第 1章 引言
第 1章 引 言
1.1 选题背景及研究意义
物体的质量计量渗透在生活的方方面面中, 其发展也经过了漫长的历程。 在 文献 1中提到的最早发明的天平是公元前约 2500年埃及所使用的天平,而将计 量器具天平作为科学研究的工具,用于定量测量,是十八世纪以后的事。 随着现代化工业的发展, 称重技术也经历了一个极大的发展过程, 其作用已 经不仅仅是一个单件的计量器具,更多的是在工业生产中起着调节和控制的作 用。流水化生产线初现于工厂时,生产线上物料或者产品的重量都由人工控制, 工人定时从生产线上抽取产品进行称量。 这种停顿状态下的抽查方式, 成了高速 生产和质量管理的瓶颈。 而一个实时的在线称重系统在生产过程中快速地在线称 重,既省去了人力,同时还能对数据进行统计分析与处理,如输出实时的重量曲 线的波形图、直方图、重量的标准偏差、平均值,相关的参数报告、统计报告以 及按时间、数量或者重量分类的间隔报告等 [2]。 在线称重系统在国外较早地应用于食品、 制药、 化工、 机械工业以及农副产 品等领域。近
几年,国内的相关行业也都引进了国外设备应用到生产线上,提高 了生产能力和生产质量。 如福建南平南孚电池, 宁波豹王电池等中国电池行业的 知名企业均采用在电池生产线上配置梅特勒 -托利多仪器有限公司的 S2自动检 重秤来控制电池正负极的填料量。 CCTV 中的一段视频介绍了扬子江药业是如何 立足于本国与国际接轨的生产环境的, 采用了先进的生产及包装设备, 实现全自 动、规模化生产。值得一提的是,其采用的先进的产品检测设备,其中就包括梅 特勒 -托利多 Garvens 的 S 系列自动检重秤,其高精度能保证检测到缺少说明书 (1-2g 的药盒,并且从生产线上自动剔除。蒙牛集团有液态奶利乐枕自动灌装 线若干条, 每天提供大量的新鲜牛奶供应市场, 牛奶的灌装量检验和控制一直是 生产上一个头疼的问题。德国碧彩公司通过对灌装机调节装置的改进,配合其 CWM750自动检重和反馈控制系统的利用,有效控制了灌装重量,降低了企业 成本。
上述企业采用的在线称重系统均为国外产品, 我国自主研制的自动在线称重 系统较少, 在准确度和速度上也难以满足用户的需求, 所以目前国内亟需要研制 出一套属于自己的能够满足用户需求的在线称重系统。 另外, 自从称重技术发展 以来, 在学术上对静态称重作了大量的研究, 对动态称重的学术研究开展的还是 不多,主要是准确度和速度这一对矛盾未能很好的解决,因此,探索新方法、寻 求高精度高速的在线称重系统在学术上颇具价值。
成都理工大学硕士学位论文
1.2 国内外研究动态及发展现状
1.2.1 国内外研究动态
动态秤在电子称重装置的研制和生产上,日本、德国、瑞士等国家起步较早。早在 上世纪八十年代初期, 他们就已具备批量生产电子天平的能力, 如今其年产量有 几百万台以上, 占全世界电子天平产量的 90%以上, 其电子天平技术处于国际先 进水平。
我国从上世纪六十年代中期开始研制和生产电子称重装置, 初期为模拟指针 式,后来发展为数字式。由于早期技术条件的限制,产品准确率低、可靠性差, 适应工厂环境的能力差, 故障率和损坏率也一直很高。八十年代以来,我国开展 了与国外的技术交流和合作, 引进了一批样机、生产技术和加工测试设备,通过 消化、吸收和改造,使电子称重装置的综合水平有了很大提高。衡器的发展必须 建立在国内传感器行业的发展基础上。从 20世纪 80年代,我国 20多家称重传 感器企业先后引进美、 日等国的设计与制造技术进行小批量生产。如今,中国传 感器行业已初具规模, 步入快速发展阶段。称重装置中使用的传感器,其高端就 是电磁力平衡式传感器。
电磁力平衡式传感器是一项相对成熟的专利技术, 对传感器的生产条件要求 较高。目前,世界上只有为数不多的几家大厂掌握这种技术。这种高精度的电子 称重装置由于其独特的工作原理和成熟的工艺水平, 精度非常高, 主要用于高端 市场。 例如用高强度航空铝合金材料通过高精度电火花切割加工而成的单模块传 感器,瑞士梅特勒 -托利多集团和德国赛托利斯都有该项专利技术,它将传统的 电磁力平衡式传感器中的杠杆、 上下导杆、 底座以及等多个零部件融为一体。 由于内部无连接螺丝, 从而大大提高其可靠性同时, 高效的机械传输性能和扭力 保护,提高了其使用寿命。值得一提的是,环境变化而引起的温度漂移是影响精 度的原因之一, 由于单模块具有同一性的温度变化, 使测量的可靠性得以大大提 高。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议