انواع توزین مخزن و سیلو
- قابلیت ارائه سیستم توزین مخزن با ویژگی های خاص، از جمله:
- با IP بالا، جهت فراهم شدن امکان شستشوی کامل سیستم
- با مقاومت بالا، جهت نصب سیستم در محیط های با خوردگی بالا
- با قابلیت ضد انفجار، جهت نصب سیستم در محیط های مستعد انفجار (ATEX)
- مقاوم در دمای بالا، جهت نصب سیستم در محیط های حاوی مواد مذاب
- با قابلیت پشتیبانی از پروتکل های ارتباطی، جهت اتصال به نمایشگر دوم، PLC، اتصال بدون سیم (وایرلس) و ...
بچینگ
- طراحی منطبق با استانداردهای EMC با قابلیت ضدنوسانات محیطی، مناسب برای محیط صنعتی
- پردازنده Cortex-A8 با سرعت 600 مگاهرتز
- صفحهنمایش لمسی با اندازه 7 یا 10.2 اینچ TFT دارای ماژولهای وزن و کنترل
- مبدل 24 بیتی A/D با دقت و سرعت بالا با تفکیکپذیری 1.000.000 /1 و فرکانس نمونهبرداری 400 هرتز
- دارای الگوریتم فیلتر دیجیتال ضدلرزش ویژه برای اطمینان از ثبات وزن و دقت در هنگام وجود لرزش قوی بر روی گیرنده بار و قابلیت پاسخ سریع در هنگام تغییر سیگنال وزن
- قابلیت اتصال سیستم به کامپیوتر و PLC
- ثبت اتوماتیک بچهای انجام شده که بطور اتوماتیک قابل چاپ می باشد.
- دارای قابلیت اصلاح وزن سرریز
- دارای قابلیت اصلاح انحراف وزنی
توزین ریلی
- عدم نیاز به بستر سازی (امکان نصب بر روی بالاست)
- عدم ایجاد فاصله (RAIL GAP) بین ریل و سیستم توزین
- تصحیح اتوماتیک پارامترهای مزاحم از قبیل تغییر درجه حرارت، خمش و تغییر طول ریل
- عمر مفید طولانی
- آشکار سازی قرینه و بالانس نبودن بار واگن
- نصب در زمان کوتاه
- نبودن محدودیت بر روی سرعت عبور
- تعیین مسیر و سرعت حرکت بصورت اتوماتیک
- قابلیت ثبت محموله هر واگن
- مشخص نمودن وزن کلی ترن
- ثبت شماره واگنها
- ثبت نام اپراتور
- ثبت نام لوکوموتیوران
سيستمهاي توزين مخزن به هر نوع سيستم توزين مخازن، سيلوها، تانكها و يا سيستمهاي بچينگ اطلاق ميشود.
ملاحظات دقيق طراحي باعث رسيدن به يك سيستم توزين دقيق با قابليت تعمير و نگهداري و عملكردي خوب خواهد شد. مهمترين اصل در دستهبندي سيستمهاي توزين شناخت نحوه بهكارگيري سيستم است كه در انتخاب لودسل مناسب تأثيرگذار است.
سيستم توزين معمولی
اين عنوان به سيستمهايي اطلاق ميگردد كه داراي يك صفحه توزين ميباشند و گستره وسيعي از محصولات از مواد غذايي تا كاميونها به اين روش توزين ميشوند. در اين قبيل كاركردها معمولاً چند ثانيه جسم روي صفحه قرار ميگيرد و سپس برداشته ميشود. مقدار توزين نيز از صفر شروع ميشود و به صفر ختم ميگردد.
در اين روش اندازهگيري وزن، محاسبه قيمت كالا، مقدار باقيمانده و تعداد قطعات ميتوانند هدف نهايي اندازهگيري باشد و در اين روش به منظور بهبود توزين از قابليت پارسنگ اتوماتيك پس از هر مرحله توزين استفاده ميشود.
سيستم توزين مقدار موجود (انباره)
از اين سيستمها معمولاً براي ذخيرهسازي بار در ظرفها، مخازن و سيلوها استفاده ميشود. اگر چه دقت نهايي اين سيستمها تقريباً پايين است (حدود 0/1 تا 0/25 درصد) اما ميبايست از لودسلهايي با قابليت پايداري تحت نيروهاي دائمي استفاده نمود. در اين سيستمها احتمال اينكه مخزن خالي نشود (وزن صفر نمايش داده نشود)، وجود دارد.
توزين بچينگ
بچینگ به دو صورت كلي معرفي ميگردد:
1- بچینگ توزين افزايشي:
اين سيستم بيشتر براي مخازنِ داراي مخلوطكن استفاده ميگردد.
مواد تركيبي از طريق لوله، ماردون و نقاله به داخل مخزن منتقل ميشوند و سيستم كنترلي ميبايست مقادير تكتك مواد را براساس مقدار موردنياز (از قبل تعيين شده) و ظرفيت مخزن توزين كند. بهطور معمول وقتي وزن مخزن و مواد آن به حد نصاب رسيد، سيستم وزن كل را صفر ميكند تا مواد تركيبي جديد وارد مخزن گردد به اين روش به دقت بالاتري ميتوان دست يافت زيرا پس از يك مدت كوتاه، بارروي سيستم پايدار ميشود و از آن نقطه به بعد عنصر بعدي اضافه ميگردد.
در اين روش دقت توزين هر بچ از دقت توزين نهايي بالاتر است اما مقدار توزين نهايي نتيجه مجموع توزينهاي هر مرحله ميباشد و خيلي مستقل از توزين هر مرحله نيست. بهعبارتديگر مقدار توزين هر بچ در اين روش نبايستي كمتر از 2% وزنكل باشد تا دقت مطلوب حاصل شود.
براي اينگونه حالات مقادير كم وزني ميبايستي بهطور مجزا توزين شوند و بهطور دستي به مخزن اضافه گردند.
2- بچینگ توزين همزمان (وزن كم):
در اين روش بچينگ عناصر تركيبي هركدام بهطور مجزا در سيستمهاي توزين مخصوص به خود توزين ميشوند.
در اين روش مواد ميتوانند بهطور همزمان به مخلوطكن وارد شوند و توزين نيز همزمان صورت ميگيرد و از آنجائيكه هريك از عناصر مجزا توزين ميشوند دقت سيستم به دقت ظرفيت كل مخزن مخلوطكن بستگي ندارد و ميتوان عناصري با مقدار وزني كم را نيز با دقت خوب توزين نمود.
دقت محصول نهايي به دقت عملكرد پمپها و سيستمهاي انتقال نيـز بستگي دارد. وقتيكه سيستم مكانيكي فرمان قطع انتقال مواد را صادر كند – بهدليل لختي سيستم- مقداري مواد اضافي به مخزن اضافه ميگردد و نمايشگر وزن بالاتري را نمايش ميدهد.
تعريف دقت براي سيستمهاي توزين
كاربران تعريفهاي خاص خود را از مفهوم دقت براي سيستمهاي توزين دارند. بنابراين ابتدا ميبايست تعريف صحيح دقت را بيان نمود. در بسياري از حالات دقتِ وزن نهايي مخزن مهم است و همـچنين ميبايسـت كه بين “دقتِ توزين” و “دقت قابل دسترسي در عمل” اختلاف قائل شد.
دقت نمايش و دقت نهايي قابل دسترسي هر دو به طرز عملكرد دستگاه بستگي دارند. دقت نهايي دستگاه تابعي از روش كاليبراسيون و عواملي از قبيل: عملكرد لودسلها، قابليت تكرارپذيري مكانيكي سيستم و شرايط محيطي از قبيل: دما، باد و عوامل كاركردي دستگاه ميباشد.
بنابراين غيرممكن است كه بتوان دقت سيستم را مستقيماً به دقت لودسلها مرتبط ساخت. استاندارد ISO بيان ميدارد كه دقت روش كاليبراسيون ميبايست سه برابر بهتر از دقت مورد نياز سيستم باشد. بنابراين در عمل خيلي مشكل استكه بتوان به يك سيستم با دقت نهايي بهتر از 0.1% دست يافت.
Drift و Shift:
اين دو عبارت معمولاً يكسان انگاشته ميشوند ولي ميبايست بين آنها تفاوت قايل شد.
Drift به تغييرات كوچكي كه در خروجي لودسل و در اثرگذشت زمان بوجود ميآيد اطلاق ميشود،كه ميتواند نتيجه عواملي از قبيل تغييرات درجه حرارت و تغیيرات فيزيكي مرتبط با لودسل باشد.
Shift به تغييرات ناگهاني خروجي لودسل كه در نتيجه عواملي از قبيل ضربه و ساير صدمات مكانيكي بوجود ميآيد، اطلاق ميشود. اين تغييرات ميتواند تصاعدي بـاشد و به همين دليل به اشتباه Drift تعبير ميشود.
طراحي مكانيكي خوب و كنترل شرايط عملكردي معمولاً ميتواند مشكلات مربوطه به Shift را حذف نمايد. درحاليكه مشكلات Drift فقط به خود لودسل مربوط ميشود.
توجه: Drift به الكترونيك سيستم توزين نيز ميتواند بستگي داشته باشد. براي حصول يك سيستم توزين الكترونيك ميبايست در ابتداي هر پروژه چهار مرحله زير در نظر گرفته شود.
● ملاحضات اوليه طراحي
● نصب
● كاليبراسيون، راه اندازي
● تعمير و نگهداري
طراحی سیستم توزین
آنچه در ابتدا ميبايست درنظر گرفته شود اين است كه مشخصات طرح اوليه و نيازهاي سيستم، اطلاعات كافي براي ارائه يك معيار طراحي، نميسازد و بهمنظور جلوگيري از صرف هزينه و زمان زياد ميبـايست بررسيهاي بيشتري انجام گيرد و پاسخ سوالات زير مشخص گردد:
عملكرد:
- نوع سيستم توزين (توزين عادي-بچينگ- مخلوطكن)
- دقت موردنياز و دقت قابل دسترسي در عمل
- ماكزيمم و مينيمم ظـرفيت عملكـردي
- نوع محصولات توزين شونده (پودر- مايع- توده- موادگرانولي)
- حداكثر دماي كاركرد
- بار ضربه- بار نهايي
- روش تميزكاري
مكانيكي:
- لولهكشي
- انبساط و انقباض
- اثر متقابل مخازن
- فونداسيونها
محل قرارگيري:
- محيط بسته- محيط باز
- حداكثر دما
- رطوبت و شرايط محافظتي
- سرعت باد و جهت آن
- ارتعاش استانداردها
- استاندارد تجاري (OIML)
از اين اطلاعات ميبايست نوع، ظرفيت، تعداد لودسلها و تجهيزات موردنياز براي نصب را تعيين نمود.
انواع لودسل ها
شركت صنايع پند نماينده انحصاري شركت SCAIME فرانسه در خاورميانه است و از لودسلهاي اين شركت در محصولات خود استفاده مينمايد لودسلهایی كه براي توزين مخازن مناسب هستند عبارتند از:
لودسل خمشي (5-5000kg) F60X
اين لودسل براي مخازني تا وزن 20 تن ايدهآل هستند جنس اين لودسلها فولاد ضد زنگ بوده و قابل نصب بر روي كيت لودسل STABIFLEX هستند كه براي مخازن طراحي شدهاند و داراي كاسه ساچمه، پيچهاي پروتكشن و صفحات اتصال هستند كه در ادامه توضيح داده ميشوند.
لودسل فشاري (5-200Ton) CA40X
اين سري لودسلها نيز بـراي توزين مخازن با ظرفيت بيش از20 تن بسيار مناسب بوده و بهمنظور نصب بر روي مخازن قابل اتصال بركيت STABICAN (ويژه مخازن و سيلوها) است.
انتخاب تعداد لودسلها
چهار اصل زير براي انتخاب لودسل در شرايط ويژه ميبايست لحاظ گردند:
- شكل مكانيكي
- فشردگي سيستم
- عملكرد موردنياز
- هزينه
در بسياري از حالات، تعداد نقاط اعمال بار تعيينكننده تعداد لودسلهاست، مثلاً سيلويي كه روي 4 پايه قرار دارد ترجيحاً بر روي 4 لودسل نصب ميگردد.
اگر سازه طوري باشد كه بتوان هر تركيبي را استفاده نمود ميبايست محل قرارگيـري سيستم توزين تعيين شود، در صورتيكه بتوان مخزن را روي سهپايه قرارداد ميتوان زير هر پايه يك كيت قرارداد كه در اين حالت حتماً هر سه پايه روي محل خود قرار ميگيرد و پايه مخزن لق نخواهد زد.
اما درصورتيكه از 4 پايه استفاده شود ميبايست از ترازبودن سطح لودسلها مطمئن بود تا بار بهطور يكسان به آنها اعمال شود. استفاده از سه لودسل براي زمانيكه مخزن تحت نيروي واژگوني نيست، بسيار مناسب است. در اين حالت مي بايست لودسلها را طوري قرار داد تا نيروي يكساني به هر لودسل اعمال شود.
براي مخازن بلندي كه در محيط باز نصب ميشوند و مركز جرم آنها تقريباً بالاتر از مركز اثر نيروي عرضي است، استفاده از سيستم چهارپايه اطمينان بيشتري را ايجاد ميكند و تقريباً 30% پايدارتر است.
توجه شود كه براي كاربردهاي خاصي ميتوان از تعداد لودسلهاي بيشتري استفاده نمود و متعاقباً ميبايست دقت بيشتري در تراز نمودن صفحات بالايي لودسلها داشت.
لولاها:
تحت شرايط خاصي استفاده از تركيب لولا و لودسل كاملاً بهصرفه است در اينحالت لودسل درصدي از وزنكل را حس ميكند كه تعداد آن متناسب با فاصله لودسل تا مركز جرم مخزن است اين روش را زماني ميتوان استفاده نمود كه موادي كه توزين ميشوند به اندازه كافي روان باشند تا مركز جرم سيستم در حين عملكرد تغيير نكند. در نتيجه براي توزين مايعات، پودرها و موادگرانولي مطلـوب است. در اين روش معمولاً از دو عـدد لـولا و يك يا دو عدد لودسل استفـاده ميشود و سيستم از لحاظ مكانيكي ميبايست قابليت انتقال نيرو به لودسل را داشته باشد و مانعي در حين عملكرد ايجاد نكند درصورتيكه مخزن تحت نيروي عرضي باد قرارگيرد، خطاي قابل ملاحظهاي در سيستم توزين ايجاد ميشود زيرا توزيع بار روي پايهها تغيير ميكند.
انتخاب ظرفيت مناسب لودسل
در نگاه اول تعيين ظرفيت لودسلها به نظر پيچيده ميآيد اما با درنظرگرفتن اصول مكانيكي اين مسأله به سادگي قابل يادگيري است. عوامل مختلفي جهت انتخاب نهايي ظرفيت لودسلها درنظر گرفته ميشود كه با درنظرگرفتن بار اضافي، عملكرد موردنياز و ظرفيت لودسلها ميتوان لودسل مناسب را انتخاب نمود.
براي هر سيستمـي لودسلها ميبايست قابليت تحمل بار ماكزيمم را تحت شرايط عادي و مضر (شامل بار بيش از حد، ضربه، باد و نيروهاي ارتعاشي) داشته باشند. بهعلاوه ميبايست خروجي الكتريكي لودسل براي اطمينان از قابليت صحت كاركرد، كافي باشد.
توجه: نوع و ظرفيت لودسلهاي يك سيستم ميبايستي مشابه و يكسان باشد.
ظرفيت لودسل موردنياز براي يك سيستم خاص را ميتوان از ظرفيت كل سيستم بدست آورد.
تعداد پایه ها / بار نهایی = ظرفیت لودسل
بار نهايي : حاصل جمع وزن مرده (سازه و مخزن) و ماكزيمم بار موجود در مخزن و هر نيروي دلخواه اضافي است.
یادآوري ميشودكه ماكزيمم بار زنده اعمالي برابر ظرفيت مخزن است و ممكن است بيشتر از ظرفيت عملكردي معمولي دستگاه باشد.
اگر ظرفیت لودسل به ظرفيت نامي لودسلها نزديك نبود از يك لودسل با ظرفيت بالاتر استفاده ميشود. در برگه اطلاعات فني لودسلها، حداكثر بار اضافي مجاز قابل اعمال به لودسل 50% ظرفيت نامي آن بيان شده است. اما براي انتخاب لودسل نبايد روي اين محدوده لودسل را انتخاب نمود و از آن فقط بهعنوان يك ضريب اطمينان استفاده ميشود.
مخازن واقع در محيط باز:
باد و ارتعاش زمين ميتواند در محاسبه ظرفيت لودسل تأثيرگذار باشد و تأثير آن براي هر منطقه مشخص شده است.
اثر باد:
اثر باد بر روي سيستمهاي توزين موضوع پيچيدهاي است كه به عواملي از قبيل توپولوژي محلي، ساختمانها، استراكچرهاي پيرامون سيستم و ماكزيمم سرعت باد بستگي دارد.
توصيههاي تخصصي ميبايست براي سيستمهاي كه در معرض چنين شرايطي هستند ارائه گردد. در چنين شرايطي نكات زير ميبايست لحاظ گردد:
- صحت و امنيت كلي سيستم
- تأثير بر عملكرد سيستم
- امكان صدمه ديدن لودسلها در اثر نيروهاي اضافي و عرضي
اثر باد بر روي مخازن، توليد يك نيروي جانبي ميكند كه تبديل به يك گشتاور واژگوني و يك نيروي عمودي ميشود.
بهطوركلي دو حالت محتمل است، يكي اينكه مخزن خالي باشد و حـالت دوم مـوقعي است كه مخزن پر است درحالت اول بحث اميني بسيار مهم است چون اگر طراحي دقيق صورت نگـرفته باشد. بـاد باعث واژگوني مخزن ميشود اما در حالتيكه مخزن از باركاملاً پر است تركيب نيروي واژگوني و نيروي وزن مخزن ميتواند باعث اعمال نيرو به لودسلها بيش از بار نامي آنها شود. پس حتماً ميبايست در محاسبه ظرفيت لودسل اثر باد لحاظ شود.
اثر لرزش:
تأثير لرزش زمين روي سيستم يك مسأله كاملاً عملي است كه معمولاً ناشي از انتقال نيرو توسط زمين و يا نيروي زلزله است. برآورد اين نيرو بسيار پيچيده است اما ميتوان اين مقدار را براساس تقسيمبندهاي ژئوگرافي تعيين نمود.
مناطق از لحاظ ميزان لرزه به 4 ناحيه (از صفر براي مناطق غيرفعال تا 4 ماكزيمم فعاليت) تقسيمبندي ميشوند. بنابراين براي سيستمهايي كه در مناطق پرلرزه قرار دارند اثر اين نيروميبايست لحاظ گردد.
اثر زمينلرزه روي سازه سيستم توزين به دو صورت ميباشد:
- ارتعاش عرضي كه به شكل نيرو واژگوني ظاهر ميشود (مانند اثر باد)
- نيروي كششي و فشاري عمودي
در شرايطيكه لرزه نيز شديد است مانند سيستمهايی كه در معرض باد قرار دارند ميبايست لودسلها و سيستمهاي متعلقه به آن قابليت پايداري در برابر نيروهاي اضافي را داشته باشند. در مناطقي كه نيروي لرزه زياد است راهنماييهاي ويژهاي براي طراحي سازههاي كه در معرض واژگوني، انفجار مواد سمي و … هستند، وجود دارد.
پيچهاي پروتكشن:
كيت لودسل در مقابل نيروهاي بلندكننده مقـاوم است بههرحال در مناطقيكه در معرض نيروهاي شديد باد و لرزه هستند نبايد به صحت مجموعه اتصال لودسل كاملاً اطمينان كرد. پس ميبايست پيچهاي مقاوم در برابر بلندشدن، در سازه نصب شود.
توجه: اين پيچها تأثيري در عملكرد معمولي سيستم ندارد و فاصله كافي براي انبساط و انقباض وجود دارد.
پيچهاي مقابلهكننده در برابركشش ميبايست طوري تنظيم شوند كه از حركت استراكچر جلوگيري كنند و تا وقتيكه مخزن به حالت پايداري برسد صدمهاي به سيستم نرسد.
اتصالات لودسل
اتصالات مناسب براي رسيدن به يك سيستم ايمن، قابل اعتماد و دقيق ضروري است.
لودسلها بهنحوي طراحي شدهاند كه نيرو به محور اصلي آنها وارد شود و هر نيروي جانبي نه تنها بر عملكرد دستگاه تأثير ميگذارد بلكه كاركرد و ايمني سازه را نيز به خطر مياندازد.
بههمين دليل براي لودسلهاي F60X از كيتهاي لـودسل STABIFLEX و براي لودسل هاي سري CA40X از كيتهاي STABICAN استفاده ميشود در اين كيتها كمترين نيروي جانبي به لودسل اعمال ميشود.
اتصال كيت لودسل بر روي فونداسيون
صفحات فونداسيونها ميبايست كاملاً تراز باشند و سيستم مناسب به منظور جلوگيري از انباشتهشدن آب درنظر گرفته شود. صفحات ديگري ميبايست براي پخش نيرو در زير و بالاي كيت استفاده شود.
بيس پليتها توسط انكربولتها به بتن متصل ميگردند. ابتدا بيس پليتها ميبايست قرار گيرند و سپس فضاي خالي بين آن و بتن توسط Grout پر شود.