Η πίεση που ασκείται από το βάρος μετατρέπεται σε ένα ηλεκτρικό, συνήθως, σήμα του οποίο είναι απευθείας ανάλογο με τη δύναμη που ασκείται. Το σήμα της δυναμοκυψέλης μεταφέρεται σε μια ηλεκτρονική διάταξη και αυτή προβάλλει την τιμή της δύναμης.
Αν και υπάρχουν πολλές τεχνολογίες ζύγισης, οι δυναμοκυψέλες που χρησιμοποιούνται κατά βάση στους δυναμικούς ελεγκτές βάρους είναι δύο:
α) η δυναμοκυψέλη τεχνολογίας Strain Gauge και
β) η δυναμοκυψέλη τεχνολογίας EMFR.
Τις δυναμοκυψέλες τεχνολογίας Strain Gauge τις περιέγραψα σε προηγούμενο άρθρο σήμερα θα αναφερθώ στις δυναμοκυψέλες τεχνολογίας EMFR.
Οι δυναμοκυψέλες τεχνολογίας EMFR έχουν σημαντικό πλεονέκτημα αφού χρησιμοποιούν τις τελευταίες εξελίξεις στην τεχνολογία ζύγισης για την βελτίωση της απόδοσης του συστήματος και την διατήρηση της ακρίβειας του. Πρόκειται για έξυπνους αισθητήρες που ενσωματώνουν μία ποικιλία λειτουργιών οι οποίες επηρεάζουν άμεσα την απόδοση του συστήματος: συχνότητα δειγματοληψίας, ικανότητα διόρθωσης λαθών στο σύστημα ελέγχου βάρους λόγω αλλαγών στη θερμοκρασία (temperature compensation), φιλτράρισμα, μείωση του θορύβου.
Αρχή λειτουργίας δυναμοκυψέλες EMFR
Οι δυναμοκυψέλες EMFR είναι εξοπλισμένες με επεξεργαστή ψηφιακού σήματος υψηλής απόδοσης, που επιτρέπει τη χρήση τεχνικών εξελιγμένου λογισμικού φιλτραρίσματος. των κραδασμών από τον περιβάλλοντα χώρο.
Αυτοί οι αλγόριθμοι φιλτραρίσματος κάνουν δυνατή τη δειγματοληψία και την επαλήθευσή του βάρους των συσκευασιών. Όσο πιο πολλές φορές «ελέγξει» κανείς το βάρος των συσκευασιών τόσο πιο ακριβές θα είναι το τελικό βάρος.
Η δυναμοκυψέλη τεχνολογίας EMFR ενσωματώνει επίσης έναν αισθητήρα θερμοκρασίας ακριβείας και μια βιβλιοθήκη διόρθωσης λαθών (temperature compensation) που περιορίζει τις παρενέργειες που προκαλούνται από την αλλαγή της θερμοκρασίας στην απόδοση του συστήματος.
Οι δυναμοκυψέλες τεχνολογίας EMFR έχουν επίσης τη ικανότητα να «μαθαίνουν» τον ξεχωριστό θόρυβο που κάνει κάθε ελεγκτής βάρους κατά τη λειτουργία του.
Προφίλ θορύβου ελεγκτή βάρους
Η δυναμοκυψέλη τεγνολογίας EMFR επιλέγει αυτόματα κάθε φορά τον βέλτιστο αλγόριθμο φιλτραρίσματος, ανάλογα με τις πληροφορίες που επεξεργάζεται κατά την ζύγιση.
Αν κάτι αλλάξει κατά την διάρκεια της παραγωγής, όπως για παράδειγμα αν αυξηθεί η ταχύτητα παραγωγής ή αν μία επιφάνεια ταινιόδρομου αρχίσει να φθείρεται και δεν περιστρέφεται πλέον ελεύθερα, τότε θα αλλάξει και το προφίλ θορύβου του ελεγκτή.
Η δυναμοκυψέλη EMFR θα μάθει το νέο είδος θορύβου και θα κάνει τις απαιτούμενες προσαρμογές για να διασφαλιστεί ότι θα διατηρηθεί η μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια χωρίς την παρέμβαση του χειριστή.
Στην περίπτωση της φθαρμένης επιφάνειας, ο χειριστής ή ο τεχνικός θα μπορεί να το αντιληφθεί και να λάβει τα απαραίτητα διορθωτικά μέτρα σε πρώιμο στάδιο.
Τέτοιου είδους λειτουργικότητα είναι αδύνατη με τις παραδοσιακές δυναμοκυψέλες τεχνολογίας strain gauge.
Υπάρχουν όμως και μειονεκτήματα όσον αφορά στις δυναμοκυψέλες τεχνολογίας EMFR. Είναι μεγαλύτερες σε μέγεθος απ΄ ό,τι οι δυναμοκυψέλες strain gauge και απαιτούν για την χρήση τους πιο πολύπλοκη μηχανική ολοκλήρωση.
Επίσης η αρχική επένδυση σε μια δυναμοκυψέλη EMFR είναι πιο ακριβή σε σχέση με μία δυναμοκυψέλη strain gauge.
Πάντως η διαφορά στο αρχικό κόστος μιας δυναμοκυψέλης EMRF μειώνεται αν συνυπολογιστεί η εξοικονόμηση χρημάτων που επιτυγχάνεται κατά τη λειτουργία, λόγω της υψηλής ακρίβειας που προσφέρει.
Πως μετρά το βάρος μια δυναμοκυψέλη τεχνολογίας EMFR;
Μία ράβδος μέσα στη δυναμοκυψέλη αποκλίνει κάθε φορά που εφαρμόζεται φορτίο. Η ράβδος βρίσκεται σε ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Όταν μετακινείται, ο αισθητήρας «ενημερώνει» την δυναμοκυψέλη να ασκήσει δύναμη για να επιστρέψει η ράβδος στην αρχική της κατάσταση. Αυτό σημαίνει αύξηση του ρεύματος για τη δυναμοκυψέλη.
Όταν αυξάνεται το ρεύμα, προκαλείται μία ανοδική δύναμη μέσα στο μαγνητικό πεδίο σύμφωνα με τον ηλεκτρομαγνητικό «κανόνα δεξιού χεριού» (“right hand rule”).
H δυναμοκυψέλη αυξάνει την ένταση του ρεύματος στο καλώδιο μέχρι η ανοδική δύναμη να ισούται με το φορτίο και η ράβδος να επανέλθει σε ευθεία γραμμή.
Η δυναμοκυψέλη επαναφοράς της δύναμης είναι ένας έξυπνος αισθητήρας που μετρά την αύξηση του ρεύματος και το μετατρέπει σε βάρος.
Οι δυναμοκυψέλες EMFR μπορεί να έχουν μεγαλύτερη ακρίβεια και πιο γρήγορη απόκριση σε σχέση με μία δυναμοκυψέλη strain gauge. Ωστόσο, υπάρχει μεγαλύτερη ποικιλία διαθέσιμων δυναμοκυψέλων strain gauge και ταιριάζουν περισσότερο σε κάποιες εφαρμογές, λόγω του μικρότερου μεγέθους τους και της μικρότερης ταχύτητας ζύγισης.
α) η δυναμοκυψέλη τεχνολογίας Strain Gauge και
β) η δυναμοκυψέλη τεχνολογίας EMFR.
Τις δυναμοκυψέλες τεχνολογίας Strain Gauge τις περιέγραψα σε προηγούμενο άρθρο σήμερα θα αναφερθώ στις δυναμοκυψέλες τεχνολογίας EMFR.
Οι δυναμοκυψέλες τεχνολογίας EMFR έχουν σημαντικό πλεονέκτημα αφού χρησιμοποιούν τις τελευταίες εξελίξεις στην τεχνολογία ζύγισης για την βελτίωση της απόδοσης του συστήματος και την διατήρηση της ακρίβειας του. Πρόκειται για έξυπνους αισθητήρες που ενσωματώνουν μία ποικιλία λειτουργιών οι οποίες επηρεάζουν άμεσα την απόδοση του συστήματος: συχνότητα δειγματοληψίας, ικανότητα διόρθωσης λαθών στο σύστημα ελέγχου βάρους λόγω αλλαγών στη θερμοκρασία (temperature compensation), φιλτράρισμα, μείωση του θορύβου.
Αρχή λειτουργίας δυναμοκυψέλες EMFR
Οι δυναμοκυψέλες EMFR είναι εξοπλισμένες με επεξεργαστή ψηφιακού σήματος υψηλής απόδοσης, που επιτρέπει τη χρήση τεχνικών εξελιγμένου λογισμικού φιλτραρίσματος. των κραδασμών από τον περιβάλλοντα χώρο.
Αυτοί οι αλγόριθμοι φιλτραρίσματος κάνουν δυνατή τη δειγματοληψία και την επαλήθευσή του βάρους των συσκευασιών. Όσο πιο πολλές φορές «ελέγξει» κανείς το βάρος των συσκευασιών τόσο πιο ακριβές θα είναι το τελικό βάρος.
Η δυναμοκυψέλη τεχνολογίας EMFR ενσωματώνει επίσης έναν αισθητήρα θερμοκρασίας ακριβείας και μια βιβλιοθήκη διόρθωσης λαθών (temperature compensation) που περιορίζει τις παρενέργειες που προκαλούνται από την αλλαγή της θερμοκρασίας στην απόδοση του συστήματος.
Οι δυναμοκυψέλες τεχνολογίας EMFR έχουν επίσης τη ικανότητα να «μαθαίνουν» τον ξεχωριστό θόρυβο που κάνει κάθε ελεγκτής βάρους κατά τη λειτουργία του.
Η δυναμοκυψέλη τεγνολογίας EMFR επιλέγει αυτόματα κάθε φορά τον βέλτιστο αλγόριθμο φιλτραρίσματος, ανάλογα με τις πληροφορίες που επεξεργάζεται κατά την ζύγιση.
Αν κάτι αλλάξει κατά την διάρκεια της παραγωγής, όπως για παράδειγμα αν αυξηθεί η ταχύτητα παραγωγής ή αν μία επιφάνεια ταινιόδρομου αρχίσει να φθείρεται και δεν περιστρέφεται πλέον ελεύθερα, τότε θα αλλάξει και το προφίλ θορύβου του ελεγκτή.
Η δυναμοκυψέλη EMFR θα μάθει το νέο είδος θορύβου και θα κάνει τις απαιτούμενες προσαρμογές για να διασφαλιστεί ότι θα διατηρηθεί η μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια χωρίς την παρέμβαση του χειριστή.
Στην περίπτωση της φθαρμένης επιφάνειας, ο χειριστής ή ο τεχνικός θα μπορεί να το αντιληφθεί και να λάβει τα απαραίτητα διορθωτικά μέτρα σε πρώιμο στάδιο.
Τέτοιου είδους λειτουργικότητα είναι αδύνατη με τις παραδοσιακές δυναμοκυψέλες τεχνολογίας strain gauge.
Υπάρχουν όμως και μειονεκτήματα όσον αφορά στις δυναμοκυψέλες τεχνολογίας EMFR. Είναι μεγαλύτερες σε μέγεθος απ΄ ό,τι οι δυναμοκυψέλες strain gauge και απαιτούν για την χρήση τους πιο πολύπλοκη μηχανική ολοκλήρωση.
Επίσης η αρχική επένδυση σε μια δυναμοκυψέλη EMFR είναι πιο ακριβή σε σχέση με μία δυναμοκυψέλη strain gauge.
Πάντως η διαφορά στο αρχικό κόστος μιας δυναμοκυψέλης EMRF μειώνεται αν συνυπολογιστεί η εξοικονόμηση χρημάτων που επιτυγχάνεται κατά τη λειτουργία, λόγω της υψηλής ακρίβειας που προσφέρει.
Πως μετρά το βάρος μια δυναμοκυψέλη τεχνολογίας EMFR;
Όταν αυξάνεται το ρεύμα, προκαλείται μία ανοδική δύναμη μέσα στο μαγνητικό πεδίο σύμφωνα με τον ηλεκτρομαγνητικό «κανόνα δεξιού χεριού» (“right hand rule”).
H δυναμοκυψέλη αυξάνει την ένταση του ρεύματος στο καλώδιο μέχρι η ανοδική δύναμη να ισούται με το φορτίο και η ράβδος να επανέλθει σε ευθεία γραμμή.
Η δυναμοκυψέλη επαναφοράς της δύναμης είναι ένας έξυπνος αισθητήρας που μετρά την αύξηση του ρεύματος και το μετατρέπει σε βάρος.
Αναρτήσεις
