Динамическое взвешивание.

Обычные весы предназначены для статического взвешивания, когда некоторый объект помещается на весовую платформу, через некоторое время останавливаются колебания и определяется его вес.

Процесс весового дозирования имеет динамическую природу. В процессе дозирования вес продукта постоянно изменяется. Кроме того, на весы действуют и другие силы: вибрация (V), вызванная поступлением новых порций дозируемого продукта и динамическое давление (F) поступающего потока продукта. Кроме того, за интервал времени от появления сигнала прекратить подачу продукта до фактического прекращения потока, некоторое количество дозируемого вещества неизбежно попадет в контейнер. Рассмотрим, как минимизируется влияние таких факторов в конструкции современного американского оборудования весового дозирования .

Влияние вибрации исключается использованием системы подачи продукта и дозировочных головок, которые обеспечивают ровное, без пульсаций, поступление дозируемого вещества, по крайней мере, в области, близкой к заданному весу дозы. Кроме того, ровный поток дозируемого продукта создает постоянное динамическое давление и обеспечивает постоянное остаточное количество вещества, успевающего попасть в контейнер после сигнала остановки дозирования. Как только эти факторы начинают иметь регулярный характер, появляется возможность применить меры компенсации для учета их влияния. Например, если заданный вес дозы составляет 20,0 кг, а суммарное влияние таких факторов дает систематическую ошибку -100гр, мы можем настроить весы так, чтобы сигнал прекращения подачи дозируемого продукта выдавался в тот момент, когда показания весов будет равно 19,9 кг. Это позволит нам иметь фактический вес дозы около заданной величины 20,0 кг.

При использовании электронных весов мы сталкиваемся с еще одним фактором: циклом взвешивания, который определяется, сколько раз считываются показания весов за 1 секунду. В зависимости от модели весов и заданной точности, это может составлять от 5 до 30 раз в секунду. За время между актами считывания веса, некоторое количество дозируемого продукта попадает в контейнер. Например, пусть заданный вес составляет 20,000 кг, а количество дозируемого вещества, попадающего в контейнер между считываниями показаний весов, составляет 100 гр. Сигнал закрыть дозировочную головку не появится, пока показания весов менее 19,999. Однако, следующие показания окажутся уже 20,099, что превышает заданные вес на 99 грамм. Для уменьшения влияния этого фактора, предлагается использовать систему, которая снижает скорость подачи дозируемого продукта в конце процесса дозирования. При этом, 90 - 99% заданной дозы вещества заливается в контейнер при большой скорости (в случае дозирования в бочки, это может достигать до 400 литров в минуту), а остаток - медленно. Когда вес дозируемого продукта близок к заданному, появляется дополнительный сигнал, который частично закрывает дозировочную головку. При уменьшении скорости потока на 90% количество дозируемого продукта, поступающего в контейнер за интервал времени между считываниями показаний весов, пропорционально снизится на те же 90%. В нашем примере, это снизит систематическую погрешность измерения веса с 99 до 10 грамм. Фаза уменьшения потока дозируемого вещества также снижает, как влияние вибрации, так и динамического давления. Это позволяет очень быстро дозировать продукцию в тару от 10 и более килограмм, так как большая часть дозы заливается в контейнер при большой скорости потока продукта.

Для контейнеров менее 4 литров, снижение скорости потока в конце процесса дозирования не приносит подобной выгоды, однако, дозирование в такие контейнеры осуществляется дозировочными головками небольшого сечения, что автоматически снижает систематическую погрешность, связанную с циклом взвешивания.