分享：飼料加工工藝系列——飼料的配料計量

心路漸寬 · 發(fā)表于 2008-12-19 09:52:06

飼料的配料計量
飼料的配料計量是按照預(yù)設(shè)的飼料配方要求，采用特定的配料計量系統(tǒng)，對不同品種的飼用原料進(jìn)行投料及稱量的工藝過程。經(jīng)配制的物料送至混合設(shè)備進(jìn)行攪拌混合，生產(chǎn)出營養(yǎng)成分和混合均勻度都符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的配合飼料。飼料配料計量系統(tǒng)指的是以配料秤為中心，包括配料倉、給料器、卸料機(jī)構(gòu)等，實現(xiàn)物料的供給、稱量及排料的循環(huán)系統(tǒng)。現(xiàn)代飼料生產(chǎn)要求使用高精度，多功能的自動化配料計量系統(tǒng)。電子配料秤是現(xiàn)代飼料企業(yè)中最典型的配料計量秤。
第一節(jié) 配料計量秤概述
第二節(jié)
一、配料計量秤的型式
飼料配料計量秤根據(jù)其工作原理可以分為容積式與重量式兩類。容積式配料計量秤是按照計量物料容積的比例大小進(jìn)行配料計量的。它易受到諸如物料特性、配料倉流動特性等影響量的變化而導(dǎo)致計量準(zhǔn)確度與穩(wěn)定性差，現(xiàn)已不見采用。
按工作過程，配料計量秤可以分為連續(xù)式與分批式（間歇式）兩類。容積式連續(xù)計量秤因其配料準(zhǔn)確度不高，目前已被淘汰；重量式連續(xù)計量秤則因其稱量準(zhǔn)確度達(dá)不到配料工藝要求，日前在飼料廠中尚未采用。目前在飼料廠使用最為普遍的是重量分批式配料計量工藝。
重量分批式配料計量秤以機(jī)械或電子配料秤為核心，以機(jī)械杠桿的平衡性或電子傳感器阻值的變化來反映重量的變化，以重量的變化來控制物料的流量，達(dá)到分批稱重的目的。其配料準(zhǔn)確度和自動化程度較高，物料適應(yīng)性好。目前在飼料廠中還有極少量的機(jī)械式字盤秤和機(jī)電結(jié)合式機(jī)電秤。字盤秤是一種純機(jī)械式杠桿秤，是由包裹秤改制成的一種重量分批式配料秤。也是最早應(yīng)用于我國飼料企業(yè)生產(chǎn)的一種自動配料秤；最主要的缺點是其杠桿傳力系統(tǒng)的刀口與刀承易磨損而導(dǎo)致稱量準(zhǔn)確度的穩(wěn)定性差。故后來有在字盤秤基礎(chǔ)上改造成的機(jī)電秤，在杠桿系統(tǒng)的末級連桿上串接一只拉式傳感器，將重力信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出，再由稱重顯示儀表進(jìn)行數(shù)字顯示，因而具有電子秤的部分優(yōu)點。但其缺點仍是傳感器前級的杠桿系統(tǒng)易磨損。這兩種秤的使用也在迅速減少。
現(xiàn)代飼料企業(yè)無例外地均采用計算機(jī)技術(shù)來控制飼料生產(chǎn)過程、特別是配料――混合過程，電子配料秤正是適應(yīng)這一需求的配料計量裝備系統(tǒng)，因此自二十世紀(jì)九十年代以來，電子配料秤迅速取代了各種形式的配料計量裝置。
電子配料秤以稱重傳感器為核心，通過信號放大和微處理器進(jìn)行A/D（模/數(shù)）轉(zhuǎn)換并能自動顯示示值，將重量值變成電信號輸出，可應(yīng)用計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。電子配料秤適于用計算機(jī)技術(shù)控制生產(chǎn)過程。電子配料秤采用高精度的傳感器，響應(yīng)速度快、分辨率高，其配料準(zhǔn)確度足以滿足現(xiàn)代飼料配方生產(chǎn)的要求；電子配料秤結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、安裝調(diào)試使用方便；它沒有機(jī)械磨損，故穩(wěn)定性好；傳感器的密封性良好，適合在惡劣環(huán)境下工作；采用電子配料秤還可以提高勞動生產(chǎn)率、減輕勞動強(qiáng)度、保證飼料產(chǎn)品的質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，以及促進(jìn)企業(yè)管理水平的提高。因此，我國現(xiàn)代飼料企業(yè)均采用以電子配料秤為核心的配料計量系統(tǒng)。
二、配料計量秤的計量性能
配料計量秤是一種準(zhǔn)確度要求高的工業(yè)用衡器。飼料生產(chǎn)中使用的配料計量秤雖然不屬于“受檢的”秤，但其計量性能對飼料產(chǎn)品營養(yǎng)成分的含量多少具有決定性的影響，而后者為商品“受檢的 ”項目，因此，對配料秤的計量性能等，仍應(yīng)視同“受檢的 ”秤對待。
配料計量秤的計量性能主要包括：
（一）稱量準(zhǔn)確度：稱量準(zhǔn)確度是指稱量結(jié)果與被稱量物料的真值之間的一致程度?！皽?zhǔn)確度”是一個定性概念，不要用術(shù)語“精度”表示準(zhǔn)確度。
（二）鑒別力：指的是配料計量秤對載荷微小變化的反應(yīng)能力。對于處于平衡狀態(tài)的配料秤，在其秤斗上輕緩地放上或取下一個微小的附加載荷而使其發(fā)生一個可察覺到的變化，這種附加載荷的最小值被稱為鑒別力閾。實際操作中鑒別力閾是1.4d的砝碼。
（三）重復(fù)性：指的是在實際相同的工作條件下，采用同一方式，將同一載荷多次放到秤斗上，配料計量秤提供相互一致結(jié)果的能力。檢定中或性能檢測時，對同一載荷，多次稱量所得結(jié)果之差，應(yīng)不大于該秤量的最大允許誤差的絕對值。重復(fù)性是一個可以定量表達(dá)的量。
（四）耐久性：配料計量秤在經(jīng)過規(guī)定的使用周期后，仍然保持其計量特性的能力。
三、配料計量秤的準(zhǔn)確度等級
配料計量秤的準(zhǔn)確度等級執(zhí)行的是JJG555-96“非自動秤通用檢定規(guī)程”(等效地采用OIML R76)和JJG648-96“非連續(xù)累計自動衡器檢定規(guī)程”(等效地采用OIML R 107)的相關(guān)規(guī)定。
秤的準(zhǔn)確度等級按照國際法制計量組織（OIML）的規(guī)定和國際慣例，根據(jù)其檢定分度值和檢定分度數(shù)的大小來劃分的。
檢定分度值是對衡器劃分準(zhǔn)確度等級和進(jìn)行檢定時使用的、以質(zhì)量單位表示的值。檢定分度值是相對實際分度值而言的。配料計量秤的實際分度值就是數(shù)字分度值d，其定義為連續(xù)顯示的數(shù)字中，相鄰兩個數(shù)字之差所代表的質(zhì)量值（以質(zhì)量單位表示的）。也就是顯示器末位數(shù)每跳動一個字所代表的質(zhì)量值。檢定分度值是檢定時為了確定衡器的絕對誤差值而設(shè)定的，它往往小于或等于秤的數(shù)字分度值（e≤d ）。對于有分度而無輔助指示裝置的衡器，e=d；對于有分度且有輔助指示裝置的衡器，e由生產(chǎn)廠家根據(jù)衡器準(zhǔn)確度分類的要求和式3-1來選定：
d≤e≤10d（e=10kkg）　　　　　　?。?-1）
　　
式中，k--正整數(shù)、負(fù)整數(shù)或零。
e －
d －
檢定分度數(shù)是秤的最大秤量與檢定分度值之商，即
n=Max/e （4-2）
式中，Max表示秤的最大秤量。
準(zhǔn)確度等級的劃分，一方面要規(guī)定每個等級所特有的最小和最大分度數(shù)的范圍（這意味著相對準(zhǔn)確度）。另一方面還要確定每個等級的最小分度值（這表征的是絕對準(zhǔn)確度）。當(dāng)然，分度值越小和分度數(shù)越大準(zhǔn)確度也越高。不過分度數(shù)和分度值的確定不是任意的。
國際法制計量組織（OIML）規(guī)定，衡器可分為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級和Ⅳ級，重量分批式配料計量為Ⅳ級。它們分別表示特種準(zhǔn)確度、高準(zhǔn)確度、中準(zhǔn)確度和普通準(zhǔn)確度。飼料生產(chǎn)企業(yè)使用的配料計量秤其準(zhǔn)確度等級通常為Ⅲ級（中準(zhǔn)確度）。
四、配料計量秤的最大允許誤差
秤的最大允許誤差指的是：對于調(diào)整好操作狀態(tài)且空秤時已調(diào)到零的秤，其示值與標(biāo)準(zhǔn)砝碼確定的相應(yīng)真值之間由規(guī)程或規(guī)范所允許的誤差極限值。秤的最大允許誤差是按照自動秤與非自動秤的劃分來進(jìn)行規(guī)定的。自動秤是指稱量過程中不需要操作人員干預(yù)或介入，能夠按照預(yù)先確定的自動處理程序進(jìn)行稱量的秤；非自動秤是指稱量過程中需要操作人員操作（例如向承載器加放或卸去載荷或取得稱量結(jié)果）的秤。
五、配料計量秤的主要技術(shù)參數(shù)
配料計量秤的主要技術(shù)參數(shù)包括：
（一）最大秤量：配料計量秤能自動稱量最大不連續(xù)載荷的能力，即每批或每秤斗的稱量能力，kg。最大秤量不包括電子配料秤的皮重。飼料廠使用的電子配料秤的最大秤量有250；500；1000；2000kg等規(guī)格；可為不同生產(chǎn)能力的飼料廠配備，依次是0.5；1；2；4萬噸/年單班產(chǎn)量。
（二）最小秤量：配料計量秤能自動稱量最小不連續(xù)載荷的能力。當(dāng)載荷小于該值時，稱量結(jié)果可能產(chǎn)生較大的相對誤差。
（三）最小累計載荷：指的是配料計量秤在自動稱量的首次檢定中的最大允許誤差和累計分度值(dt)相等的載荷值?；蛘哒f與最小累計載荷相等的載荷值在首次檢定中的最大允許誤差應(yīng)小于累計分度值(dt)。累計分度值指的是配料計量秤上主要累計指示裝置的標(biāo)尺間隙。累計分度值(dt)應(yīng)當(dāng)不小于最大秤量的0.01%，而且不大于最大秤量的0.2%。主要累計指示裝置指的是配料計量秤上指示所有被稱物料注入到接料容器內(nèi)的物料總和的裝置?！胺沁B續(xù)累計自動衡器檢定規(guī)程”中規(guī)定，準(zhǔn)確度等級為0.2、0.5的電子配料秤，其最小累計載荷分別應(yīng)不小于1000 dt和400 dt ，并且最小累計載荷不得小于最小秤量。例如，對于最大秤量為1000kg，最小秤量為200kg，累計分度值為0.2kg，準(zhǔn)確度等級為0.5的電子配料秤，其最小累計載荷∑min應(yīng)不小于80kg（400×0.2），但為了滿足最小秤量，最小累計載荷∑min的最小值為200kg。
（四）檢定分度值（前面已介紹）。
（五）量程：秤的稱量范圍上下限的差值。稱量范圍指的是最小秤量與最大秤量之間的范圍。
（六）配料周期：指配料秤完成從給料、稱量的多次操作直至秤斗卸料完畢秤門關(guān)閉為止的一批次操作過程的時間。電子配料秤的配料周期一般為3min~5min。
（七）影響量：是指不屬于被稱量對象，但卻影響被稱量值或衡器示值的量。配料計量秤的影響量主要是溫度和電源電壓。配料秤在-10℃到+40℃，顯示系統(tǒng)在0℃到+40℃的溫度范圍內(nèi)，其稱量準(zhǔn)確度應(yīng)滿足表4-1及表4-2的要求；交流電源電壓由額定電壓的-15%到+10%范圍內(nèi)變動，配料計量秤應(yīng)能正常工作。
六、配料計量秤結(jié)構(gòu)上應(yīng)滿足的要求
為了保證配料計量秤在正常使用條件下能給出正確的稱量結(jié)果，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)滿足下述要求：
（一）滿足飼料生產(chǎn)的工藝要求，適應(yīng)配料計量中原料品種和配比的變化。
（二）結(jié)構(gòu)上應(yīng)精細(xì)、堅固、耐用，保證在使用周期內(nèi)保持其計量性能。
（三）結(jié)構(gòu)上應(yīng)符合JJG555-96和JJG648-96相應(yīng)條款的測試要求，在秤斗上必須有方便放置砝碼的位置，保證砝碼方便的、絕對安全的放置其上。
（四）對已單獨(dú)通過定型鑒定的裝置應(yīng)能夠識別，如稱重傳感器、稱重顯示器等。
（五）結(jié)構(gòu)上應(yīng)保證當(dāng)控制元件的偶然損壞或失調(diào)不出現(xiàn)明顯影響時，配料秤的功能不受到干擾。
（六）控制器的設(shè)計應(yīng)使其控制的動作通常只能進(jìn)入設(shè)計預(yù)定的位置，除非控制期間所有的指示程序都不能執(zhí)行?？刂破魃系母麈I均應(yīng)有清楚的標(biāo)志。
七、配料計量秤工藝上應(yīng)滿足的要求
（一）可以將配料秤配置為一機(jī)一秤或一機(jī)多秤的工作方式，并適用于秤下混合機(jī)前面帶有緩沖斗的工藝，而且控制合理。
（二）實現(xiàn)快、慢速給料，可使用雙螺旋給料（以提高給料速度）、使用變頻調(diào)速器（以提高配料準(zhǔn)確度）等先進(jìn)技術(shù)。
（三）配料控制器應(yīng)使用先進(jìn)軟件、編程合理，應(yīng)能針對現(xiàn)場振動大小而設(shè)置不同的數(shù)字濾波值，應(yīng)使示值顯示穩(wěn)定，提高配料準(zhǔn)確度。
（四）應(yīng)配有開關(guān)輸入量，使秤門、混合機(jī)門、緩沖斗門和添加劑門等聯(lián)鎖，以保證配料混合系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、協(xié)調(diào)有序。
（五）配料計量秤應(yīng)有自身檢測功能，對故障、配料超差等實行聲光報警；配料系統(tǒng)應(yīng)有停電保護(hù)功能等。