Cómo se realiza el pesaje automático en las fábricas
El pesaje automático es un término general que cubre las operaciones de determinar:
- valores de masa (peso) de los cuerpos; cambios de masa a lo largo del tiempo;
- desviaciones de valores de masa de un valor dado;
- el valor total de la masa de las mercancías transportadas, así como el pesaje de las porciones (dosis) indicadas.
El pesaje automático se lleva a cabo mediante dispositivos de pesaje automáticos que, según el grado de automatización, se dividen en:
- básculas con equilibrado automático;
- básculas con transmisión remota y registro de lecturas;
- básculas de porciones automáticas;
- dispensadores automáticos de porciones;
- balanzas automáticas continuas;
- Pesadoras automáticas en continuo y balanzas clasificadoras automáticas.
Al elegir balanzas industriales, de pie o de mesa, es necesario tener en cuenta varios aspectos importantes: su tipo, propósito (función de la balanza), material de construcción, volumen, tamaño, rango de pesaje, precisión (error de medición), condiciones de uso .
Para básculas con equilibrado automático, solo se automatiza el proceso de determinación (equilibrado) de la carga. Esto se logra desviando los contrapesos pendulares o deformando los elementos de medición elásticos.
La báscula autoequilibrada tiene un rango de carga máxima de 100 g — 1000 t (dependiendo del sistema de acoplamiento). Las balanzas de laboratorio con equilibrado automático tienen clases de precisión más altas.
Las básculas con transmisión remota y registro de lecturas son básculas con equilibrado automático, en las que el movimiento de los elementos de medición se convierte en una señal (la mayoría de las veces eléctrica).
Para convertir las lecturas de las escalas de dial y resorte con una gran deformación (alrededor de milímetros) del cuerpo elástico de la escala, se utilizan selsins (la desventaja es un aumento en el error debido al efecto inverso en el sistema de medición y errores de transmisión ), potenciómetros (la desventaja es un aumento del error debido a la fricción), dispositivos de lectura de pulsos (cabezales fotoeléctricos, magnéticos, etc.), codificadores, así como sistemas de seguimiento.
Para convertir las lecturas de la balanza de resorte con deformación pequeña (décimas de mm o menos) de un cuerpo elástico, calibres de alambre (galgas extensométricas eléctricas) y se utiliza efecto directo e inverso de la magnetoestricción.
En la mayoría de los casos, las galgas extensométricas se utilizan para medir el peso en la automatización de procesos tecnológicos: convertidores de la deformación medida de cuerpos sólidos en una señal eléctrica. Los medidores de tensión resistivos (alambre y lámina) se utilizan ampliamente, convirtiendo la tensión en un cambio en la resistencia eléctrica.
El funcionamiento de un medidor de resistencia se basa en la propiedad de un alambre (o lámina) de metal bajo la influencia de la deformación (tensión o compresión) para cambiar su resistencia eléctrica.
Como básculas con transmisión remota y registro de las lecturas, también se utilizan dispositivos automáticos (electromagnéticos) de compensación de fuerza, que consisten en sensores y un sistema de retroalimentación que compensa los cambios en la carga del sensor. La corriente (presión) en el circuito de retroalimentación es análoga al peso que actúa sobre la celda de carga.
Las porciones automáticas se utilizan para el pesaje en porciones iguales de materiales a granel y líquidos, principalmente para contabilidad general o empaque. En dichas básculas, los procesos de alimentación, pesaje y descarga de materiales están automatizados.
Típicamente, estas básculas son una viga a la que se le suspende un contrapeso con pesos y una cubeta para recibir la carga, el material se introduce en la cubeta por gravedad o por un alimentador. Cuando se alcanza el peso especificado de material en el cucharón, el brazo oscilante se desvía, la alimentación de material se detiene y el cucharón se descarga.
Con menos frecuencia, las básculas con equilibrado automático o con transmisión remota y registro de lecturas, equipadas con sensores que se activan cuando se alcanza un peso predeterminado y cierran la alimentación adicional de material, se utilizan como básculas de porciones automáticas.
Los dosificadores automáticos por lotes se utilizan para realizar mezclas de una determinada composición y son básculas convencionales con equilibrado automático o con transmisión remota y registro de lecturas, equipadas con un sistema de automatización que controla el suministro de materiales.La carga final de los dispensadores por lotes es desde unos pocos gramos hasta varias toneladas. Clase de precisión 1b e inferior.
Las básculas continuas automáticas se utilizan para determinar la cantidad total de materiales a granel transportados por cintas transportadoras (básculas transportadoras) o por gravedad (básculas dinámicas).
Para el pesaje de mercancías sobre cintas transportadoras, la parte de la cinta se apoya sobre soportes de rodillos montados en una plataforma de pesaje o sobre sensores (voltaje eléctrico, neumáticos, etc.).
El valor total de la masa de la carga que pasa por la báscula se determina integrando el producto de una señal proporcional al valor instantáneo de la carga por una señal proporcional a la velocidad de la cinta (por ejemplo, voltaje del tacogenerador).
Para la determinación completa de la masa de mercancías transportadas verticalmente por gravedad, el principio de medir la reacción de un flujo de material a un plato inclinado o la reacción de un motor eléctrico que gira en un plano horizontal sobre un impulsor (pero un tipo de centrífugo ventilador) instalado en el flujo de material se utiliza. La compensación de fuerza se utiliza para medir la respuesta.
Las básculas automáticas de acción continua se utilizan para ajustar automáticamente el flujo de material para lograr un rendimiento específico (o una relación de rendimiento dada cuando varios alimentadores funcionan simultáneamente). Son básculas automáticas de funcionamiento continuo, dotadas de un sistema de control automático de alimentadores que regulan el consumo de material.
La mayoría de las veces, los dispensadores continuos se utilizan en forma de una cinta transportadora corta apoyada en un sistema de palanca de peso o en sensores (medidor de tensión eléctrico, neumático) y controlando un alimentador vibratorio. También se utilizan dosificadores en forma de tanque (balde), apoyados por un dispositivo de pesaje que regula el consumo de material para que la velocidad de reducción del peso del balde corresponda a la especificada.
Las básculas clasificadoras automáticas se utilizan para clasificar productos (paquetes) por peso. Para mejorar la precisión y el rendimiento, generalmente se miden las desviaciones del peso del producto controlado con respecto al estándar. La cantidad de deflexión se mide mediante un sistema electrodinámico de fuerza compensada. Se crea un campo de aceleración artificial (centrífugo) (balanzas de clasificación centrífugas) para clasificar productos ligeros (del orden de varios g).
Un ejemplo del uso de dispositivos de pesaje automático en el esquema de automatización de un taller de conversión:
Diagrama esquemático de un moderno gabinete dispensador automático de agua PLC:
