自动检重秤组合系统

[b][font=宋体]摘 要[/font][/b][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体]非自动衡器主要包括：秤和天平，在产品生产、市场贸易的过程中，非自动衡器被大量使用[/font][font=宋体]，随着非自动衡器的应用范围的增加，数字指示秤、电子天平[/font][font=宋体]的使用数量大幅增加，因此对测量结果提出了更高的要求，[/font][font=宋体]为保证在用的非自动衡器计量性能的准确，必须定期进行检定。目前非自动衡器的检定以人力为主，步骤繁琐、工作量大，数据运[/font][font=宋体]算量大，因此设计了一种非自动衡器自动检定装置，该装置包括：壳体，壳体内形成有空腔，空腔底部具有用于放置非自动衡器的放置台；环境条件控制装置；环境信息检测装置，砝码组件，可以实现非自动衡器的自动检定，解放双手，提高检定结果的准确性。。[/font][font=宋体]关键词：[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]非自动衡器[/font][font=宋体] 自动检定装置[/font][b][font=宋体]绪 论[/font][/b][font=宋体]非自动衡器是一种常见的精密型测量仪器，主要用于测量物质的质量，其应用几乎覆盖医疗卫生、食品药品、化学化工、环境保护等多个领域。非自动衡器的准确性是通过其准确的计量结果体现出来，随着非自动衡器应用范围的增加，电子天平、数字指示秤[/font][font=宋体][color=#ff0000]的使用[/color][/font][font=宋体]数量大幅度增加，因此对其检定结果[/font][font=宋体][color=#ff0000]的准确性[/color][/font][font=宋体]提出了更高的要求，更大的挑战。现阶段使用量较大的非自动衡器包括:数字指示秤、电子天平等。均按照OMIL R76 《非自动衡器》设计、制造，依据JJG1036-2[/font][font=宋体]008[/font][font=宋体]《电子天平检定规程》、JJG539-2016《数字指示秤检定规程》进行检定，但目前仍然是以人力检定为主。根据检定规程的规定，非自动衡器检定工作较为繁琐，检定工作量、数据运算量较大，检定结果易受到检定人员因素的影响。虽然目前也具备非自动衡器的自动检定设备，但均为非自动衡器的辅助检定设备，相对比较简单，不能完全满足检定规程的要求，并且未考虑实验环境对检定结果产生影响的问题，不能完全满足各等级非自动衡器的检定要求。[/font][font=宋体]本文介绍了一种能够满足JJG1036-2[/font][font=宋体]008[/font][font=宋体]《电子天平检定规程》、JJG539-2016《数字指示秤检定规程》要求，适用于电子天平、数字指示秤自动检定的，全自动检定设备，其具备以下特点：[/font][img=,590,149]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109071631074574_2996_1638093_3.png!w590x149.jpg[/img][font=宋体][/font][font=宋体]2）配备多个砝码组（净重砝码）用于不同称量点的检定，配备多个砝码串（化整砝码）通过闪变点法计算示值误差；[/font][font=宋体]3）通过计算机控制，自动确定检定点，自动完成砝码的加载、卸载，记录非自动衡器示值；[/font][font=宋体]4）解放技术人员，解决非自动衡器检定工作量大的问题。[/font][font=宋体][/font][b][size=18px][font=宋体]一、[/font][font=宋体]检定非自动衡器的依据和主要项目[/font][/size][font=宋体] [/font][/b][font=宋体][b] [/b][size=18px] 用于非自动衡器的检定的检定规程包括：JJG1036-2008《电子天平检定规程》、JJG539-2016《数字指示秤检定规程》、JJG14-2016《非自行指示秤检定规程》、JJG13-2016《模拟指示秤检定规程》，文本介绍的非自动衡器自动检定装置主要适用于非吊挂式、实验室用数字式非自动衡器，满足JJG1036-2008《电子天平检定规程》和JJG13-2016《模拟指示秤检定规程》的检定要求。[/size][/font][font=宋体][font=宋体][size=18px][b] 1、电子天平检定规程规定的检定项目[/b][/size][/font][/font][font=宋体][font=宋体][size=18px][b][img=,426,238]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109071633036133_7606_1638093_3.png!w426x238.jpg[/img][/b][/size][/font][/font][font=宋体][font=宋体][b][b][font=宋体] 2、数字指示秤检定规程规定的检定项目[/font][font=宋体][/font][/b][/b][/font][/font][font=宋体][font=宋体][b][b][font=宋体][img=,435,525]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109071633555448_8992_1638093_3.png!w435x525.jpg[/img][/font][/b][/b][/font][/font][font=宋体][b][b][font=宋体][font=宋体]二、[/font][font=宋体]自动检定装置的基本功能[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]1、环境控制、监控功能[/font][/font][/b][/b][/font][font=宋体][font=宋体][font=宋体][b] [/b] 全自动检定系统具备环境控制、监控功能，通过专用的环境实验设备，依据不同等级非自动衡器检定过程中，规定的实验环境要求，对环境条件进行调整、监控。构建密闭、稳定的实验环境。采用温度控制器、湿度发生器设计制造的恒温恒湿试验箱构建实验环境，采用上送下回的内循环、滤膜送风方式，降低实验环境内的风速和气流流动。通过温度传感器、相对湿度传感器、风速仪实施监控环境条件，环境条件超出预定范围立即停止检定工作。[/font][/font][/font][font=宋体][font=宋体][b][font=宋体]2、自动确定砝码加载位置功能[/font][/b][font=宋体]通过摄像头自动扫描，根据X、Y坐标确认非自动衡器秤盘位置，选择偏载位置图及偏载加载位置1、2、3、4及中心位置。[/font][/font][/font][font=宋体][font=宋体][font=宋体][b]3、砝码自动加载功能[/b][/font][font=宋体]根据输入[/font][font=宋体]的[/font][font=宋体]非自动衡器基本信息、位置，输入[/font][font=宋体]的[/font][font=宋体]最大称量、[/font][font=宋体]检定分度[/font][font=宋体]值[/font][font=宋体](e)[/font][font=宋体]、[/font][font=宋体]最小分度[/font][font=宋体]值[/font][font=宋体](d)[/font][font=宋体]、等级，选择推荐方法，自动生成检定点，[/font][font=宋体]并[/font][font=宋体]显示各[/font][font=宋体]检定[/font][font=宋体]点允许误差。通过平移机构，移动砝码组和砝码串到指定的(X、Y)坐标处，再通过升降机构完成砝码组和砝码串的加载、卸载。[/font][/font][/font][font=宋体][font=宋体][font=宋体][b]4、数据自动采集、记录功能[/b][/font][font=宋体]通过前置的摄像头，对非自动衡器的示值进行摄像/拍照，采集非自动衡器的示值，并上传至计算机，生成检定记录，并依据采集到的数据自动完成运算，判定被检非自动衡器是否合格。[/font][/font][/font][font=宋体][font=宋体][font=宋体][/font][/font][/font][b][font=宋体]三、[/font][font=宋体]自动检定系统的结构与组成[/font][/b][img=,539,378]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109071636150793_95_1638093_3.png!w539x378.jpg[/img][font=宋体][font=宋体][font=宋体]1-温度监测探头；[/font][font=宋体]2-相对湿度监测探头；[/font][font=宋体]3-风速监测探头；[/font][font=宋体]4-采集非自动衡器示值的摄像头；[/font][font=宋体]5-加载用砝码组；[/font][font=宋体]6-闪变点法计算化整误差使用的砝码串；[/font][font=宋体]7-采集非自动衡器秤盘坐标的摄像头；[/font][font=宋体]8-提供恒温、恒湿环境条件的箱体；[/font][font=宋体]9-[/font][font=宋体]控制系统运行和采集数据的计算机。[/font][/font][/font][font=宋体][font=宋体][font=宋体][/font][/font][/font][font=宋体][font=宋体][font=宋体] [b]1、密闭的恒温、恒湿检定控制系统[/b][/font][font=宋体] 通过在系统内安装温度探头、风速探头、湿度探头，检定系统自动检测环境系统温度、湿度、风速满足实验条件后（温度恒温范围（20±2）℃、湿度（30-70）%RH、风速实验环境风速小于0.1m/s），自动测量系统可以开始启动。[/font][/font][/font][font=宋体][font=宋体][b][font=宋体] [/font][font=宋体]2、检定用砝码部分[/font][/b][font=宋体]本自动系统包括两组砝码，一组挂钩式静重砝码和一组链圈式感量砝码，每组砝码既可单独动作完成力值测量，也可通过砝码组合机构相互组合完成测量，当检测非自动衡器重复性时，通过软件设置直接加载/卸载第一组挂钩式砝码至最大称量。当检测偏载误差和线性误差时，以链圈式感量砝码作为最小称量量，与[/font][font=宋体]挂[/font][font=宋体]钩式砝码组合完成测量。[/font][/font][/font][font=宋体][font=宋体][font=宋体][b]3、砝码加载/卸载机械部分[/b][/font][font=宋体]升降机构是由二组独立的升降平台组成，完成内圈砝码组和外圈砝码组的单独或组合挂载，通过升降平台的升降实现所需质量的加载和卸载。感量砝码组由单独的升降机构实现感量砝码的加载和卸载。本自动系统顶部安装齿轮轨道实现砝码的左右移动。例如当检测偏载误差项目时，需要加载砝码位置如图2所示，本提案主要通过自动系统顶端安装摄像头，确定天平秤盘的X轴Y轴位置，精准定位五个位置完成检测。自动控制机构由计算机软件编程。[/font][/font][/font][font=宋体][font=宋体][font=宋体][img=,419,149]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109071637438544_3280_1638093_3.png!w419x149.jpg[/img][/font][/font][/font][font=宋体][font=宋体][b][font=宋体] 4[/font][font=宋体].读数部分[/font][/b][font=宋体] 在本自动系统前部安装摄像头，可以精确的读取电子天平、数字指示秤上的数值，通过转化，保存至pc机。[/font][b][font=宋体] 5[/font][font=宋体].软件处理部分[/font][/b][/font][/font][font=宋体][font=宋体][font=宋体][/font][/font][/font][font=宋体] 按照数字指示秤检定规程JJG539-2016、电子天平检定规程JJG1036-2008的要求，通过PC机进行高速数据采集、处理、保存、打印等实现全自动化检测，也可进行手动控制，并配有自动故障判断停机系统及人为紧急停止装置。[/font][font=宋体][/font][b][font=宋体]四、[/font][font=宋体]全自动检定系统的运行过程[/font][/b][font=宋体] 1、启动检定系统，检定系统进行环境控制；[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] 2、[/font][font=宋体]将非自动衡器至于检定系统内固定位置，前置摄像头对准非自动衡器显示部分。[/font][font=宋体]环境条件稳定后[/font][font=宋体]，[/font][font=宋体]在控制软件上，输入[/font][font=宋体]非自动衡器[/font][font=宋体]位置，自动扫描通过X、Y坐标确认[/font][font=宋体]非自动衡器[/font][font=宋体]秤盘位置，选择偏载位置图及偏载加载位置1、2、3、4；输入最大称量、e值、d值、等级，选择推荐方法，自动生成检定点，自动显示各点允许误差。也可根据需要人为调整。输入各检定需要参数后，按照流程图进行检测。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]3、重复性项目测定：[/font][font=宋体]重复性是同一载荷多次称量结果的差值。测量重复性的目的是考核非自动衡器多次称量所得结果的一致程度，是数字指示秤的一个重要计量性能指标。检定方法是对同一载荷进行多次称量，所得结果的最大值与最小值之差，应不大于该秤量点的最大允许误差的绝对值。具体步骤详见流程图。[/font][font=宋体][font=宋体][/font][/font][font=宋体] 4、示值误差（线性）项目测定：[/font][font=宋体]数字示值的特点是只能显示分度值d的整数倍：若d为1，数字示值的末位数可以是0,1,2,3,4,5,6,7,8,9；若d为2，数字示值的末位数可以是0,2,4,6,8；若d为5，数字示值的末位数可以是0,5。但是衡器显示的数字是模拟化示值化整而来，模拟信号化整到数字示值这一过程带入的误差称之为数字实质的化整误差。称重显示器将称重传感器输出的模拟电压信号放大后，通过A/D转换和数字处理将模拟信号显示出来，数字示值对应的模拟量，称为化整前的模拟示值P，可以利用加载小砝码使示值至闪变点的办法确定ΔL。[/font][font=宋体][font=宋体]5、偏载误差项目的测定：[/font][font=宋体]偏载是指同一载荷在不同位置的示值误差，由于每次使用衡器称量物品的时候，不可能保证每次称量都将物品放置在承载器的中心位置，所以偏载误差就是考核载荷放在承载器的不同位置上测量结果。通过顶端摄像头确定天平秤盘的X轴Y轴位置，确定偏载误差检测的五个位置。为了保证承载器上不出现空载，在更换砝码时，每次系统先加载质量值为10e（第二组砝码）置于秤盘，然后加载（或卸载）检定载荷第一组砝码（或第二组砝码），在卸载质量值为10e的砝码后，记录读数。具体检定步骤详见附件1。[/font][/font][img=,565,448]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109071640028124_9094_1638093_3.png!w565x448.jpg[/img][font=宋体][font=宋体][img=,549,414]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109071640546599_2108_1638093_3.png!w549x414.jpg[/img][/font][/font][font=宋体][font=宋体][img=,637,484]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109071641347751_448_1638093_3.png!w637x484.jpg[/img][/font][/font][img=,523,368]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109071642380338_3059_1638093_3.png!w523x368.jpg[/img][font=宋体][font=宋体][font=宋体][img=,603,330]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109071643153050_1234_1638093_3.png!w603x330.jpg[/img][/font][/font][/font][b][font=宋体][size=18px]结[/size][/font][font=宋体][size=18px] [/size][/font][font=宋体][size=18px]论[/size][/font][/b][font=宋体][font=宋体][font=宋体][/font][/font][/font][font=宋体]依据JJG1036-2[/font][font=宋体]008[/font][font=宋体]《电子天平检定规程》、JJG539-2016《数字指示秤检定规程》[/font][font=宋体]的理论基础，非自动衡器的自动检定装置配备有环境控制、监控功能，自动找准加载砝码位置并放置砝码功能，数据自动采集、记录功能，[/font][font=宋体]连[/font][font=宋体]接电脑实现信息化检测。尽最大可能减小人为和环境对检定[/font][font=宋体]结果[/font][font=宋体]的影响。[/font][font=宋体]特别适用于非自动衡器集中检定，和非自动衡器生产企业对产品进行质量控制时的检测，[/font][font=宋体]解放技术人员双手，解决非自动衡器检定工作量大的问题[/font][font=宋体]。[/font][font=宋体][size=24px][color=#ff0000][b]注:该方案已申请发明、实用新型两项专利。[/b][/color][/size][/font]

[align=center][b][color=#222222]Lamb Weston 利用在线自动检重秤在高产量马铃薯生产厂确保重量合规性[/color][/b][/align][align=center][img=,450,337]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808231030172678_7811_271_3.jpg!w690x518.jpg[/img][/align][color=windowtext]荷兰公司 Lamb Weston/Meijer V.O.F 是世界上最大的冷冻马铃薯产品生产商之一。该公司设立在 Oosterbierum 的生产厂每小时处理 15 吨马铃薯，将产品供应给位于欧洲、中东和非洲 80 个国家/地区的快餐店和食品服务商。[/color][align=center][img=,450,274]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808231030318428_7267_271_3.jpg!w640x391.jpg[/img] [/align][color=windowtext] [/color][color=windowtext]Lamb Weston [/color][color=windowtext]等食品生产商需要达到关于灌装量与产品重量的严格标准，例如：全球食品安全倡议 (GFSI) 认可的不同法规与食品安全计划，对于不合规企业将给予罚款等处罚。Lamb Weston 已连续 25 年与梅特勒-托利多产品检测部门合作，以确保其始终达到严格的合规标准。[/color][align=center][img=,450,225]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808231030451808_2711_271_3.jpg!w690x345.jpg[/img][/align][color=windowtext]最近，Lamb Weston 加快了生产线速度。该公司计划在 2020 年前将处理量增加一倍。为了满足这一要求，该公司对生产线进行了翻新，新增了[b]五台梅特勒-托利多自动检重秤[/b]。新设备的传输带速度与更高的处理速度完美契合，并且可根据产量的进一步增加对其进行改造。[/color][align=center][img=,400,292]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808231030586638_5854_271_3.jpg!w517x378.jpg[/img][/align]但是为了确保合规性，需要对产品进行可靠检测，以确保其达到关于包装产品的净含量法律要求，并且确保客户满意度和消除费用昂贵的产品多灌装量。自动检重秤安装在一台多头称重机的下游，Lamb Weston/Meijer 的薯条会在此处进行分割，然后最终打包到一千克（=2.2 磅）袋子中。然后对袋子称重，[b]不合格产品由推杆剔除[/b]。这样可对不符合重量要求的产品进行可靠分拣。为了帮助执行这一过程，通过挡光板监视是否已成功剔除欠重或超重产品。否则，将会在操作简便的 15" 触摸屏终端的信息部分显示一条消息。通过立即关闭传输带和激活无源触点的方式向生产人员发出警告，以便于将合格产品通道中的不合格产品剔除，并最终将其重新放入生产过程中。[align=center][img=,450,386]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808231031149018_9576_271_3.jpg!w690x592.jpg[/img][/align][b] 最先进的技术确保高品质炸薯条 [/b]Oosterbierum 的一百多名员工确保马铃薯被加工成高品质的预炸冷冻薯条和其他特色马铃薯产品。炸薯条有自己的质量规格，不仅涉及到它们的口味，还涉及它们的外观。复杂的摄像技术检测每一根炸薯条的天然缺陷，在实验室里还会不断对它们的颜色进行视觉检查。同时，所有副产品（例如马铃薯皮和马铃薯块）都会找到新的用途——例如动物饲料。[align=center][img=,400,421]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808231031362128_4472_271_3.jpg!w400x421.jpg[/img][/align]生产过程的高科技本质使得公司的生产环境变得非常复杂。五种自动检重解决方案的设计已经完全适应了这种环境。由于可用空间小，Lamb Weston 需要节省空间的自动检重解决方案，同时适应上下游机器的高度尺寸。整个检重系统均设计了特殊高度，以匹配客户生产系统的生产线高度。为了适应空间要求，传输带控制系统通过包含称重终端的单独控制柜定位在外部。梅特勒-托利多 FreeWeigh.Net[sup] [/sup] 软件包还允许在集成的生产网络中使用自动检重秤，以记录统计质量数据。这家公司整个生产过程均可在物品级别和批次级别进行追溯和记录，该系统还能实现当前生产数据的精确概览。因此，Lamb Weston 能够涵盖最终包装和灌装工艺检查的整个范围，可以更快速地对生产过程中的变化做出反应。[align=center][img=,450,298]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808231031509924_2750_271_3.jpg!w690x457.jpg[/img][/align]据最终包装部门技术总监 Sjerk Zoodsma 介绍，目前的生产线升级是通过梅特勒-托利多成功实现的。“我们对生产线翻新非常满意。新自动检重秤与我们的生产速度完美契合，并可确保更高的处理量。另外，我们最大限度延长了运行时间。”如需了解关于如何确保包装食品合规性的更多信息，请下载梅特勒-托利多最新发布的《[url=http://www.mt.com/global/en/home/library/white-papers/product-inspection/pi-conformity-of-packaged-food.html?cmp=af_GLO_press%20release_PI_WHP_Conformity_20171113][color=#0000ff]确保包装食品合规性[/color][/url][color=#0000ff]》最新白皮书。[/color][align=center][img=,281,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808231032077878_3928_271_3.png!w318x452.jpg[/img][/align]