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动态称重技术简介及分类

来源:金钻称重浏览:发布日期:2021-06-22

重量是物体的一个最基本的属性。在当今世界,称重技术已在国际贸易、商业交易、工业生产、食品行业、农业生产等各行各业中扮演着重要的角色。衡器作为测量物体重量的仪器设备,按称重方式可分为非自动衡器和自动衡器(non-automatic and automatic weighing instrument),非自动衡器在称重过程中需要操作者干预,以决定称量结果是否可接受,例如人体秤、吊秤、汽车衡、计价秤。自动衡器在称量过程中不需要操作者干预,并能按照预定的处理程序自动工作,例如连续累计自动衡器(皮带秤)、累计料斗秤、自动分检衡器、重量检验秤、定量灌装秤、自动轨道衡、动量汽车衡、动态轴重释。随着经济的发展和科技的进步,传统的静态称重已经不能满足人们对称重的快速性的要求,例如在包装行业在产品包装生产线上同时实现包装物的重量检测,交通运输行业的车辆动态称重WIM(weigh-in-motion)和农产品在线检测分级装备中的在线重量检测系统。具体来说,动态称重系统具有以下几个特征或它们的组合

(1)测量环境处于非静止状态,即称重仪器处于运动的、振动的或者运动与振动并存的环境中,例如在巡航的船上、运行的车上、飞行中的飞机上进行物体重量的检测;

(2)被测对象处于非静止状态,即被称重或测力的物体在运动,例如对活的动物进行重量检测;

(3)在短时间内进行快速测量,测量时间短于称重仪器的稳定时间,需要系统有良好的动态响应特性。

从重量信号的形式来看,静态称重和动态称重信号的最直观的不同是静态称重时的重量信号可以认为是个恒定的量,而动态称重时的重量信号是个随时间变化的量。因此,动态称重的目标是从一个变化的动态重量信号中去估计物体的真实重量。虽然理论上司以通过构建一个理想的测量系统快速测量受环境干扰噪声影响的动态称重信号,获取被测物的真实重量,但是现实中的动态称重信号不仅受各种干扰信号的影响,而且信号的持续时间比较短,因此相比只关注测量的稳定性和可靠性的静态称重方式,动态称重需要兼顾快速性和称重精度,其难度大大增加。

动态称重系统(dynamic weighing systems)根据其被测对象的性质和工作方式大致可以分为三大类;

(1)分离质量分配称重系统(discrete mass delivery systems),这是一种把散装物料分成预定的且实际上恒定质量的装料,并将此装料装入容器的街器。例如配料秤和重力式自动装料衡器。

(2)非连续累计科(discontinuous totalising weighers),这是一种将一批散料分成若干份分立、不连续的被称载荷,按预定程序依次称量份载荷的重量后并进行累计,以求得该批物料重量的衡器。作为一种对大宗散状物料进行高精度自动计量的设备,非连续累计秤广泛应用于大型仓储、港口企业中。

(3)动态称重系统(in-motion weighing systems),这是一种称量时被称載荷与衡器承载器存在相对运动的称重系统。根据被测载荷的性质,动态称重系统又可分为连续称重系统(continuous weighing systems)和分离质量称重系统(discrete mass weighing systers)。最常见的连续称重系统对放置在皮带上并随皮带连续通过的松散物料进行自动称量皮带秤、用于对大宗散状固态物料的连续累计称重计量的冲量式固体流量计和既能够对散状物料的给料速率进行连续调节,并可对输送量进行计量的失重式给料秤。常见的离散质量称重系统有车辆动态称重系统、用于称量铁路车辆的轨道衡和能够对预包装分立载荷或散装物品单一载荷进行称量的自动分检衡器(catchweigier)。

其中根据用途自动分检衡器又可分为"Category X"和"Category Y"两类,其中X类仪适用于符合国家《定量包装商品计量监督管理办法》的要求对预包装产品进行检验的衡器,通常称为重量检验秤或者检重秤(checkweigher),而Y类适用于其他所有的自动分检秤,例如价格贴标秤、邮包秤和货运秤以及其他被用来称量散装单一载荷的秤,此外,由于两类自动分检秤的区别仅仅是称重测定后对被称物的处理方式不同,因此一台衡器如果设置为两种独立的运行方式,它即可是x类,也可以作Y类自动分检衡器.

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