Wiedza fachowa

Podręcznik projektowania wag zbiornikowych i niestandardowych

Wiedza fachowa

Projektowanie systemów od podstaw z wykorzystaniem najlepszej technologii czujników wagowych

Nasz podręcznik projektowania wag zawiera ponad 150 stron wypełnionych przydatnymi informacjami o różnych zastosowaniach. Stanowi pomoc w tworzeniu systemów wagowych umożliwiających kontrolę stanów magazynowych.

 


To kompendium wiedzy na temat ważenia zbiorników i projektowania wag niestandardowych przyda się osobom odpowiedzialnym za projektowanie i integrację systemów oraz pracownikom operacyjnym.

Podręcznik dotyczący systemów modułów wagowych to najobszerniejsze opracowanie na temat projektowania zbiornikowych systemów wagowych dostępnych na rynku rozwiązań przemysłowych. Ta bezpłatna publikacja do pobrania stanowi nieodzowną pomoc dla projektantów, specjalistów ds. integracji i pracowników operacyjnych, którym zależy na pogłębieniu wiedzy o zastosowaniach i użyciu zbiornikowych systemów magazynowych i wagowych.

Można tu znaleźć tabelę odporności chemicznej ponad 30 typów stali, kompozytów i materiałów wykończeniowych na ponad 400 substancji chemicznych, rozpuszczalników i innych materiałów. Dane te ułatwiają zapewnienie bezpieczeństwa i trwałości zbiornikowych systemów wagowych. Zebrano też kilkanaście przydatnych dodatków usprawniających proces projektowania zbiornikowych systemów wagowych.

W publikacji omówiono takie zagadnienia jak:

  • ocena potrzeb w zakresie wydajności systemów zbiornikowych, platformowych lub przenośnikowych i ustalanie konkretnych kryteriów wydajności;
  • obliczenia projektowe uwzględniające wpływ wiatru, ruchów sejsmicznych, wstrząsów, temperatury i kabli do czujników wagowych;
  • opracowywanie projektów połączeń rurowych zbiorników z konstrukcją nośną i fundamentem;
  • kryteria kwalifikacyjne rozwiązań dotyczące kwestii konstrukcyjnych, elektrycznych i mechanicznych oraz posadowienia systemów dla zapewnienia optymalnej dokładności;
  • kompletny zbiór specyfikacji projektowych dotyczących zastosowań czujników wagowych na ściskanie i rozciąganie oraz statycznych i dynamicznych czujników wagowych;
  • znaczenie wzorcowania, weryfikacji i serwisowania dla zapewnienia długiego okresu eksploatacji systemu bez przestojów;
  • rodzaje technologii czujników wagowych stosowanych w systemach wagowych i ich porównanie;
  • wpływ długości kabla do czujnika wagowego na odczyt masy na wadze zbiornikowej;
  • główne parametry, takie jak dokładność czujników wagowych i rodzaje materiałów, z których są wykonane;
  • narzędzia, takie jak kalkulatory do obliczania dokładności czujnika wagowego i nośności czujnika wagowego.

To kompendium wiedzy na temat ważenia zbiorników i projektowania wag niestandardowych przyda się osobom odpowiedzialnym za projektowanie i integrację systemów oraz pracownikom operacyjnym.

Podręcznik dotyczący systemów modułów wagowych to najobszerniejsze opracowanie na temat projektowania zbiornikowych systemów wagowych dostępnych na rynku rozwiązań przemysłowych. Ta bezpłatna publikacja do pobrania stanowi nieodzowną pomoc dla projektantów, specjalistów ds. integracji i pracowników operacyjnych, którym zależy na pogłębieniu wiedzy o zastosowaniach i użyciu zbiornikowych systemów magazynowych i wagowych.

Można tu znaleźć tabelę odporności ponad 30 typów stali, kompozytów i materiałów wykończeniowych na ponad 400 substancji chemicznych, rozpuszczalników i innych materiałów. Dane te ułatwiają zapewnienie bezpieczeństwa i trwałości zbiornikowych systemów wagowych. Zebrano też kilkanaście przydatnych dodatków usprawniających proces projektowania zbiornikowych systemów wagowych.

Technologia modułów i czujników wagowych poprawia całkowitą efektywność urządzeń

 

W tym podręczniku omówiono m.in. technologie modułów wagowych PowerMount™ i czujników wagowych POWERCELL® METTLER TOLEDO. Ta technologia czujników wagowych obejmuje funkcje konserwacji zapobiegawczej służące poprawie wskaźnika całkowitej efektywności urządzeń (OEE). Mechanizmy monitorowania stanu nieustannie kontrolują wydajność, umożliwiając wykrywanie nieprawidłowości, zanim spowodują one obniżenie wydajności produkcyjnej. Dzięki temu producenci panują nad przebiegiem procesów oraz mogą zapobiegać kosztownym błędom.

Bez ciągłego monitorowania, które oferuje technologia POWERCELL®, takie błędy jak przeciążanie czujników wagowych, niewłaściwa komunikacja spowodowana uszkodzeniami kabli do czujników wagowych między modułami, ważenie niecentryczne oraz przekraczanie temperatur granicznych długo mogą pozostawać niezauważone. W efekcie powstają partie towaru niezgodne ze specyfikacją i produkty o obniżonej jakości. To z kolei może doprowadzić do znacznych kosztów oraz utraty reputacji firmy.

Moduły wagowe PowerMount™ wyposażone w technologię czujników wagowych POWERCELL® i wbudowane mikroprocesory nie tylko ostrzegają operatorów o nieprawidłowościach, lecz także wprowadzają korekty sygnału ważenia, aby skompensować zmiany warunków otoczenia. Dzięki temu moduły wagowe PowerMount™ zawsze zapewniają dokładne wyniki pomiaru masy, niezależnie od wpływu temperatury, liniowości, histerezy i niestabilności odczytu. Ponadto w mało prawdopodobnym przypadku wystąpienia usterki czujnika wagowego konstrukcja modułu wagowego PowerMount™ ułatwia wymianę poszczególnych czujników wagowych. Czujniki wagowe POWERCELL® są dostępne w wielu wersjach o różnych nośnościach. Warto pamiętać, że podczas porównywania różnych opcji czujników wagowych cena powinna być tylko jednym z wielu kryteriów. Podejmując decyzje dotyczące zakupu określonego rozwiązania i konstrukcji projektowanego systemu, należy też uwzględnić takie kwestie jak technologia i dokładność czujników wagowych oraz materiał, z którego są wykonane.

Czym jest kabel do czujnika wagowego?

W systemach z wieloma czujnikami wagowymi każdy czujnik jest podłączony kablem do skrzynki przyłączeniowej, która sumuje sygnały z poszczególnych czujników wagowych, dając jeden sygnał, który może być przesłany do wyświetlacza. Analogowy tryb pracy jest najbardziej powszechny, ale niektórzy dostawcy wag oferują własne lub niezastrzeżone cyfrowe systemy operacyjne. W przypadku korzystania z systemu cyfrowego należy zapoznać się z instrukcją techniczną dostawcy w celu uzyskania informacji na temat prawidłowego okablowania skrzynki przyłączeniowej.

Każdy czujnik wagowy jest zwykle dostarczany z kablem o standardowej długości. Nie należy wydłużać ani skracać kabli do czujnika wagowego w terenie. Zmiana długości kabla do czujnika wagowego będzie miała wpływ na sygnał wyjściowy z czujnika wagowego. Jeśli kabel jest zbyt długi, wystarczy zwinąć nadmiar kabla i umieścić go w skrzynce przyłączeniowej lub w jej pobliżu. Skrzynki przyłączeniowe można zamówić w rozmiarach odpowiednich do przechowywania zwiniętych kabli. Nie wolno podłączać nadmiaru kabla do części systemu ważenia pod napięciem. Do zastosowań, które tego wymagają, można zamawiać kable o niestandardowych długościach.

Jak podłącza się czujnik wagowy? Jak połączyć równolegle kilka czujników wagowych?

Kabel do czujnika wagowego umożliwia podłączenie czujnika wagowego do terminala (system z jednym czujnikiem wagowym) lub do skrzynki przyłączeniowej (system z więcej niż jednym czujnikiem wagowym / wieloma czujnikami wagowymi w układzie równoległym). W przypadku analogowych czujników wagowych kabel ten jest zazwyczaj integralną częścią czujnika wagowego. Nasz podręcznik projektowania zawiera informacje o tym, jak podłączyć czujnik wagowy i jak podłączyć 4 czujniki wagowe.

Jaka jest różnica między czujnikiem wagowym 4-przewodowym a 6-przewodowym?

6-przewodowe czujniki wagowe mają dodatkowe linie wykrywania napięcia jako część obwodu czujnika wagowego; 4-przewodowe czujniki wagowe nie mają ich. Dodatkowe 2 przewody w 6-przewodowym czujniku wagowym pozwalają utrzymać idealne napięcie na zaciskach przeznaczonych do tego systemu.  Poprawia to działanie systemu w porównaniu do systemów z 4-przewodowymi czujnikami wagowymi, zwłaszcza w zastosowaniach, w których terminal jest oddalony od wagi.

Jak instaluje się czujniki wagowe? Jak montuje się czujniki wagowe?

Nasz podręcznik projektowania zawiera ogólne informacje na temat instalacji czujnika wagowego lub modułu wagowego oraz wskazówki dotyczące prawidłowego montażu czujnika wagowego i jego konstrukcji. Każde zastosowanie ma specyficzne wymagania i powinno być zaplanowane przez wykwalifikowanego inżyniera budowlanego. Podczas instalowania czujników wagowych lub modułów wagowych należy zapoznać się z instrukcją instalacji i serwisowania konkretnego modelu, aby zapewnić prawidłowe zamocowanie czujnika wagowego oraz jego konstrukcję. Jest to najlepsze źródło wiedzy na temat instalacji czujnika wagowego.

Jak poradzić sobie z instalacją czujnika wagowego na ściskanie?

Czujniki wagowe i moduły na ściskanie są odpowiednie do większości zastosowań ważenia. Moduły te mogą być mocowane bezpośrednio do podłoża, platform i belek konstrukcyjnych. Na modułach wagowych montuje się z kolei zbiorniki i inne obiekty. W celu prawidłowej instalacji czujnika wagowego na ściskanie należy zapoznać się z instrukcją instalacji i obsługi konkretnego modelu. Nasz bezpłatny podręcznik projektowania również zawiera wskazówki dotyczące instalacji czujników wagowych na ściskanie.

Jak podłączyć czujnik wagowy? Gdzie można znaleźć poradnik okablowania czujników wagowych albo schemat połączeń czujników wagowych?

Jest wiele różnych sposobów podłączania czujnika wagowego. W systemach z wieloma czujnikami wagowymi każdy czujnik jest podłączony kablem do skrzynki przyłączeniowej, która sumuje sygnały z poszczególnych czujników wagowych, dając jeden sygnał, który może być przesłany do wyświetlacza. Analogowy tryb pracy jest najbardziej powszechny, ale niektórzy dostawcy wag oferują własne lub niezastrzeżone cyfrowe systemy operacyjne. W przypadku korzystania z systemu cyfrowego należy zapoznać się z instrukcją techniczną dostawcy dotyczącą prawidłowego okablowania skrzynki przyłączeniowej oraz z instrukcją lub schematem okablowania czujników wagowych.

Nasz podręcznik projektowania zawiera ogólne informacje o podłączaniu czujników wagowych, jak również schematy połączeń czujników wagowych w analogowych i inteligentnych systemach ważenia.

Gdzie można znaleźć poradnik zastosowań czujników wagowych?

Poradnik zastosowań czujników wagowych pomoże dopasować wymagania do odpowiedniej konstrukcji czujnika wagowego. Przy wyborze modułów wagowych do konkretnego zastosowania należy rozważyć, w jaki sposób obciążenie będzie przykładane do czujników wagowych. Większość modułów wagowych w zbiornikach i koszach zasypowych podlega obciążeniom statycznym. Podczas normalnej eksploatacji z obciążeniem statycznym na czujniki wagowe przenoszona jest niewielka pozioma siła ścinająca lub żadna. Zastosowania takie jak przenośniki, stojaki na rury, mechaniczne przeliczniki wag oraz mieszarki lub miksery o dużej mocy są narażone na obciążenia dynamiczne. W przypadku obciążeń dynamicznych sposób umieszczania produktów na wadze lub ich przetwarzanie powoduje przenoszenie poziomych sił ścinających na czujniki wagowe. Nasz bezpłatny podręcznik projektowania zawiera instrukcję stosowania czujników wagowych, w której wyjaśniono, jak wybrać odpowiedni czujnik wagowy lub moduł wagowy do konkretnego zastosowania. 

Jak przeliczyć odczyt z czujnika wagowego na masę całkowitą?

Większość systemów ważenia wykorzystuje analogową skrzynkę przyłączeniową, która wymaga wyświetlacza zgodnego z systemem analogowym. Analogowa skrzynka przyłączeniowa może sumować do czterech czujników wagowych, działając jako urządzenie odczytujące. W przypadku systemów modułów wagowych z więcej niż czterema czujnikami wagowymi konieczne będzie połączenie kilku skrzynek przyłączeniowych razem. Nasz podręcznik projektowania zawiera więcej informacji na temat podłączania czujników wagowych w celu uzyskania dokładnych mas.

 

Jak obliczana jest dokładność czujnika wagowego?

Obliczanie dokładności czujnika wagowego jest skomplikowane. Istnieje wiele testów elektronicznych i mechanicznych, wykonywanych zgodnie z normami metrologicznymi i handlowymi (oraz podstawowymi normami przemysłowymi), ale podstawowa teoria jest następująca: sieć cienkich drutów (tensometr) jest połączona z kawałkiem metalu, a monitorowaniu podlega zmiana właściwości elektrycznych przy zginaniu metalu.  Metal musi się zginać w powtarzalny sposób, miernik (sieć przewodów) – zgłosić jako sygnał w powtarzalny sposób, a terminal – zinterpretować sygnał jako masę. Umieszczenie referencyjnego wzorca masy stanowi informację dla terminala, że zmiana sygnału jest proporcjonalna do zmiany obciążenia.

 

Co to jest nośność czujnika wagowego?

Nośność czujnika wagowego to maksymalna masa, jaką może on udźwignąć, zapewniając jednocześnie dokładne odczyty masy i nie ulegając uszkodzeniu. Znajomość nośności czujnika wagowego będzie miała wpływ na dokładność czujnika w każdym zastosowaniu ważenia.

Jak określić nośność czujnika wagowego? Jak obliczyć nośność czujnika wagowego?

Obliczenia nośności czujników wagowych składają się z wielu elementów. Czujnik wagowy musi sprostać największemu i najmniejszemu wymaganemu od niego pomiarowi.  Uściślając, nie może on ulec uszkodzeniu przy maksymalnym obciążeniu i musi być w stanie wykonać najmniejszy wymagany pomiar.  W przypadku modułów wagowych będących czujnikami wagowymi oraz dodatkowego osprzętu zaprojektowanego do optymalizacji wprowadzania ładunku i mogących mieć dodatkowe możliwości konstrukcyjne pożądane może być również zabezpieczenie konstrukcji przed przesuwaniem się lub przewróceniem.  Znajomość mas i sił wymaganych do zachowania bezpieczeństwa/integralności konstrukcji oraz wykonania wymaganych pomiarów każdorazowo jest kluczem do skutecznego wdrożenia.  Większość inżynierów przechodzi szkolenie w zakresie obliczania tych sił, a my podajemy wartości graniczne sił, jakie mogą wytrzymać nasze moduły, dlatego wybór staje się prosty.

Przy obliczaniu nośności czujników wagowych należy uwzględnić, że mierzą one zarówno obciążenie statyczne, jak i obciążenie netto wagi. Umiejscowienie ważonych towarów na wadze również ma znaczenie. Nie zaleca się korzystania z czujników wagowych większych niż wymagane do danego zastosowania, ponieważ ma to wpływ na dokładność. W przypadku wag, w których towar jest przeważnie wyśrodkowany – co dotyczy większości wag zbiornikowych i silosowych – wzór jest następujący:

C >= sf*(TDL+SC)/N (np. wagi zbiornikowe)

W przypadku wag z czterema czujnikami wagowymi, na których towary mogą być umieszczone poza środkiem – co dotyczy wag podłogowych, małych wag samochodowych i przenośnikowych – wzór jest następujący:

C >= sf*(TDL/4 + SC/2)  (np. wagi podłogowe, małe wagi samochodowe, wagi przenośnikowe)

C = LC lub nośność modułu wagowego

TDL = całkowite obciążenie statyczne

SC = nośność wagi

sf = współczynnik bezpieczeństwa (zwykle 1,25)

N = liczba czujników lub modułów wagowych