自动衡器的智能化发展趋势

刘宇清

摘 要：随着现代信息技术的发展，自动衡器发展速度日益加快，為社会生产与生活带来较多便利。此次研究主要是探讨分析自动衡器的智能化发展趋势，希望能够对相关人员起到参考性价值。

关键词：自动衡器;智能化;发展趋势

自动衡器在称量期间，无需操作人员干预，按照预设处理程序开展自动化操作，有效结合自动化技术与称量技术，因此在冶金、医药、食品加工、烟草等领域得以广泛应用，可以实现散料动态化称重计量与优化配比，能够为社会生产提供计量数据，还有助于实现节能减排目标，为产业发展提供源动力。

1 自动衡器的特点分析

自动衡器一般需要连接到输送设备上，输送设备形式、输送能力、安装条件与工艺要求均不同，因此对于自动衡器需求的呈多样化特点。由于自动衡器所涉及的技术非常多，例如互联网技术、通信技术、电子技术、计算技术等，且不同领域都受到技术应用的限制，且技术进步对自动衡器的影响非常大。如当国家检定标准变化时，此时必须更新产品。自动衡器多是在运行状态下工作，为了实现技术创新，需要应用到力学知识与数学模型，建立新型测量方法和计算方法，并且合理应用传感技术与新型材料。当前，自动衡器的技术复杂度不断降低，且多数应用场合的计量性能持续增加，相应增加自动衡器的研究深度与难度。

随着自动化生产线的发展，自动衡器发展于20世纪50年代。在80年代开始，我国自动衡器引进国外先进技术，其后模仿和套用技术，在信息技术支持下，开始自主研发自动衡器制造技，逐步实现技术创新，不断扩大自动衡器市场份额。现阶段，多数自动衡器具备集成化、网络化与自动化特点，可以应用于不同生产线上。但是，自动衡器的智能化技术水平低下，还依赖于人力进行保养维护，确保自动衡器运行期间的稳定性，提升称量精度。

2 自动衡器的发展趋势

随着社会经济的快速发展，我国在政府工作报告上提出“中国制造2025”，推广建设智能工厂，实现制造与生产过程的智能化。自动衡器属于智能工厂的重要设备仪器，必须不断提升智能化应用水平。为了实现自动衡器智能化发展，必须处理好以下问题：第一，加快自动衡器称量速度，提升运行稳定性和运行效率，最大限度维护称量精准度，确保自动衡器具备高性能、高速与高精度优势特点，全面满足智能生产线的生产制造要求。第二，强化自动衡器的自诊断、自校准、自维护等功能，减少人工过度参与和干扰，可以满足新型智能工厂的无人化、自动化控制要求。因此，自动衡器的智能化发展过程中，必须注重以下内容：

2.1 研发智能称重传感器，提升称量精度

在自动衡器中，称重传感器属于核心器件，对自动衡器的称量精度造成直接影响。在研究和开发智能化、数字化称重传感器时，必须优化传统的数字变送、模拟信号等方式，增设智能软补偿功能，以此消除滞后误差、蠕变误差、线性误差与温飘误差等。通过数据信号处理技术，有助于加快信号采样速率，明显提升信号采样精度。目前最新研发的数字化称重传感器，就是借助数据信号处理技术，确保称重传感器的精度指标持续提升。

2.2 研发智能化称重仪表，加快称量速度

在自动衡器设备中，称重仪表主要是采集传感器信号，同时对自动衡器执行机构动作进行控制，实现称重功能、定量给料功能。智能称重仪表有效结合传统称重仪表与人工智能技术，在称重仪表中引入信号分析技术，通过快速傅里叶变换与数字滤波作为主体，可以增设不同的信号处理功能，全面加快自动衡器的称量速度。国外某制造企业研发出智能检重秤，配置智能称重仪表，可以确保称重精度达到0.005g标准，且称量速度为400次/min。

2.3 优化机械结构，增设智能化功能

自动衡器运行期间，会由于蠕变和积灰等因素，导致衡器零点漂移，为了消除漂移现象，所以必须对自动衡器进行“调零”处理。在校准处理时，需要应用标准砝码检验自动衡器，保证称量精度满足衡器精度等级。在自动衡器运行期间，校准与调零属于重要操作步骤。现阶段，自动衡器均采用人工方式完成校准与调零操作，既扩大了人力与物力投入量，还会干扰设备运行。企业生产线上多安装自动衡器，受到安装空间影响，会加大人工校准难度，因此必须研发出自动化校准机构。新型智能化自动衡器可以自动化跟踪零位，同时实现自动化校准操作。由电控系统按照设备运行状态，自动化完成校准与调零操作，不需要人工操作，可以确保自动衡器运行期间的称量精度。例如国外某企业研发的三桥自校准电子皮带秤，组成包括称重机构（两组）、称重料斗（一组）、刮板取料机（1个）、螺旋输送机。在操作期间，通过刮板取料机在线取料，同时通过称量料斗称量，对电子皮带秤进行校准处理。采用电控系统对不同组称重机构的称量数据进行自动化比较，并且可以通过自动运行校准程序，在线自动化校准物料。还有我国某企业所开发的自动链码标定系统、零位自动化跟踪软件功能等，广泛应用于烟草行业的电子皮带秤上，可明显减少皮带秤自动衡器的检修与维护工作量。

2.4 研发专家诊断系统，实现远程维护

在云计算技术、物联网技术快速发展过程中，国家开始关注物联网建设工作。国内外自动衡器生产厂家开始研发出远程专家系统，将无线网络通信技术应用到物联网技术中，可以实现用户终端设备的远程检测、通信与控制，同时结合专家人工经验、计算机数据分析等组成的专家系统，分析和预警用户设备的故障，同时采取措施予以处理，为用户提供优质的产品服务。如我国某衡器生产厂家开始研发出皮带秤远程专家系统，该系统就是基于物联网技术所研发的。

2.5 研发运行维护系统，实现智能化运维管理

在自动化生产线上常常应用自动衡器设备，当设备无法正常应用时，将会影响整个生产线的运行。传统生产线设备发生故障问题时，就会影响产品的合格率，加大企业的经济损失。所以必须按照设备全寿命管理思想，采用传感器采集数据信息，通过信息技术、人工智能算法，对设备运行状态进行监控与评估。设备出现故障问题之前，可以准确预测故障隐患，同时提供维护保障建议，避免设备频繁出现异常停机事件。在应用智能化运维功能时，可以将被动式检修活动逐渐转变为先导式检修维护，从根本上提升设备运行安全性与稳定性，特别是可以应用到无法联网的远程专家诊断系统中，可以明显减少用户运营成本，全面提升设备运行的可靠性。

3 结束语

综上所述，在国家智能化生产与制造发展战略下，自动化生产线可以实现智能化发展，因此必须转变传统的自动衡器产品，实现智能化升级与改造。此次研究分析了自动衡器的智能化升级，不断提升设备的自维护、高速度、高精度水平，同时注重研究自诊断与自校准，全面满足智能化生产对设备性能与功能的要求，从根本上提升自动衡器的智能化水平。

参考文献

[1]王少启，罗锋.非自动衡器电磁兼容测试现状和试验结果分析[J].衡器，2020，49（04）：30-32.

[2]尚贤平，赵志灏，毛晓辉，等.动态公路车辆自动衡器检定周期动态性能的差异性研究[J].衡器，2020，49（03）：17-21.

[3]申继平.对JJG564-2002重力式自动装料衡器检定规程的一点疑问[J].衡器，2019，48（07）：8-9.