1 引言
隨著我國經濟建設的發(fā)展和科學技術的進步,國內電子衡器的研制及生產使用發(fā)展迅速,電子衡器也越來越多地參與到數據處理和過程控制中來
對于計量部門,為保障電子臺秤的計量性能,需對電子臺秤進行周期性的檢定。根據檢定規(guī)程,電子臺秤的檢定必須具有以下三個項目:稱量測試、偏載測試、重復性測試。其中稱量測試需加載到最大稱量的砝碼,重復性至少要用一半量程砝碼加載3遍,這大大提高了工作強度和工作量。尤其大量程電子臺秤的檢測,其對人工的耗費是十分巨大的,因此開發(fā)一套智能化、現代化的電子臺秤自動檢測系統(tǒng)就顯得尤為必要。
2 國內研究現狀
當前國內電子臺秤的檢測依然是以人工檢測為主,主要依靠人力搬運砝碼來實現檢測點的加卸載,同時由于主要依靠人工記錄數據,所以其存在效率低、工作強度大、易受人為因素干擾、存在安全隱患、數據管理能力低等缺點。
近年來包括中航工業(yè)北京長城計量測試技術研究所、浙江省計量測試院、承德石油高等專科學校等科研原始都在電子臺秤的自動化檢測領域進行了一些初步的嘗試,并取得了一定的成果,但仍存在一定的缺陷,比如檢測對象單一、量程段小,自動化程度不高等。
3 自動檢測系統(tǒng)方案設計
3.1 檢測系統(tǒng)技術指標
本文設計的該檢測系統(tǒng)針對市面上絕大多數(30～300)kg電子臺秤,按照JJG 539-2016《數字指示秤檢定規(guī)程》
表1 技術指標 下載原表
3.2 系統(tǒng)總體組成
該電子臺秤自動檢測系統(tǒng)由機架、移動工作臺、測試標準砝碼、工作臺移動機構、砝碼移動機構、砝碼加載機構、圖像數據采集系統(tǒng)等部分組成,結構設計圖如圖1所示。
圖1 檢測系統(tǒng)結構示意圖 下載原圖
3.3 標準砝碼組設計
電子臺秤檢測主要包含稱量檢測、重復性檢測、偏載檢測三個部分,按照檢定規(guī)程(30～300)kg常見電子臺秤涉及砝碼加載點如表2所示。
如表2所示,砝碼加載點涉及點多、加載量大,同時考慮到稱量檢測和重復性檢測只需在秤盤中心位置加載,偏載檢測需要加秤盤四邊區(qū)域加載,為了提高檢測效率,減少砝碼組合,降低砝碼高度提高設備安全性,本設計將標準砝碼分為稱量測試砝碼、偏載測試砝碼兩部分組成,由稱量測試砝碼來完成稱量檢測和重復性檢測,偏載測試砝碼來完成偏載檢測。測試砝碼組結構圖如圖2所示,由伺服電動缸、負荷傳感器、標準砝碼組成。砝碼組中砝碼高度和砝碼質量成一定比例數學關系,測試砝碼組運作時,初始狀態(tài)下砝碼組與負荷傳感器完全受力,通過PLC控制器控制砝碼組逐步下降
表2(30～300)kg電子臺秤砝碼加載點(單位:kg) 下載原表
圖2 測試砝碼組結構圖 下載原圖
3.4 工作原理
鑒于此系統(tǒng)主要是針對(30～300)kg電子臺秤,我們將電子臺秤臺面尺寸大致分為30cm×40cm和40cm×60cm,這兩種尺寸以進行偏載區(qū)域劃分。如圖3所示,開始檢測時先通過二維碼掃描或人工輸入等方式錄入被檢電子臺秤的基本信息,然后移動工作平臺中心至稱量砝碼加載區(qū)域,根據已錄入電子臺秤信息選擇砝碼加載點,通過控制砝碼串下降高度以達到砝碼加載效果,砝碼加載完畢后通過圖像采集系統(tǒng)或者RS-232接口通訊采集電子臺秤讀數;完成電子臺秤稱量檢測及重復性檢測后進行偏載檢測時,根據電子臺秤尺寸大小分別移動電子臺秤四邊至偏載砝碼加載區(qū)域,控制偏載砝碼串下降加載以達到偏載檢測的效果。
4 結論
蘇州市計量測試院在借鑒國內外自動控制技術的基礎上研發(fā)的本套電子臺秤自動檢測系統(tǒng),集自動檢測、數據采集、數據對接等功能于一體,針對(30～300)kg電子臺秤完成其稱量測試、重復性測試、偏載測試的自動化檢測等功能。同時在該系統(tǒng)的進一步展望方面
圖3 系統(tǒng)工作流程圖
