Виды и характеристики весовых дозаторов

Приготовление исходной смеси подразумевает совершенно точное соотношение компонентов. В противном случае продукт получится некачественным. Ну а чтобы соблюсти указанные пропорции, необходимы измерительные приборы – дозаторы.

Описание весовых дозаторов

Различают три способа определения количества веществ, и, соответственно, три категории измерительных аппаратов.

• Массовый – измеряется количество вещества, прошедшее через некое пространство. Метод используется для дозирования жидкостей и газов, но подходит и для измерения вязких жидкостей.
• Объемный – реализуется принцип заполнения веществом какого-то объема. Чаще применяется для измерения жидкостей, но пригоден при работе с хорошо сыпучими материалами.
• Весовой – измеряется вес продукта. Дозирование основано на изменении массы. Применяется к любым сыпучим материалам, в том числе и трудносыпучим. Исключение составляет порошкообразные пылящие смеси: пыль заметно влияет на работу аппарата. Этот вариант наиболее удобен, так как измеряет продукт в привычных весовых единицах.

Весовые дозаторы относятся к наиболее востребованным конструкциям благодаря универсальности и высокой точности измерения.

Размеры доз практические не ограничены: от нескольких грамм до сотни килограмм.

Технические характеристики

К необходимым техническим характеристикам, влияющим на выбор прибора, относятся следующие параметры:

• тип весовой платформы;
• размер платформы;
• максимальный и минимальный допустимый вес;
• количество тензодатчиков.

Дозаторы простой конструкции могут быть приобретены модулями и со временем модифицированы в более технологичное устройство.

Привод

Дозаторы разделяются на механические, полуавтоматические и автоматические.

• Первые силовым приводом не оснащаются. Они относятся к устройствам рычажного типа, регулируются вручную и не требуют сжатого воздуха и электрического тока. Однако уже при средних объемах производства акрилового камня этот вариант неэффективен, так же как и взвешивание на весах: слишком многое зависит от человеческого фактора.
• Автоматические и полуавтоматические оборудуются электрическим приводом, что обеспечивает куда более точное взвешивание и автоматическую подачу материала в смеситель или на конвейер. Задвижка, перекрывающая отверстие дозатора, управляется пневмоцилиндром. Для работы такого дозатора необходимо питание от сети – 220 В, и сжатый воздух.

Тензодатчик

Тензометрический датчик используется в самых разных измерительных приборах, так как обеспечивает высокую точность измерения.

Основой прибора является тензорезистор – тонкая нить из сплава высокой чувствительности. При взвешивании нить растягивается или сжимается, что вызывает изменение сопротивления. Этот сигнал и является основой для расчета массы.

Тензодатчик с помощью специального кабеля соединяется с индикационным блоком. Последний включает в себя плату памяти, преобразователь, микроконтроллер и индикационный экран.

Выпускаются приборы с разным количеством тензорезисторов.

Стандартные материалы

Аппарат применяется для дозирования сыпучих веществ – порошкообразных, таких как акрил, гранулированных, в виде твердых частиц разной формы и так далее. В зависимости от характера и объема компонентов смеси приобретается соответствующая модификация.

• Стандартная – модель рассчитана на дозирование хорошо сыпучих материалов, погрешность измерения составляет ± 1 гр. Как правило, наличествует блок памяти, позволяющий запомнить настройки. Это самое простое и доступное по стоимости устройство и вполне подходит для работы с химическими веществами.
• Чипсовая – специальная модификация для трудносыпучих материалов, обычно, пищевых: чипсы, сухарики.
• Дозаторы для малых доз – используются при взвешивании небольших доз с высокой точностью: от 1 до 20 гр при погрешности ± 0,1 г. Здесь стандартным материалом измерения являются ядохимикаты, порошкообразные вещества, фармацевтические препараты и прочее.
• Аппарат для упаковки в жесткую тару – при производстве термопластов не используется.
• Мультиголовочные дозаторы – специальная разработка для составления смесей. Устройство позволяет автоматически составлять и отмерять компоненты сложных смесей, в том числе и при изготовлении акрилового камня. Аппарат имеет сложную конструкцию и рентабелен лишь при достаточно больших объемах работы.

Датчик скорости

По типу подачи материала весовые дозаторы разделяются на лотковые и ленточные.

• В первом случае продукт подается в измерительный ковш с лотка: последний вибрирует и вещество постепенно пересыпается в ковш. Здесь регулировка производится за счет амплитуды и частоты вибрации.
• Во втором случае масса материала, передаваемого в смеситель, зависит от скорости движения транспортера. Данные о перемещении передает датчик скорости. Конструкция его определяется назначением дозатора и точностью измерения: импульсный оптический сенсор, магнитный, оптический кодированный генератор и так далее.

Применение

Весовые дозаторы являются лучшим вариантом для измерения и взвешивания сыпучих твердых материалов, так как они просты в обращении и предоставляют данные в привычных весовых единицах. Применяются повсеместно:

• фармакологическая промышленность – в основном приборы для работы с малыми дозами;
• сельское хозяйство;
• пищевая промышленность – используются как для взвешивания, так и при фасовке;
• химическая – незаменимы при изготовлении многокомпонентных смесей разного рода.

Особенности конструкции

Ленточный дозатор применяются при непрерывном способе производства. Принцип его действия несколько иной.

• На ленточный транспортер сыпучий материал подается непрерывно из преддозирующих элементов.
• Вещество взвешивается, когда проходит через весоизмерительное устройство, и подается в питатель.
• Масса продукта регулируется блоком управления на основе данных тензометрического датчика и датчика скорости ленты. При необходимости изменяется скорость движения транспортера.

На фото изображен весовой дозатор

Осадительная камера

При работе с псевдоожиженными сыпучими материалами возникают некоторые трудности. Такие вещества или смеси обогащены воздухом, соответственно, при простом взвешивании точность измерений будет скверной. Для стабилизации таких материалов в устройство дозатора включают осадительную камеру.

Камеры оснащаются механическими системами стабилизации – затворы и подпорные перегородки. Систему корректируют в зависимости от степени текучести материала.

Камера подключается к пылеотсасывающему прибору: таким образом удаляется воздух из псевдоожиженной смеси.

Устройство может быть снабжено также поплавком, указывающим уровень материала.

Лента подачи

Материал подается на ленту транспортера равномерным слоем. Весоизмерительные датчики взвешивают не отдельные порции вещества, а слой. Наиболее распространенными является два способа организации движения транспортера:

• лента размещается на опорных роликах, воспринимающих вес материала. Сигнал их вместе с сигналом датчика скорости служит основой для регулировки скорости подачи;
• лента закрепляется к питателю на шарнирных опорах, второй опорой служит весоизмерительный датчик.

Разновидности

Дозаторы различают не только по способу подачи материала – непрерывному и порционному, но и по функциональности.

• Однокомпонентные аппараты рассчитаны для подачи одного вещества или уже готовой сыпучей смеси. Такой вариант очень удобен при фасовке.
• Многокомпонентные позволяют отмерять порции материала для приготовления смеси. При производстве акрилового камня многофункциональный дозатор более эффективен.

Двухкомпонентные

Двухкомпонентный дозатор позволяет отмерять порции двух сыпучих материалов одновременно.

• Аппарат включает в себя 2 весовых бункера, каждый из которых закреплен на своем тензорном датчике.
• Подача материала в весовой бункер осуществляется из загрузочного бункера или транспортером – зависит от материала.
• Выгрузка из бункера производится в смеситель. Управление – электропневматическое.
• Работа устройства контролируется процессором.

Дискретного действия

Все аппараты, рассчитанные на порционную подачу, относятся к дискретным устройствам. Примером может служить лотковый дозатор.

Он состоит из следующих частей:

• вибролоток – в него закладывается один из компонентов смеси, перед взвешиванием вещество уплотняется;
• взвешивающий ковш – ковш закреплен на тензодатчике. Материал при вибрации лотка пересыпается в ковш. Когда вес порции в ковше достигает отметки указанного веса грубой точности, скорость вибрации уменьшается, чтобы количество подаваемого материала стало минимальным. При достижении отметки заданного веса высокой точности, лоток останавливается. После этого ковш высыпает содержимое в лейку или тубус;
• блок управления – модуль, на котором задаются параметры задания и контролируется работа прибора.

Регулирование производительности осуществляется путем изменения скорости подачи, объема дозатора или сечения потока в зависимости от типа дозатора.

Мультиголовочный

Этот аппарат разработан для изготовления сложных многокомпонентных смесей, к примеру для изготовления акрилового камня, и одновременной работы с несколькими упаковочными линиями.

• Состоит дозатор из несколько пар емкостей, расположенных друг над другом – от 8 до 24 пар.
• Верхние емкости являются загрузочными бункерами (складскими), материал в них распределен в равных количествах. Нижние емкости являются весоизмерительными и оснащены тензорными датчиками.
• Материал подается в нижние емкости в небольшом количестве. Данные о весе передаются на управляющий модуль. Здесь методом комбинации определяется, какие емкости нужно задействовать, чтобы получить максимально точную дозу.
• Когда комбинация отобрана, задвижки на выбранных весоизмерительных бункерах открываются, и материал подается в продуктовый отвод.

Электронный

Оборудование дозатора электрическим приводом и электронным блоком управления позволяет намного повысить производительность.

• Процесс полностью автоматизирован, участие оператора сводится к указанию веса.
• Значительно повышается скорость взвешивания.
• Обеспечивается высокая точность определения веса, и, соответственно, точность дозировки.
• Отсутствуют сложности с измерением трудносыпучих материалов.

Заключение

Весовые дозаторы более точны и производительны, чем объемные или массовые. Поэтому несмотря на более высокую стоимость для производства акрилового камня предпочтительнее использовать этот аппарат.

На видео представлен весовой дозатор: