 配料到全自動(dòng)配料，從大型化到小型化，從低精度到 高精度，電子秤系統(tǒng)在玻璃工廠中也一步步的向前 發(fā)展。國(guó)產(chǎn)電磁振動(dòng)給料機(jī)低噪音、高效率、小型 化；國(guó)產(chǎn)稱重傳感器高穩(wěn)定性，高精度；電子秤秤斗 秤架精簡(jiǎn)化這些都是我國(guó)玻璃工廠電子秤系統(tǒng)未來 的發(fā)展方向。

2.電子秤系統(tǒng)的組成

通常玻璃工廠中的電子秤系統(tǒng)由幾臺(tái)到十幾臺(tái) 電子秤組成，有一種原料用一臺(tái)電子秤稱量，也有幾 種原料用一臺(tái)電子秤稱量。每臺(tái)電子秤由機(jī)械和電 氣兩部分組成。機(jī)械部分包括:承重和傳力機(jī)構(gòu)(秤 斗、秤架），給排料設(shè)備（電磁振動(dòng)給料機(jī)、螺旋輸送 機(jī)、蝶閥），助流裝置(振打器)。電氣部分包括:工控 機(jī)、PLC(可編程控制器）、稱量顯示儀、稱重傳感器 和控制箱盤等。

3.電子秤的工作原理與稱量方式

3. 1工作原理

當(dāng)原料加入秤斗時(shí)，壓力施給傳感器，該傳感器 發(fā)生形變，從而使阻抗發(fā)生變化，同時(shí)使用激勵(lì)電壓 發(fā)生變化，輸出一個(gè)變化的模擬信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)放 大電路放大輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換成便于處理的 數(shù)字信號(hào)輸出到CPU運(yùn)算控制。CPU根據(jù)鍵盤命令 以及程序?qū)⑦@種結(jié)果輸出到顯示器，直至顯示這種 結(jié)果。

3.2電子秤的稱量方式

電子秤的使用方法有減量法稱量(稱出法)和增 量法稱量?jī)煞N。

減量法的稱量過程是先喂料再排料，喂料為單 速,排料為雙速。

如：喂料量：130 kg 設(shè)定量:100 kg 慢排量：10 kg 提前量：0. 5kg 允差值：0. 5 kg 稱量過程：系統(tǒng)毛重狀態(tài)下先向稱量斗內(nèi)加料 130kg,由于喂料為單速，實(shí)際加料量可能會(huì)大于 130kg,但這不會(huì)影響枰的精度，加料完畢后系統(tǒng)跳 到凈重狀態(tài)并開始排料，排料為雙速，先快排再慢 排，排出多少儀表顯示負(fù)多少。

快排量：100-10 = 90kg 慢排量：10-0.5 =9. 5kg 排料結(jié)束后，排出量只要在100 ±0. 5kg范圍 內(nèi)，都屬合格料。

玻璃工廠內(nèi)的碎玻璃電子秤采用減量法，因?yàn)?/span> 碎玻璃容易磨損設(shè)備,如果采用增量法，碎玻璃很容 易將秤斗過度磨損。

增量法的稱量過程是先喂料再排料，喂料為雙 速，排料為單速。

如:快喂量:80kg 慢喂量:50kg 提前量:1kg 允差值:0.5 kg 喂料量是多少，就排多少。

對(duì)于多種物料的累計(jì)秤采用增量法。

4.電子秤的設(shè)計(jì)

電子秤的設(shè)計(jì)包括秤斗秤架的設(shè)計(jì)，稱重傳感 器的選型,給排料設(shè)備的選型等。

4. 1秤斗秤架的設(shè)計(jì)

秤斗的設(shè)計(jì)需要考慮電子秤的最大稱量值、所 稱物料的特性、電子秤周圍的環(huán)境等。秤斗的容積 內(nèi)的物料重量必須大于最大稱量值，但也不能超出 過多，以免秤斗體積過大，增大電子秤的空間，造成 材料浪費(fèi)。玻璃工廠內(nèi)的電子秤秤斗的形狀通常有 圓錐形、方錐形等，秤架的形狀通常有圓形和方形。 為保證物料的流動(dòng)性，秤斗的形狀通常往細(xì)長(zhǎng)方向 考慮。在超白玻璃生產(chǎn)線中，秤斗的內(nèi)表面需要襯 超高分子聚乙烯板，以控制玻璃成分內(nèi)的鐵含量。 玻璃工廠的一臺(tái)電子秤一般選用三個(gè)稱重傳感器， 為了更好的使三個(gè)稱重傳感器的受力均勻，秤斗及 秤架的上下傳感器安裝板必須嚴(yán)格水平，有時(shí)還將 秤斗的形狀進(jìn)行一定的調(diào)整。電子秤有無自動(dòng)驗(yàn)枰 裝置，秤斗秤架的形狀也有擠不同。有些物料有較 強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)秤斗秤架的材質(zhì)也有一定的要求。

4. 2稱重傳感器的選型

稱重傳感器選型四大要素為穩(wěn)定性的選擇、靈 敏度的選擇、對(duì)傳感器數(shù)量和量程的選擇、精度的選 擇。稱重傳感器材料包括以下幾個(gè)部分：應(yīng)變片材 料、彈性體材料、貼片黏合劑材料、密封膠材料、引線 密封材料和引線材料。應(yīng)變材質(zhì)通常為高純度康 銅，彈性體材料通常選擇各樣金屬，主要有鋁合金、 不鎊鋼和合金鋼等等。稱重傳感器按轉(zhuǎn)換方法分為 光電式、液壓式、電磁力式、電容式、磁極變形式、振 動(dòng)式、陀螺儀式、電阻應(yīng)變式等8類。

玻璃工廠內(nèi)的電子秤通常選用電阻應(yīng)變式傳感 器,彈性體的材質(zhì)有不銹鋼、合金鋼、碳鋼，傳感器的 受力形式有壓式和拉式，傳感器的形狀有柱形、S 形、長(zhǎng)方形。選擇傳感器的量程時(shí)需考慮電子秤的 最大稱量值、秤斗重量、排料設(shè)備重量、保險(xiǎn)系統(tǒng)、沖 擊系數(shù)等。現(xiàn)玻璃工廠內(nèi)的電子秤稱重傳感器使用 進(jìn)口品牌較多。

4. 3給排料設(shè)備的選型

如今玻璃工廠內(nèi)的電子秤給排料設(shè)備有電磁振 動(dòng)給料機(jī)、螺旋輸送機(jī)、蝶閥等。選擇給排料設(shè)備時(shí) 應(yīng)考慮電子枰的最大稱量值、稱量周期、物料的特 性、設(shè)備的給料能力、經(jīng)濟(jì)性等因素。在平板玻璃工 廠中,物料硅砂的顆粒度及硬度較大，硅砂電子秤的 加料設(shè)備通常選用電磁振動(dòng)給料機(jī)或者帶式輸送 機(jī)，而不選用螺旋輸送機(jī)’以防止硅砂對(duì)螺旋葉片的 過度磨損。而物料硝酸鈉粘度大，硝酸鈉電子秤的 給料設(shè)備通常選用螺旋輸送機(jī)，如果選用電磁振動(dòng) 給料機(jī)很可能會(huì)造成給料堵塞。對(duì)于增量法電子.秤 給料設(shè)備可選用雙螺旋輸送機(jī)，排料可選用蝶閥,對(duì) 于減量法電子秤加料設(shè)備可選用單螺旋輸送機(jī)。給 料設(shè)備的固定方式有落地支撐在樓板上，也有吊掛 在鋼倉(cāng)或者進(jìn)料溜子上。給料設(shè)備上通常帶有閘 門，以方便給料設(shè)備的檢修與更換。碎玻璃電子秤 的電磁振動(dòng)給料機(jī)的槽體采用耐磨鋼板制作，否則 電磁振動(dòng)給料機(jī)的槽體容易被碎玻璃過度磨損。對(duì)于增量法電子秤在秤斗上安裝振打器以加快排料。

5.電子秤的標(biāo)定

現(xiàn)玻璃工廠內(nèi)的電子秤根據(jù)傳感器選型，通常 采用眩碼標(biāo)定。標(biāo)定所用砝碼通常為標(biāo)準(zhǔn)砝碼，規(guī) 格有20kg、10kg、5kg、1kg等，通常根據(jù)電子秤的最 大稱量值來選擇標(biāo)定所用砝碼規(guī)格。標(biāo)定電子秤 前，電子秤務(wù)必安裝水平，保證電子秤的表面清潔， 保證其他物件對(duì)電子秤的沒有干擾，保證電子秤內(nèi) 無雜物,然后開始標(biāo)定電子秤。打開稱量?jī)x表，選擇 稱量?jī)x表的量程、分度值、顯示語言等參數(shù),空秤的 時(shí)候選擇標(biāo)定零點(diǎn)，然后均勻的向秤斗上放置標(biāo)準(zhǔn) 砝碼,標(biāo)準(zhǔn)砝碼的總量累計(jì)到最大稱量值時(shí)，選擇標(biāo) 定最大稱量值點(diǎn),然后依次均勻的放下三個(gè)砝碼，觀 察稱量?jī)x表，檢查電子秤的線性，電子秤的線性無偏 差，電子秤標(biāo)定完畢。

6.電子秤的日常操作維護(hù)

符合質(zhì)量要求的各種原料，應(yīng)嚴(yán)格按照工藝工 程師下達(dá)的配料指令單，進(jìn)行正確稱量。出現(xiàn)連續(xù) 超差的不正常情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)先檢査電磁振動(dòng)給料 機(jī)的振幅變化是否異常，秤的各連接部位是否有異 常變化，各傳感器是否輸出正常，提前量、慢喂量設(shè) 置是否合適，原料料性是否波動(dòng)過大等內(nèi)外因素的 影響。

嚴(yán)格執(zhí)行“一動(dòng)三檢”制度，修改配方、換秤、換 倉(cāng)、修改配料參數(shù)等必須經(jīng)過三級(jí)校定，以防錯(cuò)料發(fā)生。

日常檢査、校正和維修保養(yǎng)制度,每班次至少對(duì) 各臺(tái)秤用標(biāo)準(zhǔn)砝碼校驗(yàn)一次。驗(yàn)秤可直接用標(biāo)準(zhǔn)砝 碼置于秤上，視稱量?jī)x表上的讀數(shù)是否有偏差，來判 斷秤是否處于良好狀態(tài)。若驗(yàn)秤結(jié)果偏差較大，則 必須進(jìn)行校秤(重新標(biāo)定）。

混合時(shí)間應(yīng)根據(jù)工藝工程師要求或根據(jù)混合均 勻度指標(biāo)來確定。

秤體應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行保潔工作。

傳感器安裝好以后，嚴(yán)禁在秤體上動(dòng)焊。

電磁振動(dòng)給料機(jī)的日常維修保養(yǎng)：

①保持電磁振動(dòng)給料機(jī)線圈干燥，經(jīng)常用搖表 檢査線圈的絕緣性是否良好,如發(fā)現(xiàn)線圈受潮、絕緣失效應(yīng)及時(shí)修復(fù)。

②用塞尺檢查電磁鐵芯與銜鐵的氣隙，必須保 持在2mm左右,并保證氣隙均勻。

③檢查、緊固各部聯(lián)接螺絲，不允許有松動(dòng)現(xiàn)象。

④如出現(xiàn)機(jī)器異常噪音時(shí)，應(yīng)檢査吊掛裝置是 '否相碰，電磁鐵芯與銜鐵緊固螺釘螺母是否松動(dòng)或 損壞。

7.結(jié)束語

玻璃工廠中的電子秤系統(tǒng)承擔(dān)了玻璃原料的自 動(dòng)稱量配料任務(wù)，穩(wěn)定、準(zhǔn)確、高效的電子秤系統(tǒng)是 維持玻璃工廠正常生產(chǎn)必不可少的設(shè)備。