一种先进的定量自动衡器——电脑组合秤

    【摘要】文章主要介绍了一种先进的定量自动衡器——电脑组合秤的起源及发展过程。分析了电脑组合秤的技术特点及优势，介绍了目前电脑组合秤的应用领域和对象。并提出电脑组合秤应尽快国产化以利于普及应用。

    一、问题的提出及解决方法

    上世纪70年代，日本农业协会向有关衡器企业提出了青椒称量的课题。在日本，青椒通常是以袋装定量包装的形式在超市销售的，若每袋青椒定量值是120克，要装准120克是一件非常困难的事情由于单个青椒重量较重，且差别较大，装少了关系到消费者利益，装多了关系到企业的成本。传统的方式是人工称量，即在一台静态的电子秤上称量，一个青椒接一个青椒的累加，凑足120克即可。但是如果累加到115克，再想找一个5克重的青椒加上去几乎是不可能的，则必须从115克中拿去一个较小的青椒，再加另外较大一个青椒。如果重量大大超过12克或不足120克的话，还需重复以上工作，这样称重效率极低，且难以达到接近目标重量（定量值）的结果。日本的技术人员在对此进行大量调查研究后，利用组合称量原理成功地解决了上述的青椒称重问题。

    电脑组合秤又称选择组合衡器，它是由多个具有独立的进料出料结构的称量单元组成，一般电脑组合秤由8～32个称重单元组成。电脑利用排列组合原理将各称重单元的载荷量进行自动优选组合计算，得出最佳、最接近定量值的组合进行包装。如图所示，例如一台十个称重单元的电脑组合秤，称量时每个称重单元都进行称量，并将每个称量斗中的重量数据读入电脑，由电脑进行优选组合，根据组合数字，十个称量单元共能实现1023种组合，电脑从这1023种组合中选出最接近目标重量值的组合。这样上述人工反复搭配、且很难实现定量值的工作迎刃而解。

    二、电脑组合秤的技术特点

    1.计量精度高

    电脑组合秤从以下三个方面保证称量准确度：

    a、二次采样

    如上述一台十个称量单元的电脑组合秤，在称量过程中从十个称量单元的数据中一次读取为第一次采样，电脑获得数据后进行优选组合；如果3个称量单元的被称物，而是再次对这3个称量单元的被称物进行一次重量数据的采样，此为第二次采样；如两次采样的数据不一致，则电脑会重新进行组合，如两次采样的数据一致，电脑组合秤出料；这样就保证了排出物料的重量与预定的重量完全一致。

    b、自动置零功能

    由于在称量过程中一些被称物的粉尘会粘在称量斗壁上不掉下来，影响下一次称量的准确度。电脑组合秤解决这一问题的方案是：①释放物料时称量斗一般要开启4－5次，减少被称物的粉尘的残留量。②电脑组合秤还会将进行称量斗的重量自动归零，即将粘在称量斗上的粉尘视为零重量，不影响下次称量的准确度。

    c、防地面振动

    一般电脑组合秤是在车间内工作，而车间内经常会有动力马达设备运转对地面产生振动，人体对这种振动一般感受不到，但对于高灵敏度电脑组合秤会感应到，使称量数据不稳定为此电脑组合秤在称重传感器之外再增加一个感应振动传感器，把感应到的振动成份从称量传感器数据中去除，从而获取可靠的数据。

    2.称量速度快

    a、数字信号处理技术

    电脑组合秤的数字处理由专门的电脑芯片完成，它保证了重量模拟信号经过快速数字滤波后转换成数字信号，进而保证有时间来完成前面所述的“二次数据采样”功能。

    b、步进马达控制料斗开闭

    由于步进马达的可控性使称量料斗的开闭速度、大小均可调整，并且在小称量时可以将称量料斗的开闭调至较小，以达到高速。

    c、供料振槽可调

    振槽的振幅和振动时间均可调，且调整细微，可满足准确度和速度的要求。电脑组合秤的另一重要特点是根据不同的物料有相应的应用技术，如有防水型、易碎物型、易粘物型、混合称量、个数称量等等，能适用各方面的需要。

    三.结束语

    自1972年世界上第一台电脑组合秤诞生就开创了世界定量包装的新时代，由于其称量速度快、动态精度好、自动化程度高等性能，被广泛应用到包装薯片、糖果、膨化食品、饼干、冷冻蔬菜食品等行业的定量包装。

    组合秤定量称重版块是食品工厂自动化生产的关键设备，以前我国均依靠日本、澳大利亚等国进口，由于价格昂贵，阻碍了电脑组合秤的广泛应用与普及。现中山市精威包装机械有限公司（http://www.multiweigh.com.cn）采用先进的电脑组合的构件和元件，其稳定的性能、诚信的售后服务、更加贴近国内食品终端的价格，已赢得了大量食品厂家的青睐与推崇。精威组合秤在技术方面的迅速提升及上档次，让原本被视为“贵族产品”的电脑组合秤不再列为大企业的专利，国内更多追求高速度、高效率的企业，纷纷淘汰以往容杯式或全人工等费料费人工的定量称重包装生产线，用高科技、自动化程度更高的组合秤定量称重包装系统来武装自己。从而掀起了一场提升生产与设备管理的“新革命”！

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