В Чем Разница Между Гравиметрическим и Волюметрическим Дозированием?

гравиметрическими и объёмными системами дозирования ?

 

На промышленных предприятиях одним из важнейших этапов установления производственных стандартов, поддержания стабильного качества продукции и контроля затрат на сырье является дозирование . Смешивание сырья с точностью до грамма, в нужное время и в правильных пропорциях, напрямую влияет на все — от механической прочности до однородности цвета конечного продукта. Заводы, работающие в таких отраслях, как производство пластмасс, химикатов, продуктов питания или сельского хозяйства, вынуждены выбрасывать тонны сырья или продавать низкокачественную (второсортную) продукцию, если им не удается достичь правильного соотношения компонентов.

В этом процессе двумя основными технологиями, наиболее часто встречающимися среди специалистов по техническому обслуживанию, ремонту и производству в промышленности, являются гравиметрический и объемный методы. Это системы дозирования . Обе системы предназначены для перемещения материала из одной точки в другую, но их алгоритмы вычислений и возможности механических измерений совершенно различны. В промышленности мы подробно рассмотрим механические, электронные и программные различия между этими двумя технологиями, чтобы вы могли выбрать систему, наиболее подходящую для вашего предприятия.

 

Объёмный Дозирование : основные принципы и механические ограничения

 

 

Объёмный Дозирование — это аппаратная система, в которой материал измеряется объемным методом, то есть количество материала, помещающееся в определенную область (обычно между лопастями шнекового конвейера), перемещается в течение определенного времени. Поддерживая постоянную скорость (об/мин) шнекового конвейера, шнека или поворотного клапана с помощью частоты привода на панели управления двигателем, в систему подается постоянный объем материала за определенное время.

Основная причина широкого распространения системы в промышленности — низкая стоимость инвестиций (CAPEX). Она не требует сложной автоматизации на базе ПЛК или точных датчиков взвешивания . Благодаря простой механической конструкции, требования к техническому обслуживанию и ремонту невелики; специалисты могут быстро выявлять и устранять неисправности. Однако эта простота аппаратной части также влечет за собой некоторые эксплуатационные недостатки.

 

Объемная плотность Почему плотность является проблемой?

 

Главный недостаток объемного измерения заключается в разнице насыпной плотности материала . Неспособность объемной системы определять изменения массы ( плотности ) является проблемой. Сырье в порошкообразной или измельченной форме может сжиматься во время ожидания в силосе, подвергаться воздействию влажности окружающей среды или аэрации во время транспортировки. Например, материал, который утром весит 800 грамм на литр при 50% влажности, может упасть до 750 грамм на литр днем после сушки или аэрации. Поскольку двигатель объемной системы продолжает вращаться с той же скоростью, фактическая масса (в граммах), поступающая в рецептуру, колеблется, и качество конечного продукта ухудшается.

 

Гравиметрический Дозирование : возможности измерения массы и автоматизации

 

 

Гравиметрические системы, с другой стороны, измеряют материал непосредственно по весу (массе), а не по объему. Вся машина или весовая платформа оснащена высокочувствительными датчиками нагрузки . Благодаря этой системе количество материала, теряемого в секунду, рассчитывается с миллисекундным временем сканирования. Даже если плотность, размер частиц, содержание влаги или вязкость материала мгновенно изменяются, система автоматически калибрует скорость двигателя в режиме реального времени для поддержания заданного веса.

 

Самокалибрующиеся ПИД- системы

 

гравиметрической технологии лежат алгоритмы ПЛК , которые передают непрерывные корректирующие частоты на драйверы двигателей ( инверторы ) через контуры ПИД-регулирования (пропорционально-интегрально-дифференциального регулирования). Если порошкообразный материал внезапно сжимается и конденсируется, тензодатчик обнаруживает это в течение миллисекунд, увеличивая массу, выгружаемую из шнекового конвейера, и ПЛК автоматически снижает скорость двигателя. Этот механизм непрерывной обратной связи обеспечивает бесперебойное производство с исключительной точностью от 0,1% до 0,5% без необходимости вмешательства человека или отбора проб .

 

Технические и эксплуатационные характеристики	Объёмный Дозировка	Гравиметрический Дозировка
Принцип измерения	Объемный (соотношение скорости вращения шнека и времени)	Масса (потеря веса / время)
Точность взвешивания	Низкий - Средний (в значительной степени зависит от плотности материала)	Очень высокий (независимо от изменений плотности)
Стоимость инвестиций (CAPEX)	Более экономичный, бюджетный вариант.	Более высокие инвестиции (но очень быстрая окупаемость)
Панели автоматизации и управления	Базовое управление двигателем, простой контактор или привод.	Усовершенствованный ПЛК, весовой модуль SIWAREX, ПИД-регулятор.
Требуется калибровка	При каждой смене партии требуется ручной отбор проб и корректировка.	самокалибровка ) и непрерывная работа с помощью программного обеспечения.

 

 

Какую систему следует выбрать? Матрица принятия решений

 

Если используемое в вашей производственной линии сырье всегда имеет постоянную плотность (например, идеально однородные гранулы пластика, пшеница или стандартные зерновые) и у вас широкий диапазон допусков в рецептуре продукта, то объемные конвейеры более чем удовлетворят ваши потребности с точки зрения соотношения цены и производительности. Особенно в транспортировке сельскохозяйственной продукции или горнодобывающей промышленности объемные шнековые конвейеры обеспечивают многолетнюю бесперебойную работу.

 

Однако, если характеристики вашего сырья постоянно меняются от партии к партии, если вы используете переработанный пластик и работаете в таких отраслях, как фармацевтика, производство цветных мастербатчей или строительной химии, где даже 1% погрешности может привести к отбраковке продукции, то гравиметрические системы абсолютно необходимы. Гравиметрические системы полностью предотвращают передозировку дорогостоящего сырья, обеспечивая экономию, которая окупит разницу в цене в течение нескольких месяцев.

 

Целевая область применения	Рекомендуемый тип системы	Инженерные причины
Экструзия пластмасс ( мастербатч )	Определенно гравиметрический	Чтобы свести к минимуму цветовые вариации и предотвратить дорогостоящие потери краски.
Переработка зерна, зерновых и кормов	Объемный / Гравиметрический	Относительно стабильная гранулированная структура делает его пригодным для объемных измерений , но для мониторинга складских помещений предпочтительнее гравиметрические измерения .
Строительная химия (цемент, добавки)	Определенно гравиметрический	Точное миллиметровое измерение цемента и морозостойких добавок имеет решающее значение для прочности изделия.

 

Часто задаваемые вопросы

 

Гравиметрический Насколько точным является дозирующее устройство?

Гравиметрические системы, как правило, обеспечивают превосходную точность взвешивания, составляющую от 0,1% до 0,5%, в зависимости от качества используемого тензодатчика , механической изоляции и вибраций окружающей среды. Этот показатель может быть дополнительно улучшен в системах точного микродозирования .

 

объемные системы в гравиметрические структуры?

Если существующее механическое шасси, двигатель и шнековый конвейер достаточно устойчивы, систему можно модернизировать, добавив платформенные тензодатчики , модули считывания веса и усовершенствованную панель управления гравиметром . Однако этот процесс требует высокого уровня знаний в области аппаратного обеспечения.

 

Какую систему проще обслуживать и ремонтировать механически?

Объемные системы проще в диагностике и обслуживании, поскольку их механические компоненты и электрические панели проще. Гравиметрические системы используют чувствительные электронные датчики , но возможности диагностики с помощью программного обеспечения на базе ПЛК значительно ускоряют поиск и устранение неисправностей.

 

Как отрегулировать скорость двигателя шнекового конвейера во время дозирования ?

высокоточных драйверов двигателей (частотно-регулируемых приводов/ инверторов ) на панели управления частота (Гц), подаваемая на двигатель, регулируется с миллиметровой точностью, что позволяет контролировать скорость вращения двигателя (об/мин) без потери крутящего момента .

 

Объемная плотность Что такое плотность и почему она меняется?

Объём — это масса материала на единицу объёма в порошкообразном, гранулированном или жидком состоянии. Повышенная влажность окружающей среды делает порошок тяжелее, а аэрация во время транспортировки — легче. Эти изменения объёма могут сразу же ввести в заблуждение при объёмном взвешивании.

 

Гравиметрический Какова средняя рентабельность инвестиций (ROI) в дозирование ?

передозировку дорогостоящих добавок, затраты на инвестиции обычно полностью окупаются в течение 6–12 месяцев, в зависимости от производственной мощности.

 

Для ознакомления с практическими применениями и отраслевыми областями использования систем дозирования порошков в различных отраслях промышленности , пожалуйста, ознакомьтесь с нашей статьей «Отраслевые решения при выборе системы дозирования ». Можете посмотреть.

 

заказа индивидуальных систем дозирования порошковых материалов для вашего предприятия и получения всей необходимой технической информации, пожалуйста, ознакомьтесь с нашим продуктом «Системы дозирования» .