Comment se fait le pesage automatique dans les usines
La pesée automatique est un terme général qui recouvre les opérations de détermination :
- valeurs de masse (poids) des corps; changements de masse au fil du temps;
- écarts de valeurs de masse par rapport à une valeur donnée ;
- la valeur totale de la masse des marchandises transportées, ainsi que la pesée des portions indiquées (doses).
Le pesage automatique est effectué à l'aide d'appareils de pesage automatiques qui, selon le degré d'automatisation, sont divisés en:
- balances avec équilibrage automatique ;
- balances avec télétransmission et enregistrement des relevés;
- balances de portions automatiques;
- distributeurs automatiques de portions;
- balances automatiques continues;
- balances automatiques en continu et balances de tri automatiques.
Lors du choix des balances industrielles, debout ou de table, il est nécessaire de prendre en compte plusieurs aspects importants : leur type, le but (fonction de la balance), le matériau de construction, le volume, la taille, la plage de pesée, la précision (erreur de mesure), les conditions d'utilisation .
Pour les balances à équilibrage automatique, seul le processus de détermination (équilibrage) de la charge est automatisé. Ceci est réalisé en déviant les contrepoids du pendule ou en déformant les éléments de mesure élastiques.
La balance à équilibrage automatique a une plage de charge maximale de 100 g à 1000 t (selon le système d'attelage). Les balances de laboratoire avec équilibrage automatique ont des classes de précision supérieures.
Les balances avec transmission à distance et enregistrement des lectures sont des balances à équilibrage automatique, dans lesquelles le mouvement des éléments de mesure est converti en un signal (le plus souvent électrique).
Afin de convertir les lectures des balances à cadran et à ressort avec une grande déformation (environ millimètres) du corps élastique de la balance, des selsins sont utilisés (l'inconvénient est une augmentation de l'erreur due à l'effet inverse sur le système de mesure et les erreurs de transmission ), des potentiomètres (l'inconvénient est une augmentation de l'erreur due au frottement), des dispositifs de lecture d'impulsions (têtes photoélectriques, magnétiques, etc.), des encodeurs, ainsi que des systèmes de suivi.
Pour convertir les lectures de la balance à ressort avec une petite déformation (dixièmes de mm ou moins) d'un corps élastique, jauges de fil (jauges de contrainte électriques) et est utilisé effet direct et inverse de la magnétostriction.
Le plus souvent, les jauges de contrainte sont utilisées pour mesurer le poids dans l'automatisation des processus technologiques - convertisseurs de la déformation mesurée des corps solides en un signal électrique. Les jauges de contrainte résistives (fil et feuille) sont largement utilisées, convertissant la contrainte en un changement de résistance électrique.
Le fonctionnement d'un résistomètre repose sur la propriété d'un fil métallique (ou d'une feuille) sous l'influence d'une déformation (tension ou compression) de modifier sa résistance électrique.
En tant que balances avec transmission à distance et enregistrement des lectures, des dispositifs de compensation de force automatiques (électromagnétiques) sont également utilisés, constitués de capteurs et d'un système de rétroaction qui compense les modifications de la charge sur le capteur. Le courant (pression) dans la boucle de rétroaction est analogue au poids agissant sur la cellule de charge.
Les portions automatiques sont utilisées pour peser en portions égales des matériaux en vrac et liquides, principalement pour la comptabilité générale ou l'emballage. Dans de telles balances, les processus d'alimentation, de pesée et de déchargement des matériaux sont automatisés.
Typiquement, ces balances sont une poutre à laquelle sont suspendus un contrepoids avec des poids et un godet pour recevoir la charge.Le matériau est introduit dans le godet par gravité ou par un alimentateur. Lorsque le poids spécifié de matériau dans le godet est atteint, le bras oscillant est dévié, l'alimentation en matériau s'arrête et le godet est déchargé.
Moins fréquemment, les balances à équilibrage automatique ou à transmission et enregistrement à distance des lectures, équipées de capteurs qui s'activent lorsqu'un poids prédéterminé est atteint et coupent l'alimentation ultérieure en matériau, sont utilisées comme balances à portions automatiques.
Les doseurs automatiques de lots sont utilisés pour réaliser des mélanges d'une composition donnée et sont des balances conventionnelles à équilibrage automatique ou à transmission et enregistrement à distance des lectures, équipées d'un système d'automatisation qui contrôle l'approvisionnement en matériaux.La charge finale des distributeurs discontinus est de quelques g à plusieurs tonnes. Classe de précision 1b et moins.
Les balances continues automatiques sont utilisées pour déterminer la quantité totale de matériaux en vrac transportés par des convoyeurs à bande (balances à convoyeur) ou par gravité (balances dynamiques).
Pour le pesage de marchandises sur convoyeurs à bande, la partie bande repose sur des supports à rouleaux montés sur un plateau de pesée ou sur des capteurs (tension électrique, pneumatique, etc.).
La valeur totale de la masse de la charge passée à travers la balance est déterminée en intégrant le produit d'un signal proportionnel à la valeur instantanée de la charge par un signal proportionnel à la vitesse de la bande (par exemple, tension dynamo tachymétrique).
Pour la détermination complète de la masse de marchandises transportées verticalement par gravité, le principe de la mesure de la réaction d'un flux de matière sur un plateau incliné ou la réaction d'un moteur électrique tournant dans un plan horizontal sur une roue à aubes (mais de type centrifuge ventilateur) installé dans le flux de matière est utilisé . La compensation de force est utilisée pour mesurer la réponse.
Les peseuses automatiques à action continue sont utilisées pour ajuster automatiquement le flux de matière afin d'atteindre un débit spécifié (ou un rapport de débit donné lorsque plusieurs alimentateurs fonctionnent simultanément). Ce sont des balances automatiques à fonctionnement continu, équipées d'un système de contrôle automatique des alimentateurs qui régulent la consommation de matière.
Le plus souvent, les distributeurs continus sont utilisés sous la forme d'un convoyeur à bande courte appuyé sur un système de levier à poids ou sur des capteurs (jauge de contrainte électrique, pneumatique) et commandant un alimentateur vibrant. Des doseurs sous forme de réservoir (seau) sont également utilisés, soutenus par un dispositif de pesée qui régule la consommation de matière afin que la vitesse de réduction du poids du seau corresponde à celle spécifiée.
Les balances de tri automatique sont utilisées pour trier les produits (colis) en fonction de leur poids. Pour améliorer la précision et les performances, les écarts de poids du produit contrôlé par rapport à la norme sont généralement mesurés. La quantité de déviation est mesurée par un système électrodynamique à compensation de force. Un champ accélérateur artificiel (centrifuge) (balances de tri centrifuges) est créé pour trier des produits légers (de l'ordre de quelques g).
Un exemple d'utilisation d'appareils de pesage automatique dans le schéma d'automatisation d'un atelier de transformation :
Schéma de principe d'une armoire de distribution d'eau automatique PLC moderne :
