Навигация по таблицам
- Таблица 1: Сравнительные характеристики весовых дозаторов по типам
- Таблица 2: Технические параметры мультиголовочных дозаторов
- Таблица 3: Характеристики ленточных дозаторов непрерывного действия
- Таблица 4: Классы точности дозаторов по ГОСТ 10223-97
- Таблица 5: Диапазоны дозирования различных материалов
Таблица 1: Сравнительные характеристики весовых дозаторов по типам
| Тип дозатора | Точность (погрешность) | Диапазон дозирования | Типы продуктов | Скорость работы |
|---|---|---|---|---|
| Шнековый | ±0,5% (при дозах 1-10 г) | От 1 г до нескольких кг | Сыпучие, гранулы, порошки, пасты | До 60 доз/мин |
| Мультиголовочный (комбинационный) | ±0,2-1,0 г среднее отклонение | От 2 г до 10 кг | Мелкоштучные, сыпучие, замороженные, хрупкие | 50-400 доз/мин (обычно 50-140) |
| Ленточный непрерывного действия | ±0,25-1,0% от производительности | От 0,4 до 2500 т/ч | Сыпучие материалы непрерывным потоком | Непрерывная подача |
| Лотковый | ±0,3% от дозы | От 100 г до сотен кг | Сыпучие материалы, редко жидкости | До 80 доз/мин |
| Массовый (весовой) | ±0,2% от дозы | От долей см³ до сотен м³ | Твердые, пасты, жидкости, газы | От см³/ч до тысяч м³/ч |
| Объемный | ±0,5-20% от дозы | От долей см³ до сотен м³ | Пасты, жидкости, газы | От см³/ч до тысяч м³/ч |
Таблица 2: Технические параметры мультиголовочных дозаторов
| Количество весовых корзин | Объем корзин (л) | Диапазон дозирования (г) | Производительность (доз/мин) | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 0,5 | 15-200 | 60-80 | Семечки, орехи, мелкие гранулы |
| 12 | 1,0-1,5 | 50-500 | 70-90 | Конфеты, макароны, крупы |
| 14 | 2,0-2,5 | 100-1000 | 80-100 | Пельмени, сушки, печенье |
| 16 | 3,0-4,0 | 200-2000 | 90-110 | Замороженные продукты, овощи |
| 20 | 5,0-5,5 | 500-5000 | 100-140 | Котлеты, голубцы, крупнокусковые продукты |
Таблица 3: Характеристики ленточных дозаторов непрерывного действия
| Ширина ленты (мм) | Производительность (т/ч) | Погрешность дозирования | Диапазон регулирования | Область применения |
|---|---|---|---|---|
| 400-500 | 2,5-20 | ±0,5-1,0% | 1:10 | Пищевая промышленность, легкие материалы |
| 600-800 | 20-50 | ±0,5% | 1:10 | Строительные материалы, химическая промышленность |
| 1000-1200 | 50-100 | ±0,25-0,5% | 1:10 | Цементная, горнорудная промышленность |
| 1400-1600 | 100-250 | ±0,25% | 1:10 | Металлургия, крупнотоннажное производство |
| 1800-2000 | 250-2500 | ±0,25% | 1:10 | Доменное производство, шихтоподготовка |
Таблица 4: Классы точности дозаторов по ГОСТ 10223-97
| Класс точности | Диапазон дозирования (г) | Пределы допускаемых отклонений | Применение |
|---|---|---|---|
| 0,2 | 100-200 | ±0,45% | Фармацевтика, точное дозирование ценных материалов |
| 0,2 | 1000-10000 | ±0,15% | Высокоточное промышленное дозирование |
| 0,5 | 100-200 | ±1,12% | Пищевая промышленность, комбикорма |
| 0,5 | 1000-10000 | ±0,375% | Производство продуктов питания |
| 1,0 | 100-200 | ±2,25% | Строительные смеси, удобрения |
| 1,0 | 1000-10000 | ±0,75% | Промышленное дозирование сыпучих материалов |
| 2,0 | 100-200 | ±4,5% | Сыпучие строительные материалы |
| 2,5 | 100-200 | ±5,62% | Крупнотоннажное производство |
Примечание: Пределы допускаемых отклонений зависят от массы дозы. Указаны примеры для типовых диапазонов. Полная таблица значений приведена в ГОСТ 10223-97.
Таблица 5: Диапазоны дозирования различных материалов
| Тип материала | Минимальная доза | Максимальная доза | Рекомендуемый тип дозатора | Особенности дозирования |
|---|---|---|---|---|
| Порошки тонкого помола | 1 г | 500 г | Шнековый, мультиголовочный | Требуется защита от пыления |
| Гранулированные материалы | 5 г | 5 кг | Мультиголовочный, лотковый | Высокая сыпучесть, быстрое дозирование |
| Мелкоштучные продукты | 10 г | 2 кг | Мультиголовочный (10-14 головок) | Подсчет по количеству штук |
| Крупнокусковые продукты | 100 г | 10 кг | Мультиголовочный (16-20 головок) | Бережное обращение, избегание повреждений |
| Сыпучие материалы (непрерывно) | 0,4 т/ч | 2500 т/ч | Ленточный | Непрерывная подача, стабильная производительность |
| Жидкости вязкие | 50 мл | 20 л | Массовый с насосом | Учет вязкости и температуры |
| Липкие продукты | 20 г | 3 кг | Мультиголовочный с тефлоновым покрытием | Антипригарные покрытия, быстрая очистка |
Содержание статьи
- 1. Принцип работы промышленных весовых дозаторов
- 2. Классификация весовых дозаторов по типу действия
- 3. Метрологические характеристики и стандарты точности
- 4. Технические параметры и производительность
- 5. Области применения различных типов дозаторов
- 6. Особенности выбора весового дозатора
- 7. Калибровка и поверка весовых дозаторов
- Часто задаваемые вопросы
Принцип работы промышленных весовых дозаторов
Промышленные весовые дозаторы представляют собой автоматические устройства для точного отмеривания заданной массы материала за определенный промежуток времени. Основой работы любого весового дозатора является преобразование деформации упругих элементов тензорезисторных датчиков под действием силы тяжести дозируемого продукта в электрический сигнал, который затем обрабатывается системой управления.
Конструктивно весовой дозатор состоит из нескольких ключевых компонентов. Грузоприемное устройство, которое может быть выполнено в виде бункера, лотка или ленточного конвейера, принимает дозируемый материал. Весоизмерительная система с тензодатчиками непрерывно контролирует массу продукта. Система управления на базе микропроцессора или программируемого контроллера анализирует данные и регулирует подачу материала для достижения заданной точности дозирования.
Пример расчета производительности дозатора
Дано: Мультиголовочный дозатор с 14 весовыми корзинами, целевая масса дозы 250 г, скорость работы 90 доз в минуту.
Расчет часовой производительности:
Производительность = (Масса дозы × Скорость × 60) / 1000
Производительность = (250 г × 90 доз/мин × 60 мин) / 1000 = 1350 кг/ч = 1,35 т/ч
Процесс дозирования может осуществляться двумя основными способами. При дискретном дозировании материал выдается отдельными порциями заданной массы с определенным интервалом времени. При непрерывном дозировании обеспечивается постоянный поток материала с заданной производительностью в единицу времени. Выбор типа дозирования зависит от технологических требований производства и характеристик обрабатываемого материала.
Высокая точность современных весовых дозаторов достигается благодаря использованию цифровых тензодатчиков, которые минимизируют влияние внешних факторов, таких как вибрации и температурные колебания. Система управления постоянно анализирует статистическую информацию о работе дозатора, включая инерцию срабатывания заслонок, остаточную массу продукта после разгрузки и время цикла взвешивания. Это позволяет автоматически корректировать параметры работы для поддержания максимальной точности дозирования.
Классификация весовых дозаторов по типу действия
Шнековые дозаторы
Шнековые дозаторы применяются для дозирования сыпучих продуктов, гранул, порошков и паст. Принцип работы основан на вращении шнека, который транспортирует материал из бункера в зону взвешивания. Современные модели оснащаются преобразователями частоты, что позволяет плавно регулировать скорость вращения шнека и обеспечивать высокую точность дозирования до 0,5 процента при работе с дозами от 1 до 10 граммов.
Практическое применение шнекового дозатора
На производстве сухих строительных смесей используется шнековый дозатор для дозирования цемента. Диапазон дозирования составляет от 5 до 50 кг, погрешность не превышает 0,5 процента. При дозе 25 кг максимальное отклонение составит 125 граммов, что полностью соответствует требованиям технологического процесса.
Мультиголовочные комбинационные дозаторы
Мультиголовочные дозаторы представляют собой наиболее технологичный тип оборудования для высокоскоростного дозирования. Устройство включает от 10 до 20 весовых корзин, расположенных по кругу. Продукт из центрального бункера через распределительный конус поступает в промежуточные бункеры, а затем в весовые корзины. Микропроцессор постоянно анализирует массу продукта в каждой корзине и методом комбинирования находит оптимальное сочетание корзин, сумма масс которых наиболее близка к заданному значению.
Производительность мультиголовочных дозаторов может достигать 400 упаковок в минуту, хотя типичные значения составляют от 50 до 140 доз в минуту. Среднее отклонение по массе обычно не превышает 1 грамма, что делает эти устройства незаменимыми в пищевой промышленности при работе с мелкоштучными и гранулированными продуктами.
Ленточные дозаторы непрерывного действия
Ленточные весовые дозаторы предназначены для непрерывного дозирования сыпучих материалов в технологических потоках. Конструкция представляет собой короткий ленточный конвейер с установленной на раме весовой платформой. Материал непрерывно подается на ленту, его масса постоянно контролируется тензодатчиками, а скорость движения ленты регулируется частотным преобразователем для поддержания заданной производительности.
Диапазон производительности ленточных дозаторов чрезвычайно широк и составляет от 0,4 до 2500 тонн в час. Погрешность дозирования может быть снижена до 0,25 процента при использовании высококачественных компонентов. Ширина ленты варьируется от 400 до 2000 миллиметров в зависимости от характеристик транспортируемого материала и требуемой производительности.
Лотковые дозаторы
В лотковых дозаторах сыпучий материал из питателя подается на неподвижный лоток, закрепленный на тензометрическом датчике. Главное преимущество лотковых дозаторов перед ленточными заключается в меньших габаритах и отсутствии дополнительного двигателя для привода ленты. Типичная погрешность дозирования составляет около 0,3 процента, а производительность может достигать 80 доз в минуту.
Массовые и объемные дозаторы
Массовые дозаторы работают на основе прямого измерения массы продукта и обеспечивают погрешность дозирования около 0,2 процента. Они применяются для дозирования твердых сыпучих материалов, паст, жидкостей и газов. Размер дозы не зависит от температуры и давления, что является важным преимуществом при работе с материалами, изменяющими плотность.
Объемные дозаторы отмеряют материал по объему и отличаются простотой конструкции. Однако их погрешность значительно выше и составляет от 0,5 до 20 процентов, а размер дозы сильно зависит от внешних условий. Такие дозаторы используются там, где не требуется высокая точность дозирования.
Метрологические характеристики и стандарты точности
Метрологические характеристики весовых дозаторов в Российской Федерации регламентируются государственными стандартами. Основным документом является ГОСТ 10223-97, который распространяется на автоматические и полуавтоматические весовые дозаторы дискретного действия. Для дозаторов непрерывного действия применяется ГОСТ 30124-94 и ГОСТ 8.469-2002, устанавливающие методику поверки.
Согласно ГОСТ 10223-97, весовые дозаторы подразделяются на классы точности: 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 2,5 и 4,0. Класс точности определяет пределы допускаемых отклонений действительных значений массы отдельных доз от среднего значения массы дозы. Важной особенностью стандарта является то, что пределы допускаемых отклонений зависят от номинального значения массы дозы. Например, для дозаторов класса точности 0,5 при дозировании в диапазоне 100-200 граммов предел составляет 1,12 процента, а в диапазоне 1000-10000 граммов - 0,375 процента от номинального значения.
Современные весовые дозаторы, особенно мультиголовочные, часто обеспечивают точность выше требований стандартов. Среднее отклонение по весу в таких устройствах обычно не превышает 1 грамма при работе с дозами от нескольких граммов до нескольких килограммов. Это достигается за счет использования высокоточных цифровых тензодатчиков и интеллектуальных систем управления с функцией автоматической подстройки параметров дозирования.
Пример определения класса точности дозатора
Условие: Дозатор работает с номинальной массой дозы 150 граммов. При испытаниях 32 последовательных доз получены отклонения от среднего значения, максимальное из которых составило 1,8 грамма.
Расчет:
Относительное отклонение = (1,8 г / 150 г) × 100% = 1,2%
Согласно ГОСТ 10223-97 таблице 1, для диапазона 100-200 г: класс 0,5 имеет предел ±1,12%, класс 1,0 имеет предел ±2,25%. Фактическое отклонение 1,2% укладывается в класс точности 1,0, но превышает требования класса 0,5.
Вывод: Данный дозатор соответствует классу точности 1,0.
Для обеспечения метрологической точности дозаторы подлежат периодической поверке. Первичная поверка проводится при выпуске из производства или после ремонта, периодическая - через установленные межповерочные интервалы, обычно составляющие от одного до двух лет. Методика поверки включает проверку погрешности весового устройства с использованием эталонных гирь класса точности М и определение отклонений действительных значений массы дозы от среднего значения при работе с реальным продуктом.
Калибровка дозаторов непрерывного действия может осуществляться двумя способами: с помощью калибровочных гирь или методом прогонки транспортируемого материала известной массы. Многие современные дозаторы оснащены функцией автоматической калибровки, которая позволяет проводить настройку без остановки технологического процесса.
Кроме точности дозирования, важными метрологическими характеристиками являются повторяемость результатов и стабильность работы во времени. Вероятность безотказной работы дозаторов должна составлять от 0,82 до 0,99 за время от 500 до 2000 часов, а средний полный срок службы - от 8 до 15 лет в зависимости от типа и условий эксплуатации.
Технические параметры и производительность
Производительность весовых дозаторов является одним из ключевых технических параметров и определяется типом устройства, характеристиками дозируемого материала и режимом работы. Для дозаторов дискретного действия производительность измеряется в дозах за единицу времени, для непрерывных дозаторов - в единицах массы материала в час.
Производительность мультиголовочных дозаторов
Мультиголовочные дозаторы демонстрируют наивысшую скорость работы среди дозаторов дискретного действия. Количество доз в минуту зависит от нескольких факторов: числа весовых корзин, объема корзин, характеристик продукта и целевой массы дозы. Дозаторы с 10 корзинами обеспечивают от 60 до 80 доз в минуту, с 14 корзинами - от 80 до 100 доз в минуту, а модели с 20 корзинами способны выдавать до 140 доз в минуту.
Важно понимать, что указанная производительность является максимально возможной и достигается при оптимальных условиях. Реальная скорость работы может быть ниже из-за особенностей продукта, необходимости бережного обращения с хрупкими изделиями или времени срабатывания упаковочного оборудования, работающего в паре с дозатором.
Производительность ленточных дозаторов
Ленточные дозаторы непрерывного действия характеризуются чрезвычайно широким диапазоном производительности. Малопроизводительные модели с шириной ленты 400-500 миллиметров обеспечивают подачу от 2,5 до 20 тонн в час и применяются в пищевой промышленности. Среднепроизводительные дозаторы с шириной ленты 800-1200 миллиметров работают в диапазоне от 20 до 100 тонн в час и используются в химической и цементной промышленности.
Крупнотоннажные ленточные дозаторы с шириной ленты 1600-2000 миллиметров способны обеспечивать производительность до 2500 тонн в час. Такие устройства применяются в металлургической промышленности для подготовки шихты в доменное производство. Диапазон регулирования производительности обычно составляет 1:10, что позволяет гибко настраивать систему под требования технологического процесса.
Сравнение производительности различных типов дозаторов
Задача: Необходимо фасовать 10 тонн сахарного песка в упаковки по 1 кг за 8-часовую смену.
Требуемая производительность: 10000 кг / 8 ч = 1250 кг/ч = 21 доз/мин
Решение: Подойдет мультиголовочный дозатор с 10-12 корзинами, который обеспечивает производительность 60-90 доз/мин, что превышает требуемое значение и дает запас для технологических остановок.
Диапазоны дозирования
Диапазон дозирования определяет минимальную и максимальную массу отдельной дозы, которую способен выдать дозатор с заданной точностью. Для шнековых дозаторов типичный диапазон составляет от 1 грамма до нескольких килограммов. Мультиголовочные дозаторы работают в диапазоне от 2 граммов до 10 килограммов в зависимости от количества и объема весовых корзин.
Важным параметром является отношение максимальной дозы к минимальной. Для большинства дозаторов это отношение составляет от 5:1 до 10:1. Попытка работать за пределами этого диапазона приводит к снижению точности дозирования. Если требуется покрыть более широкий диапазон масс, рекомендуется использовать несколько дозаторов, оптимизированных для разных весовых категорий.
Скорость подачи материала
Скорость подачи материала в зону взвешивания напрямую влияет на производительность и точность дозирования. В современных дозаторах применяется двухскоростной режим работы: быстрая подача основной массы дозы и медленная досыпка остатка для достижения точного веса. Это позволяет оптимально сочетать высокую скорость работы и требуемую точность.
Для ленточных дозаторов скорость движения ленты является основным регулируемым параметром и контролируется частотным преобразователем. Измерение скорости осуществляется с учетом проскальзывания ленты по сигналам датчиков вращения ведущего и ведомого валов транспортера, что обеспечивает высокую точность поддержания заданной производительности.
Области применения различных типов дозаторов
Пищевая промышленность
В пищевой промышленности весовые дозаторы применяются повсеместно для фасовки самой разнообразной продукции. Мультиголовочные дозаторы незаменимы при упаковке мелкоштучных продуктов: конфет, леденцов, печенья, пряников, орехов, семечек. Для крупнокусковых замороженных полуфабрикатов - пельменей, вареников, котлет, голубцов - используются модели с увеличенными бункерами на 16-20 весовых корзин.
Шнековые дозаторы применяются для фасовки порошкообразных продуктов: муки, сахарной пудры, какао-порошка, специй. Ленточные дозаторы непрерывного действия используются на крупных производствах для подачи сырья в технологические линии, например, при производстве комбикормов, где требуется точное соблюдение рецептуры из множества компонентов.
Химическая и фармацевтическая промышленность
В химической промышленности весовые дозаторы обеспечивают точное дозирование реагентов, порошкообразных и гранулированных химических веществ. Высокие требования к точности дозирования предъявляются при производстве удобрений, моющих средств, лакокрасочных материалов. Для работы с агрессивными веществами используются дозаторы в специальном коррозионностойком исполнении из нержавеющей стали или с полимерными покрытиями.
Фармацевтическая промышленность требует максимальной точности дозирования, часто на уровне класса 0,2 по ГОСТ 10223-97. Дозаторы работают в стерильных условиях и должны соответствовать стандартам GMP. Применяются высокоточные шнековые и весовые дозаторы для фасовки лекарственных порошков, гранул, капсул в первичную упаковку.
Строительная индустрия
В производстве строительных материалов весовые дозаторы играют ключевую роль в обеспечении качества продукции. Ленточные дозаторы непрерывного действия применяются для приготовления бетонных смесей, где необходимо точно дозировать цемент, песок, щебень различных фракций. Для производства сухих строительных смесей используются многокомпонентные дозирующие системы, включающие несколько дозаторов, работающих по единой рецептуре.
В цементной промышленности крупнотоннажные ленточные дозаторы обеспечивают подачу сырьевых материалов в печи обжига. Производительность таких систем может достигать нескольких сотен тонн в час при жестких требованиях к стабильности подачи и точности соблюдения пропорций компонентов.
Металлургия и горнорудная промышленность
Металлургическое производство предъявляет особые требования к весовым дозаторам из-за экстремальных условий эксплуатации и больших объемов перерабатываемых материалов. Системы дозирования шихты для доменных печей включают группы ленточных дозаторов, работающих в автоматическом режиме под управлением единой системы. Общая производительность таких комплексов может превышать 1000 тонн в час.
На обогатительных фабриках ленточные дозаторы обеспечивают точную подачу руды и реагентов в процессы флотации и гравитационного обогащения. Устойчивая работа в условиях повышенной запыленности и влажности достигается применением защищенного исполнения оборудования со степенью защиты IP65 и выше.
Сельское хозяйство
В сельском хозяйстве весовые дозаторы используются для фасовки семян, удобрений, кормовых добавок. Мультиголовочные дозаторы применяются для упаковки овощей и фруктов - картофеля, лука, моркови, цитрусовых. Специализированные модели оснащаются бережными механизмами подачи, предотвращающими повреждение продукции.
При производстве комбикормов многокомпонентные дозирующие системы обеспечивают точное соблюдение рецептуры, что критично для качества конечного продукта и здоровья животных. Дозаторы класса точности 0,5 позволяют минимизировать отклонения в составе и оптимизировать расход дорогостоящих кормовых добавок.
Особенности выбора весового дозатора
Выбор оптимального весового дозатора для конкретного производства является комплексной задачей, требующей учета множества факторов. Правильный подбор оборудования позволяет достичь требуемой производительности при минимальных капитальных и эксплуатационных затратах, обеспечить качество продукции и соответствие нормативным требованиям.
Характеристики дозируемого материала
Первым шагом при выборе дозатора является анализ физико-механических свойств материала. Для сыпучих материалов важны такие параметры, как насыпная плотность, гранулометрический состав, угол естественного откоса, влажность и склонность к слеживанию. Тонкие порошки с фракцией менее 0,1 миллиметра требуют применения шнековых дозаторов с защитой от пыления. Гранулированные материалы с хорошей сыпучестью оптимально дозируются мультиголовочными или лотковыми дозаторами.
Крупнокусковые и штучные продукты требуют бережного обращения, поэтому для них выбирают мультиголовочные дозаторы с увеличенными бункерами и плавными механизмами открывания заслонок. Липкие продукты нуждаются в специальном антипригарном покрытии контактных поверхностей, например, тефлоновом. Для абразивных материалов используются дозаторы с упрочненными элементами и футеровкой рабочих поверхностей.
Требования к точности дозирования
Класс точности дозатора должен соответствовать требованиям технологического процесса и нормативной документации на продукцию. Для большинства задач в пищевой промышленности достаточно класса точности 0,5 или 1,0. Фармацевтическое производство и работа с дорогостоящими компонентами требуют класса 0,2. При производстве строительных материалов часто применяются дозаторы класса 2,0 или 2,5.
Производительность и режим работы
Требуемая производительность определяет тип и модель дозатора. При расчете необходимо учитывать не только среднюю производительность, но и пиковые нагрузки, а также время на переналадку при смене продукции. Для дискретных дозаторов рекомендуется закладывать запас по производительности около 20-30 процентов для компенсации технологических остановок и обеспечения возможности увеличения выпуска продукции.
Режим работы может быть непрерывным или периодическим. Для непрерывных технологических процессов предпочтительны ленточные дозаторы, обеспечивающие стабильный поток материала. Для фасовочных линий используются дозаторы дискретного действия, синхронизированные с упаковочным оборудованием.
Условия эксплуатации
Климатическое исполнение дозатора должно соответствовать условиям его размещения. Для работы в отапливаемых помещениях достаточно обычного исполнения с рабочим диапазоном температур от +5 до +40 градусов Цельсия. Установка под открытым небом или в неотапливаемых помещениях требует морозостойкого исполнения с расширенным температурным диапазоном от минус 10 до плюс 50 градусов.
Степень защиты оболочки по ГОСТ 14254 выбирается в зависимости от уровня запыленности и влажности. Для сухих помещений достаточно IP54, для влажных производств требуется IP65, для мойки водой под давлением - IP67. Взрывозащищенное исполнение необходимо при работе с пожаро- и взрывоопасными материалами.
Интеграция в технологическую линию
Современные весовые дозаторы должны легко интегрироваться в автоматизированные системы управления технологическими процессами. Наличие цифровых интерфейсов связи RS-485, Ethernet, Profibus позволяет передавать данные о производительности, расходе материалов, аварийных ситуациях на верхний уровень АСУ. Функции удаленного управления и мониторинга повышают эффективность эксплуатации оборудования.
Совместимость с упаковочным оборудованием является критичной для дозаторов, работающих в составе фасовочных линий. Необходимо согласовать скорость работы дозатора и упаковочной машины, а также предусмотреть систему синхронизации для предотвращения просыпей и пропуска упаковок.
Калибровка и поверка весовых дозаторов
Калибровка и поверка весовых дозаторов являются обязательными процедурами для обеспечения точности измерений и соответствия требованиям законодательства о метрологии. Эти процедуры должны проводиться квалифицированным персоналом с использованием аттестованных средств измерений.
Калибровка весовых дозаторов
Калибровка представляет собой комплекс операций по установлению соответствия между показаниями дозатора и действительными значениями дозируемой массы. Процедура включает настройку нуля весового устройства, определение градуировочной характеристики с использованием эталонных гирь и проверку линейности во всем диапазоне измерений.
Для ленточных дозаторов непрерывного действия калибровка может осуществляться двумя методами. Первый метод предполагает нагружение весовой платформы калибровочными гирями при неподвижной ленте. Второй метод заключается в прогонке материала известной массы и сопоставлении показаний дозатора с контрольным взвешиванием на весах более высокого класса точности.
Процедура калибровки мультиголовочного дозатора
1. Установка дозатора в режим калибровки через панель управления
2. Последовательное нагружение каждой весовой корзины эталонными гирями массой 100, 200, 500 и 1000 граммов
3. Автоматическое определение системой управления градуировочных коэффициентов для каждого тензодатчика
4. Проверочное взвешивание контрольных гирь и сравнение показаний с истинными значениями
5. Сохранение калибровочных данных в энергонезависимой памяти контроллера
Периодичность калибровки зависит от условий эксплуатации и требований технологического процесса. Рекомендуется проводить калибровку не реже одного раза в три месяца, а также после ремонта, замены тензодатчиков или перемещения дозатора. Многие современные дозаторы оснащены функцией автоматической калибровки, которая может выполняться ежедневно без вмешательства оператора.
Поверка весовых дозаторов
Поверка является обязательной процедурой для дозаторов, применяемых в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений. Поверка проводится аккредитованными метрологическими службами в соответствии с утвержденными методиками. Для весовых дозаторов дискретного действия применяется методика по ГОСТ 8.523-2014, который заменил ранее действовавший ГОСТ 8.523-2004.
Первичная поверка осуществляется при выпуске дозаторов из производства или после ремонта. Периодическая поверка проводится через установленные межповерочные интервалы, которые для большинства типов дозаторов составляют один год. Внеочередная поверка может потребоваться при выходе показаний дозатора за пределы допустимых значений или после аварийных ситуаций.
Процедура поверки включает внешний осмотр, опробование, определение погрешности весового устройства с использованием эталонных гирь класса точности М и проверку метрологических характеристик при работе с реальным продуктом. Для каждой проверяемой точки диапазона дозирования выполняется не менее 30 последовательных доз, по результатам которых рассчитываются среднее значение массы дозы и отклонения отдельных доз от среднего.
Техническое обслуживание и диагностика
Регулярное техническое обслуживание весовых дозаторов необходимо для поддержания их работоспособности и точности. Ежедневное обслуживание включает очистку рабочих поверхностей от остатков продукта, визуальный осмотр на предмет повреждений и проверку работы в режиме без нагрузки. Для дозаторов, работающих с пищевыми продуктами, особое внимание уделяется санитарной обработке с применением разрешенных моющих средств.
Еженедельное обслуживание включает проверку натяжения конвейерной ленты для ленточных дозаторов, смазку подвижных частей, проверку креплений и контроль состояния тензодатчиков. Любые отклонения от нормальных показаний должны быть немедленно устранены для предотвращения выхода дозатора из строя.
Современные системы управления дозаторами оснащены функциями автоматической диагностики, которые постоянно контролируют работу всех узлов и своевременно сигнализируют о возникающих неисправностях. Накопление статистики работы позволяет прогнозировать необходимость замены изнашивающихся деталей и планировать профилактические ремонты без внеплановых остановок производства.
Часто задаваемые вопросы
Для фасовки сыпучих продуктов в диапазоне 50-500 граммов оптимальным выбором будет мультиголовочный комбинационный дозатор с 10-12 весовыми корзинами объемом 1-1,5 литра. Такие дозаторы обеспечивают высокую точность дозирования с отклонением не более 1 грамма и производительность до 90 доз в минуту. Альтернативой может быть шнековый дозатор, если продукт представляет собой мелкий порошок, но производительность будет ниже.
Рекомендуемая периодичность калибровки весовых дозаторов составляет один раз в три месяца при нормальных условиях эксплуатации. Однако калибровка должна проводиться чаще в следующих случаях: после замены тензодатчиков или других весоизмерительных компонентов, после перемещения дозатора на новое место, при появлении систематических отклонений от заданной массы дозы, перед началом работы с новым типом продукта. Многие современные дозаторы имеют функцию автоматической калибровки, которую можно запускать ежедневно.
Весовой дозатор определяет дозу путем прямого измерения массы продукта с помощью тензодатчиков, обеспечивая точность от 0,2 до 1 процента. Объемный дозатор отмеряет материал по объему за определенное время, его точность составляет от 0,5 до 20 процентов. Весовые дозаторы значительно точнее, так как их показания не зависят от температуры, давления и изменений плотности материала. Объемные дозаторы проще и дешевле, но требуют частой калибровки при изменении свойств продукта.
Класс точности дозатора по ГОСТ 10223-97 определяет максимально допустимое отклонение массы отдельных доз от среднего значения. Стандарт устанавливает классы точности 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 2,5 и 4,0. Важной особенностью является то, что пределы отклонений зависят от номинальной массы дозы. Например, для класса 0,5 при дозировании 150 г предел составляет ±1,12%, а при дозировании 5 кг - ±0,375%. Выбор класса зависит от требований к продукции: класс 0,2 необходим для фармацевтики и ценных материалов, класс 0,5-1,0 подходит для пищевой промышленности, класс 2,0-2,5 достаточен для строительных материалов. Более высокий класс точности означает более дорогое оборудование.
Максимальная производительность мультиголовочных дозаторов может достигать 400 упаковок в минуту для легких гранулированных продуктов при использовании специализированных высокоскоростных моделей. Стандартные промышленные дозаторы обеспечивают от 50 до 140 доз в минуту в зависимости от количества весовых корзин: 10 корзин - 60-80 доз/мин, 14 корзин - 80-100 доз/мин, 20 корзин - 100-140 доз/мин. Реальная производительность зависит от характеристик продукта, целевой массы дозы и требуемой точности.
Да, большинство современных весовых дозаторов являются универсальными и могут работать с различными типами продуктов. Мультиголовочные дозаторы особенно гибкие - один дозатор может фасовать и легкие гранулы, и крупнокусковые продукты путем изменения параметров программы. Однако при смене продукта необходимо провести тщательную очистку оборудования и калибровку под новый материал. Для продуктов с сильно отличающимися свойствами могут потребоваться замена некоторых компонентов, например, установка корзин другого объема или антипригарного покрытия.
Температура окружающей среды влияет на точность дозирования через несколько механизмов: изменение упругих свойств тензодатчиков, температурное расширение металлических конструкций и изменение плотности дозируемого материала. Современные весовые дозаторы имеют температурную компенсацию, которая минимизирует эти эффекты. Стандартный рабочий диапазон составляет от +5 до +40 градусов Цельсия. При выходе за эти пределы точность может снижаться, поэтому для особых условий используются дозаторы в термостабилизированном или расширенном климатическом исполнении.
Согласно ГОСТ 10223-97, средний полный срок службы весовых дозаторов составляет от 8 до 15 лет в зависимости от типа и условий эксплуатации. При правильном техническом обслуживании и своевременной замене изнашивающихся деталей дозаторы могут работать значительно дольше. Критичными с точки зрения износа являются подвижные механизмы: заслонки, транспортерные ленты, подшипники, шнеки. Электронные компоненты и тензодатчики при бережной эксплуатации служат весь срок службы оборудования. Регулярная профилактика и соблюдение правил эксплуатации - ключевые факторы долговечности.
Да, персонал, работающий с промышленными весовыми дозаторами, должен пройти обучение и инструктаж по технике безопасности. Операторы должны знать принципы работы оборудования, уметь выполнять настройку параметров дозирования, проводить ежедневное техническое обслуживание и распознавать признаки неисправностей. Персонал, выполняющий калибровку и ремонт, должен иметь специальную квалификацию и допуск к работе с измерительным оборудованием. Большинство производителей дозаторов предоставляют обучение при поставке оборудования и выпускают подробные руководства по эксплуатации.
При появлении систематических отклонений массы доз необходимо выполнить следующие действия: проверить калибровку дозатора с использованием эталонных гирь; осмотреть тензодатчики на предмет механических повреждений; убедиться в отсутствии посторонних предметов в зоне взвешивания; проверить стабильность установки дозатора и отсутствие вибраций; очистить рабочие поверхности от налипшего продукта; проверить настройки скорости подачи материала. Если эти меры не помогли, необходимо провести диагностику электронных компонентов и при необходимости обратиться к специалистам сервисной службы производителя.
