CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG - WEIGHT FEEDER

Hệ thống cân định lượng dùng để định lượng thành phần nguyên vật liệu, đảm bảo tỷ lệ phối theo đơn phối liệu để sản phẩm được sản xuất ra đạt chất lượng theo yêu cầu, chất lượng sản phẩm được ổn định, tiết kiệm chi phí sản xuất kinh doanh.
Hệ thống cân định lượng tương tự như hệ thống cân băng tải, chỉ khác ở phần động cơ thay đổi được tốc độ để thay đổi khối lượng. Cân định lượng có yêu cầu độ chính xác và độ ổn định cao hơn cân băng vì liên quan đến định lượng thành phần nguyên vật liệu. Nếu cân định lượng có sai số lớn sẽ ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm, năng suất làm việc của máy.

Đối với cân định lượng loại băng tải weight belt feeder có cấp chính xác ± 0,25% đến ± 0,5% tùy theo loại cân và yêu cầu của đơn vị sản xuất

Đối với cân định lượng loại xích tải apron feeder có cấp chính xác ±1%

Thành phần chính của hệ thống cân định lượng bao gồm Đầu cân, Loadcell, biến tần điều khiển tốc độ động cơ, sensor giám sát tốc độ, sensor giám sát lệch băng, động cơ, kết cấu băng tải....

Loadcell hệ thống cân định lượng nhà máy xi măng

Với một khối lượng cài đặt ban đầu( set point) hệ thống cân sẽ so sánh kết quả cân ( actual value) với giá trị cài đặt, nếu khối lượng thực tế nhỏ hơn khối lượng cài đặt, hệ thống sẽ tăng tốc độ động cơ cho đến khi nào đạt được giá trị cài đặt. Nếu kết quả lớn hơn thì ngược lại.
Do yêu cầu độ chính xác cao nên cân định lượng thường có cấu tạo 2 loadcell 2 bên.

Nguyên lý hoạt động

Cân định lượng weight feeder được thiết kế để cân liên tục lượng liệu được vận chuyển trên băng tải

Tải trọng băng tải:
Vật liệu được dấn đến một giường cân( sàn cân) được đặt sẵn dưới băng tải và giới hạn bởi 2 con lăn.thông qua 1 hoặc nhiều con lăn cân, giường cân tác dụng 1 lực lên loadcell L/C

Tín hiệu đầu ra của loadcell tỉ lệ với tải nền, tín hiệu điện áp này được khuyếch đại và chuyển đến đầu cân có các vi xử lý chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số.
Tam giác màu trắng hiển thị sự phân bố của tải trọng trên giường cân chỉ có 1 con lăn cân( con lăn chứa loadcell)chỉ một nửa trọng lượng của liệu tác động lên con lăn cân.
Sự chuyển đổi tải tỉ lệ ra chiều dài giường cân được chấp nhận dùng trong kỹ thuật cân. 
Leff = Lg/2
Leff = chiều dài hiệu dụng trên tải trọng nền
Lg = chiều dài tải trọng nền
Đối với giường cân của hệ thống có nhiều con lăn cân( con lăn có gắn loadcell) p, hệ số là khác 1/2.
Tải trọng băng tải tính bằng kg/m:
Q = QB/Leff

QB = tải trọng nền

Tốc độ băng tải:

Một phép đo tiếp theo cần thiết để tính năng suất cấp liệu là tốc độ băng tải v, để đo được tốc độ băng tải thường dùng 1 cảm biến để đo trực tiếp tốc độ băng tải hoặc là dùng cảm biến để đo tốc độ động cơ sau đó tính ra tốc độ băng tải.
Nếu tải trọng băng không đổi và không yêu cầu độ chính xác cao thì đo tốc độ có thể ko cần thiết.

Năng suất:
Ở đây sử dụng các đơn vị vật lý thường dùng là kg/m và m/s

Năng suất I được tính như sau:

I = Q*v = QB*v/Leff

Trong đó:
I: Năng suất. Kg/s
Q: Tải trọng băng tải. Kg/m
QB: Tải trọng nền. Kg
v: Tốc độ băng tải. m/s
Leff: Chiều dài hiệu dụng trên tải trọng nền. m

Lg: Chiều dài tải trọng nền.m

I (Kg/h) = Q*v*3600

I tính bằng kg/h

Một số chế độ điều khiển:

1. Cân định lượng Weighfeeder

Một băng tải được cấp liệu từ một bin chứa.
Giá trị tức thời được so sánh với giá trị đặt và sự chênh lệch được xác định bằng bộ điều khiển R. Sau đó bộ điều khiển R thay đổi tốc độ băng tải cho đến khi nào giá trị tức thời bằng giá trị đặt.

 2. Cân băng tải sẽ kiểm soát thiết bị cấp liệu phía trước

Băng tải cân kiểm soát thiết bị cấp liệu phía trước. Năng suất được kiểm soát bởi setpoint bằng cách thay đổi giá trị tải băng, tốc độ băng tải giữ nguyên, ko thay đổi

3. Cân băng với tải không đổi
Thiết bị cấp phía trước không bị kiểm soát sẽ cấp liệu cho băng tải. Bộ điều khiển(đầu cân) sẽ điều chỉnh tốc độ băng tải sao cho tải băng luôn tương đương giá trị Qo

Việc điểm làm việc không thay đổi của hệ thống cân sẽ đảm bảo phép đo có độ chính xác cao hơn. 
Năng suất tại điểm trút tải tương đương với năng suất tại thiết bị cấp liệu phía trước.