Глава 20 весоконтрольное оборудование

Весовой контроль — взвешивание сырья, вспомогательных ма­териалов, полуфабрикатов и готовой продукции — проводят с целью их учета, а также выполнения коммерческих операций. При весовом контроле учитывают массу, объем, расход и коли­чество.

Расход — это отношение массы или объема вещества, проходя­щего через поперечное сечение транспортного канала за время, в течение которого это перемещение происходит. Под транспорт­ным каналом понимают не только трубопровод (для жидкости и газа), но и ленту конвейера, шнек машины и другие устройства, которые перемещают слой продукта, или открытый канал гидро­конвейера, перемещающего рыбное сырье и т. п.

Объемный расход измеряют в метрах кубических в секунду, а массовый — в килограммах в секунду. Для получения сравнимых результатов измерений объемный расход приводят к нормальным условиям. Напомним, что при технических измерениях нормаль­ными условиями считаются: температура 20 °С, давление 0,1 МПа и относительная влажность, равная нулю.

Количество — это масса (кг) или объем вещества (м³), проходя­щего через поперечное сечение транспортного канала за опреде­ленный промежуток времени (за час, сутки и т.д.). Если количе­ство продукта определяют в единицах объема, то при измерениях необходимо иметь данные об агрегатном состоянии и физических свойствах продукта.

Для весового контроля, измерения расхода и количества твер­дых, сыпучих или жидких материалов и штучных изделий приме­няют весы, весоконтрольное оборудование, весовые дозаторы, расходомеры и счетчики, различные тензорезисторные преобразо­ватели.

20.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ВЕСОВ

Весы — это прибор для измерения массы твердых, сыпучих или жидких веществ. Основные параметры, характеризующие весы, — значения наибольшего и наименьшего предельного взвешивания, цена деления и класс точности. Применяют весы со следующим классом точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0. Сравнительная характеристика наиболее высоких классов точнос­ти весоизмерительных устройств приведена ниже.

Метрологическую поверку весов и других средств взвешивания на соответствие их классу точности осуществляют территориаль­ные органы Федеральной службы по техническому регулирова­нию и метрологии. Весы, прошедшие поверку, пломбируют с на­несением государственного клейма.

В зависимости от назначения различают весы общепромыш­ленные, технологические, лабораторные, метрологические и для специального взвешивания. К общепромышленным относятся платформенные, транспортные и настольные весы. В группу тех­нологических весов входят различные устройства для взвешива­ния и дозирования материалов на технологических операциях (сортирования, закатывания консервных банок и др.), причем для строго определенных продуктов. Лабораторные весы используют для точного измерения массы при проведении различных лабора­торных анализов. Метрологические весы применяют для поверки весоизмерительных устройств и приборов.

В зависимости от способа установки весы бывают стационарные и передвижные. Стационарные весы монтируют на постоянное ме­сто эксплуатации и их перемещение возможно только после демон­тажа, а передвижные — не имеют постоянного места эксплуатации и их перемещают вручную или транспортными средствами.

По принципу взвешивания весы бывают дискретного (перио­дического) и непрерывного действия. По способу создания урав­новешивающего момента различают механические (рычажные и пружинные), электромеханические, гидравлические, тензометри-ческие и другие весы.

По виду указательного устройства весы разделяют на шкаль­ные, коромысловые и циферблатные; по способу преобразования измерительного сигнала — на механические, гидравлические, электромеханические, оптикомеханические, пневматические.

Весы по уровню автоматизации бывают неавтоматические, по­луавтоматические и автоматические.

По способу отсчета и снятия показаний весы бывают непосред­ственного считывания результатов взвешивания и дистанционно­го, когда результаты взвешивания передаются на расстояние. Вид отсчета может быть визуальным или регистрирующим на бумаж­ном или электронном носителе.

По точности все весы подразделяют на четыре класса: обычной (класс 1), средней (класс 2), высокой (класс 3) и специальной (класс 4). Весы классов 1 и 2 относятся к весам общепромышлен­ного и технологического назначения, классов 3 и 4 — к лаборатор­ным.

20.2. ВЕСЫ И ВЕСОКОНТРОЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Среди весоконтрольного оборудования наибольший интерес представляет группа весов технологического назначения.

Весоконтролъный автомат (рис. 20.1), относящийся к этой группе, используют для контроля по весу наполненных консерв­ных банок №2, 3, 6, 8, 17, 19 в линиях производства консервов. Банки, поступающие в автомат, взвешиваются и разделяются на три потока: банки, масса которых меньше стандартной, банки нормальной массы, банки, масса которых больше стандартной.

Банки с рыбой поступают на пластинчатый конвейер и пере­даются на площадки весоизмерительного устройства, располо­женные на вращающемся с частотой 0,22 с^-' горизонтальном столе. В момент приема банок площадки неподвижны, так как они застопорены с помощью специального копира. При враще­нии стола площадки освобождаются, и происходит взвешивание банок с помощью рычажного весового устройства, которое имеет­ся на каждой площадке. В результате взвешивания банки с рыбой, имеющие разную массу, устанавливаются вместе с площадкой на разной высоте.

В разгрузочной части автомата находятся три ручья для вывода банок: первый — для банок, масса которых превышает норму (пе­ревес), второй—для банок с нормальной массой и третий —для банок, масса которых меньше нормы (недовес). В зависимости от номера контролируемых банок на разной высоте у первого и вто­рого ручья установлены звездочки для съема банок и передачи их в ручей. Поскольку банка с превышением массы опускается вмес­те с площадкой ниже, чем другие, то и звездочка первого ручья установлена для того, чтобы снять с площадки только те банки, которые идут с перевесом, и пропустить банки с нормальной мас­сой и недовесом.

Звездочка второго ручья установлена выше первой и снимает банки с нормальной массой, пропуская банки с недовесом,

рые снимаются и направляются в третий ручей специальной изог­нутой по дуге планкой. Банки с нормальной массой идут на даль­нейшую обработку, а банки с недовесом и перевесом возвращают­ся на исправление массы. Производительность автомата 120 банок в минуту, установленная мощность электропривода 0,5 кВт. габа­ритные размеры 1400 х 1002 х 992 мм, масса 550 кг.

Монорельсовые весы (рис. 20.2) применяют для взвешивания рам с продуктом в коптильных цехах. Монорельсовые весы (рис. 20.2, а") имеют циферблатный квадрантный указатель для дистанционной регистрации массы на бумажном носителе.

Электронные монорельсовые весы (рис. 20.2, б) состоят из гру-зоприемного устройства, блока обработки информации, блока управления приводом компенсатора, электронного терминала и блока регистрации. Грузоприемное устройство включает весовой монорельс, систему рычагов, компенсатор и вибрационно-час-тотный преобразователь усилия от взвешиваемого груза в элект­рический сигнал.

Блок обработки информации принимает сигнал с преобразова­теля, передает информацию о массе в электронный терминал и вырабатывает сигнал для блока управления. Электронный терми­нал служит для документированной регистрации информации, поступающей из блока обработки данных, вводимых вручную (дата, номер партии, вид. масса и др.) и суммирования данных о массе взвешиваемой продукции.

Пределы взвешивания на таких электронных весах составля­ют 10...400 кг, дискретность отсчета при взвешивании 0,1кг, длина монорельса весов 900 мм. Продолжительность измерения массы составляет не более 20 с, а допускаемая погрешность ±0,4 кг. На участках фасования и упаковывания продукции, взвешива­ния вспомогательных материалов, в лаборатории применяют на­стольные электронные весы различной конструкции: с цифровой индикацией, с цифровой индикацией и регистрирующим устрой­ством, устройством печати. В весах с устройством печати инфор­мация о продукте (вид, масса, срок хранения, пищевая ценность, стоимость и др.) наносится на специальную ленту, которая накле­ивается на упаковку с продуктом.

К транспортным весам относятся вагонные, автомобильные и др. На рыбоперерабатывающих предприятиях используют в ос­новном стационарные автомобильные весы для статического взве­шивания различных грузов (рыбы, вспомогательных материалов и др.), которые доставляются на автомашинах.

Автомобильные весы устанавливают на специальном фунда­менте. Грузовая платформа опирается на рычажный механизм. Показания массы считывают визуально, либо они регистрируются на бумажных носителях (контрольной ленте).

Платформенные весы общего назначения (передвижные и ста­ционарные) включают грузоприемное устройство в виде одной или нескольких платформ. Наибольшее распространение получи­ли платформенные передвижные весы, которые применяют для измерения массы сырья, полуфабрикатов в таре и без тары, фасо­ванной продукции в таре, грузов, транспортируемых грузовыми тележками, электрокарами и пр.

20.3. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА И КОЛИЧЕСТВА

На рыбоперерабатывающих предприятиях при автоматизации основных и вспомогательных процессов переработки гидробион-тов используют средства измерения расхода и количества обще­промышленного назначения. По принципу действия эти сред­ства измерения аналогичны общепромышленным, но их конст­рукция учитывает следующие специфические требования пищевой промышленности: возможность быстрой санитарной обработки (мойки, чистки, стерилизации), отсутствие застойных зон и др. Кроме того, контактирующие с пищевой средой элементы конструкции изготовляют из материалов или покрываются специ­альными изоляционными материалами, имеющими разрешение Министерства здравоохранения и социального развития РФ на контакт с пищевыми продуктами.

В зависимости от вида измеряемой среды применяют приборы для измерения расхода и количества газообразных и жидких сред, сыпучих и штучных изделий. Для измерения расхода и количества газов и жидкостей используют расходомеры переменного перепа­да давления (ротаметры), тахометрические счетчики и расходоме­ры, электромагнитные, ультразвуковые расходомеры, расходоме­ры переменного уровня.

Расходомер — средство измерения, предназначенное для опре­деления расхода. Измерительный преобразователь, непосред­ственно воспринимающий измеряемый расход, называется преоб­разователем расхода.

Счетчик — средство измерения, служащее для определения ко­личества и непосредственно контактирующее с измеряемой сре­дой. Если средство измерения для определения количества полу­чает информационный сигнал от расходомера, то его называют интегратором.

Счетчики применяют для автоматического учета штучных из­делий (банки, бутылки, коробки, ящики, мешки и т. п.), пустых и заполненных продуктами. По конструкции все счетчики делятся на две группы: контактные (механические) и бесконтактные. Ме­ханические счетчики входят в комплект технологического обору­дования линий фасования, закатывания, упаковывания и транс­портирования готовой продукции. В качестве бесконтактных

счетчиков широко используют фотоэлектрические счетчики и преобразователи положения. Расходомер со счетчиком — средство измерения, служащее для определения расхода и количества.

Тензорезисторные преобразователи представляют собой датчики различной конструкции. Их встраивают в оборудование для авто­матического измерения расхода и количества. Уровень является важным, а иногда единственным показате­лем, используемым не только для ведения технологического про­цесса в емкостных аппаратах, но и для контроля и учета при хра­нении продуктов и материалов. Для контроля уровня все приборы разделяют на две группы: уровнемеры и сигнализаторы уровня, обеспечивающие сигнализацию предельных уровней. В зависимо­сти от механического контакта с измеряемым продуктом (средой) различают контактные и бесконтактные приборы для жидкостей и сыпучих продуктов.

К контактным приборам, измеряющим уровень жидкостей, относят механические (поплавковые и буйковые), гидростати­ческие и пьезометрические. Механические и пьезометрические приборы применяют в основном для открытых емкостных аппа­ратов, а для сосудов, находящихся под давлением (котлы, подо­греватели, стерилизаторы и т. п.), используют гидростатические приборы. К бесконтактным приборам относят электрические (электроконтактные, кондуктометрические, емкостные) и акусти­ческие (ультразвуковые, волновые и др.). Наибольшее распростра­нение получили электроконтактные, емкостные и ультразвуковые приборы измерения уровня жидкостей. Для измерения уровня сы­пучих продуктов применяют приборы механические, контактно-механические, поплавковые, гидростатические, электрические, ультразвуковые, радиоизотопные и др.

Контрольные вопросы и задания

1. Какие технические средства применяют для весового контроля? 2. Как клас­сифицируют весы? 3. Какие основные параметры характеризуют работу весов? 4. Какие весы относятся к общепромышленным? 5. Какие весы относятся к техно­логическим? 6. Какие весы относятся к общепромышленным? 7. Какие весы от­носятся к транспортным? 8. На какие классы разделяют весы по точности? 9. Как > строен и работает весоконтрольный автомат'.' 10. Как устроены и работают моно­рельсовые весы? 11. Какие технические средства применяют для измерения расхо­да и количества?

Р з з д б л 5 ПОТОЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЛИНИИ

•