Come avviene la pesatura automatica nelle fabbriche
La pesatura automatica è un termine generico che copre le operazioni di determinazione di:
- valori di massa (peso) dei corpi; variazioni di massa nel tempo;
- deviazioni dei valori di massa da un dato valore;
- il valore complessivo della massa della merce trasportata, nonché la pesatura delle porzioni (dosi) indicate.
La pesatura automatica viene effettuata utilizzando dispositivi di pesatura automatica che, in base al grado di automazione, sono suddivisi in:
- bilance con bilanciamento automatico;
- bilance con trasmissione e registrazione a distanza delle letture;
- bilance automatiche per porzioni;
- distributori automatici di porzioni;
- bilance automatiche continue;
- pesatrici automatiche continue e bilance selezionatrici automatiche.
Quando si scelgono bilance industriali, da appoggio o da tavolo, è necessario tenere conto di diversi aspetti importanti: tipo, scopo (funzione della bilancia), materiale di costruzione, volume, dimensioni, campo di pesatura, accuratezza (errore di misura), condizioni di utilizzo .
Per le bilance con bilanciamento automatico, solo il processo di determinazione (bilanciamento) del carico è automatizzato. Ciò si ottiene deviando i contrappesi del pendolo o deformando gli elementi di misurazione elastici.
La bilancia autobilanciata ha un campo di carico massimo di 100 g — 1000 t (a seconda del sistema di aggancio). Le bilance da laboratorio con bilanciamento automatico hanno classi di precisione più elevate.
Le bilance con trasmissione e registrazione a distanza delle letture sono bilance con bilanciamento automatico, in cui il movimento degli elementi di misurazione viene convertito in un segnale (il più delle volte elettrico).
Per convertire le letture di scale a quadrante e a molla con una grande deformazione (circa millimetri) del corpo elastico della scala, vengono utilizzate le selsine (lo svantaggio è un aumento dell'errore dovuto all'effetto contrario sul sistema di misurazione e agli errori di trasmissione ), potenziometri (lo svantaggio è un aumento dell'errore dovuto all'attrito), dispositivi di lettura degli impulsi (fotoelettrici, testine magnetiche, ecc.), encoder, nonché sistemi di tracciamento.
Per convertire le letture della bilancia a molla con una piccola deformazione (decimi di mm o meno) di un corpo elastico, calibri di filo (estensimetri elettrici) e viene utilizzato effetto diretto e inverso della magnetostrizione.
Molto spesso, gli estensimetri vengono utilizzati per misurare il peso nell'automazione dei processi tecnologici, convertitori della deformazione misurata di corpi solidi in un segnale elettrico. Gli estensimetri resistivi (filo e lamina) sono ampiamente utilizzati, convertendo la deformazione in una variazione della resistenza elettrica.
Il funzionamento di un misuratore di resistenza si basa sulla proprietà di un filo metallico (o lamina) sotto l'influenza della deformazione (tensione o compressione) per modificare la sua resistenza elettrica.
Come bilance con trasmissione e registrazione remota delle letture, vengono utilizzati anche dispositivi automatici (elettromagnetici) di compensazione della forza, costituiti da sensori e un sistema di feedback che compensa le variazioni del carico sul sensore. La corrente (pressione) nel circuito di retroazione è analoga al peso che agisce sulla cella di carico.
I porzionatori automatici vengono utilizzati per la pesatura in parti uguali di materiali sfusi e liquidi, principalmente per la contabilità generale o l'imballaggio. In tali bilance, i processi di alimentazione, pesatura e scarico dei materiali sono automatizzati.
Tipicamente, queste bilance sono una trave a cui sono sospesi un contrappeso con pesi e una benna per ricevere il carico, nella benna viene alimentato il materiale per gravità o per mezzo di un alimentatore. Quando viene raggiunto il peso specificato del materiale nella benna, il braccio oscillante viene deviato, l'alimentazione del materiale si arresta e la benna viene scaricata.
Meno comunemente, come bilance automatiche vengono utilizzate bilance con bilanciamento automatico o con trasmissione e registrazione remota delle letture, dotate di sensori che si attivano al raggiungimento di un peso prefissato e bloccano l'ulteriore alimentazione del materiale.
I dosatori automatici di batch vengono utilizzati per il confezionamento di impasti di una determinata composizione e sono tradizionali bilance con bilanciamento automatico o con trasmissione e registrazione a distanza delle letture, dotate di un sistema di automazione che controlla l'alimentazione dei materiali.Il carico finale dei dosatori batch va da pochi g a diverse tonnellate. Classe di precisione 1b e inferiore.
Le bilance continue automatiche vengono utilizzate per determinare la quantità totale di materiali sfusi trasportati da nastri trasportatori (bilance trasportatrici) o per gravità (bilance dinamiche).
Per la pesatura di merci su nastri trasportatori, la parte del nastro poggia su supporti a rulli montati su una piattaforma di pesatura o su sensori (tensione elettrica, pneumatici, ecc.).
Il valore totale della massa del carico attraversato dalla bilancia viene determinato integrando il prodotto di un segnale proporzionale al valore del carico istantaneo per un segnale proporzionale alla velocità del nastro (ad esempio, tensione della dinamo tachimetrica).
Per la determinazione completa della massa delle merci trasportate verticalmente per gravità, vale il principio di misurare la reazione di un flusso di materiale ad un piatto inclinato o la reazione di un motore elettrico rotante su un piano orizzontale su una girante (ma un tipo di centrifuga ventilatore) installato nel flusso di materiale viene utilizzato. La compensazione della forza viene utilizzata per misurare la risposta.
Le pesatrici automatiche ad azione continua vengono utilizzate per regolare automaticamente il flusso di materiale per ottenere un rendimento specifico (o un determinato rapporto di rendimento quando più alimentatori funzionano contemporaneamente). Sono bilance automatiche a funzionamento continuo, dotate di un sistema di controllo automatico degli alimentatori che regolano il consumo di materiale.
Molto spesso, i dosatori continui vengono utilizzati sotto forma di un nastro trasportatore corto supportato da un sistema di leve a peso o su sensori (estensimetro elettrico, pneumatico) e che controlla un alimentatore vibrante. Vengono utilizzati anche dosatori a forma di serbatoio (secchio), supportati da un dispositivo di pesatura che regola il consumo di materiale in modo che la velocità di riduzione del peso del secchio corrisponda a quella specificata.
Le bilance di selezione automatica vengono utilizzate per selezionare i prodotti (pacchetti) in base al peso. Per migliorare la precisione e le prestazioni, vengono solitamente misurate le deviazioni del peso del prodotto controllato dallo standard. La quantità di deflessione è misurata da un sistema elettrodinamico con compensazione della forza. Viene creato un campo di accelerazione artificiale (centrifugo) (scale di selezione centrifughe) per lo smistamento di prodotti leggeri (dell'ordine di diversi g).
Un esempio dell'uso di dispositivi di pesatura automatica nello schema di automazione di un'officina di trasformazione:
Diagramma schematico di un moderno armadio per l'erogazione automatica dell'acqua con PLC:
