Cân định lượng băng tải

Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn toàn diện về cân băng định lượng, từ cấu tạo, nguyên lý hoạt động đến ứng dụng thực tế và những lợi ích mà băng tải cân định lượng mang lại trong các ngành công nghiệp.

I. Cân băng tải định lượng là gì?

Cân định lượng băng tải là hệ thống băng tải kết hợp với cân điện tử, được thiết kế đặc biệt để đo lường và kiểm soát khối lượng vật liệu di chuyển trên băng tải trong quá trình sản xuất. Hệ thống cân định lượng này giúp doanh nghiệp đảm bảo khối lượng thành phần nguyên liệu luôn đạt chuẩn, từ đó tạo ra sản phẩm có chất lượng đồng đều và ổn định.

Khác với băng tải thông thường chỉ đơn thuần vận chuyển vật liệu, băng tải định lượng có khả năng:

• Đo lường chính xác khối lượng vật liệu

• Tự động điều chỉnh tốc độ băng tải để duy trì lưu lượng ổn định

• Ghi nhận và báo cáo dữ liệu về khối lượng vật liệu đã được vận chuyển

• Tích hợp với các hệ thống điều khiển tự động khác trong dây chuyền sản xuất

Các loại cân băng tải định lượng

Cân định lượng có nhiều loại khác nhau, phù hợp với từng ứng dụng cụ thể. Dưới đây là chi tiết về các loại băng tải cân định lượng phổ biến:

• Cân băng tải phẳng: Loại cân này sử dụng băng tải phẳng, thích hợp cho vật liệu có kích thước nhỏ và đồng đều.

• Cân băng tải dán bèo (viền): Loại cân này có viền ở hai bên băng tải, giúp ngăn vật liệu rơi ra ngoài, thích hợp cho vật liệu dạng hạt hoặc bột.

• Cân băng tải sắt: Loại cân này sử dụng băng tải bằng kim loại, thích hợp cho vật liệu có nhiệt độ cao hoặc vật liệu có tính ăn mòn.

II. Cấu tạo của cân băng tải định lượng

Cân băng định lượng có cấu tạo phức tạp, bao gồm nhiều thành phần khác nhau. Dưới đây là chi tiết về các bộ phận chính:

1. Hệ thống khung cơ khí

Đây là phần nền tảng, đóng vai trò làm giá đỡ cho toàn bộ hệ thống cân băng định lượng. Hệ thống khung cơ khí bao gồm:

• Phễu chứa và cấp liệu: Nơi tiếp nhận nguyên liệu đầu vào và cấp liệu đều lên băng tải.

• Hệ thống con lăn băng tải: Bao gồm con lăn lớn làm nhiệm vụ tải băng và con lăn nhỏ dùng gá đỡ cho băng tải chạy.

• Băng tải vận chuyển nguyên liệu: Bề mặt di chuyển để vận chuyển nguyên liệu, có thể là băng tải phẳng, băng tải dán bèo hoặc băng tải sắt tùy thuộc vào loại vật liệu.

• Các linh kiện, phụ kiện hỗ trợ khác: Bao gồm khung đỡ, thiết bị căng băng, thiết bị điều chỉnh băng.

2. Hệ thống cảm biến và điều khiển

Đây là "bộ não" của cân định lượng băng tải, bao gồm:

• Loadcell cảm biến trọng lượng: Thiết bị chuyển đổi lực thành tín hiệu điện, đo lường trọng lượng vật liệu trên băng tải.

• Encoder cảm biến tốc độ: Thiết bị đo tốc độ quay của băng tải.

• Bộ chỉ thị điều khiển: Hiển thị các thông số và cho phép điều chỉnh các thông số hoạt động.

• Biến tần: Điều khiển tốc độ của động cơ băng tải.

• Động cơ truyền động: Cung cấp năng lượng để vận hành băng tải.

3. Hệ thống điều khiển tự động hóa

Phần này giúp tự động hóa toàn bộ quá trình, bao gồm:

• Tủ điện điều khiển trung tâm: Nơi tập trung các thiết bị điều khiển.

• PLC (Programmable Logic Controller): Bộ điều khiển logic có thể lập trình, điều khiển toàn bộ hệ thống.

• Phần mềm điều khiển cân băng tải: Giao diện người dùng cho phép điều khiển và giám sát hệ thống.

• Máy tính giám sát: Thu thập, lưu trữ và phân tích dữ liệu từ hệ thống.

"Hệ thống cân băng tải định lượng phức tạp nhưng mỗi thành phần đều có vai trò không thể thiếu, tạo nên một hệ thống hoàn chỉnh và hiệu quả."

III. Nguyên lý hoạt động của cân băng tải định lượng

1. Công thức cơ bản

Nguyên lý hoạt động của máy định lượng dựa trên công thức:

Q = f(k, m, v)

Trong đó:

• Q: Lưu lượng (kg/h hoặc t/h)

• m: Khối lượng vật liệu tại điểm đo (kg)

• v: Vận tốc băng tải (m/phút)

• k: Hệ số quy đổi

Để đảm bảo lưu lượng không đổi, hệ thống cân băng định lượng sẽ điều chỉnh vận tốc băng tải dựa trên khối lượng vật liệu đo được.

2. Quy trình hoạt động theo 7 giai đoạn

Quy trình hoạt động của băng tải cân định lượng diễn ra theo 7 giai đoạn chính:

• Cấp liệu vào phễu chứa: Vật liệu được đưa vào phễu chứa đầu vào.

• Cấp liệu lên băng tải: Từ phễu chứa, vật liệu được cấp đều lên băng tải.

• Xác định khối lượng/tốc độ chạy: Loadcell đo khối lượng vật liệu, encoder đo tốc độ băng tải.

• Phân tích thông số thô: Các thông số thu được được xử lý ban đầu.

• Xác định khối lượng chuẩn: Hệ thống tính toán khối lượng chuẩn dựa trên các thông số đã xử lý.

• Điều khiển định mức chuẩn: Hệ thống điều chỉnh tốc độ băng tải để duy trì lưu lượng theo định mức.

• Hệ thống hoạt động vòng lặp: Quá trình trên diễn ra liên tục, tạo thành một vòng lặp điều khiển.

3. Chức năng từng bộ phận trong quá trình vận hành

Bộ phận cơ khí

Bộ phận này bao gồm phễu chứa, cửa cấp liệu, băng tải, con lăn lớn và con lăn nhỏ. Phễu chứa và cấp liệu là nơi cấp nguyên liệu đầu vào. Sau khi liệu được đổ vào phễu chứa, quy trình cân băng định lượng bắt đầu. Liệu qua cửa cấp liệu (vít tải hoặc cửa xả) chảy xuống băng tải.

Toàn bộ băng tải chảy liệu được gá trên khung cân băng, trên các con lăn. Con lăn lớn làm nhiệm vụ tải băng, con lăn nhỏ dùng gá đỡ cho băng tải chạy. Trong băng tải nhỏ có bộ phận cảm biến trọng lượng (loadcell) để kiểm tra, đo đếm khối lượng chảy trên băng.

Bộ phận cảm biến

Bộ phận này bao gồm loadcell cảm biến trọng lượng và encoder cảm biến tốc độ. Loadcell được gá trên những con lăn nhỏ, khi có trọng lực tác dụng trực tiếp lên con lăn, các thông số sẽ được gửi về bộ phận điều khiển.

Encoder cảm biến tốc độ có nhiệm vụ kiểm tra tốc độ chạy của băng tải, từ đó đưa ra thông số tốc độ của băng tải. Kết hợp hai thông số này, hệ thống cân định lượng sẽ xác định được thông số khối lượng trên giờ để điều chỉnh chính xác nhất.

Bộ phận điều khiển

Bộ phận này bao gồm đầu cân hiển thị điều khiển, tủ điện điều khiển cân băng và phần mềm cân băng. Từ những thông số kỹ thuật truyền về từ cảm biến tốc độ và cảm biến lực, đầu cân điều khiển xử lý thông tin sau đó gửi về phần mềm điều khiển trên máy tính.

Phần mềm sẽ xử lý các thông số thô và phản hồi ngược lại tủ điện. Tủ điện điều khiển trung tâm sẽ đưa ra quyết định về thông số thời gian chạy trên băng, từ đó kiểm soát được đúng định mức khối lượng và thời gian cần thiết.

IV. Yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của cân băng tải định lượng

Mặc dù băng tải định lượng được thiết kế để đảm bảo độ chính xác cao, nhưng vẫn có nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của hệ thống. Dưới đây là chi tiết về các yếu tố chính:

1. Độ chính xác của cảm biến

Cảm biến (loadcell, encoder) là thành phần quan trọng của cân định lượng băng tải. Nếu cảm biến không chính xác hoặc bị hỏng, toàn bộ hệ thống sẽ không thể hoạt động đúng. Vì vậy, việc sử dụng cảm biến chất lượng cao và bảo trì định kỳ là rất quan trọng.

2. Môi trường làm việc (nhiệt độ, độ ẩm)

Môi trường làm việc có thể ảnh hưởng đáng kể đến độ chính xác của máy định lượng. Nhiệt độ và độ ẩm cao có thể làm biến dạng các thành phần cơ khí, ảnh hưởng đến cảm biến, từ đó làm giảm độ chính xác của hệ thống.

3. Vận tốc băng tải

Vận tốc băng tải là một yếu tố quan trọng trong công thức tính lưu lượng (Q = f(k, m, v)). Nếu vận tốc băng tải không ổn định hoặc không được đo chính xác, độ chính xác của cân định lượng sẽ bị ảnh hưởng.

4. Sự phân bổ của nguyên liệu trên băng tải

Sự phân bổ không đều của nguyên liệu trên băng tải cân định lượng có thể làm giảm độ chính xác của hệ thống. Vì vậy, việc đảm bảo nguyên liệu được phân bổ đều trên băng tải là rất quan trọng.

Cách khắc phục các yếu tố ảnh hưởng

Để đảm bảo độ chính xác của cân định lượng băng tải, cần áp dụng các biện pháp sau:

• Sử dụng cảm biến chất lượng cao và bảo trì định kỳ

• Kiểm soát môi trường làm việc (nhiệt độ, độ ẩm)

• Đảm bảo vận tốc băng tải ổn định

• Đảm bảo nguyên liệu được phân bổ đều trên băng tải

• Hiệu chuẩn định kỳ hệ thống

V. Tiêu chí lựa chọn cân băng tải định lượng

Việc lựa chọn hệ thống cân băng định lượng phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả sản xuất. Dưới đây là các tiêu chí chính cần xem xét:

1. Độ chính xác cần thiết

• Yêu cầu về độ chính xác phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể. Các ngành như dược phẩm, thực phẩm thường yêu cầu độ chính xác cao hơn so với các ngành như khai thác mỏ, xây dựng.

2. Công suất và năng suất phù hợp

• Công suất và năng suất của băng tải định lượng phải phù hợp với nhu cầu sản xuất. Nếu công suất quá nhỏ, hệ thống sẽ không đáp ứng được nhu cầu; nếu công suất quá lớn, sẽ gây lãng phí đầu tư.

3. Độ rộng băng tải

• Độ rộng băng tải phải phù hợp với kích thước và lưu lượng của vật liệu. Băng tải quá hẹp có thể làm vật liệu rơi ra ngoài, trong khi băng tải quá rộng sẽ gây lãng phí và tăng chi phí.

4. Tốc độ băng

• Tốc độ băng tải phải phù hợp với lưu lượng cần đạt được. Tốc độ quá chậm có thể không đáp ứng được nhu cầu sản xuất, trong khi tốc độ quá nhanh có thể làm giảm độ chính xác và gây hư hỏng vật liệu.

5. Môi trường hoạt động

• Môi trường hoạt động có thể ảnh hưởng đến lựa chọn máy định lượng. Các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, bụi, hóa chất... cần được xem xét để chọn hệ thống phù hợp.

6. Khả năng tích hợp với hệ thống hiện có

• Cân băng định lượng nên có khả năng tích hợp dễ dàng với các hệ thống hiện có như hệ thống điều khiển trung tâm, hệ thống quản lý sản xuất...

VI. Ứng dụng của cân băng tải định lượng

Cân băng tải định lượng có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau. Dưới đây là chi tiết về các ứng dụng phổ biến:

1.Ứng dụng trong ngành sản xuất vật liệu xây dựng

• Nhà máy xi măng: Cân băng tải định lượng được sử dụng để kiểm soát lượng nguyên liệu (đá vôi, đất sét, thạch cao...) đưa vào lò nung, đảm bảo tỷ lệ chính xác để tạo ra xi măng có chất lượng ổn định.
• Nhà máy sản xuất thạch cao: Cân băng tải định lượng giúp kiểm soát lượng nguyên liệu đưa vào quá trình sản xuất thạch cao, đảm bảo độ đồng đều của sản phẩm.
• Nhà máy gạch: Cân băng tải định lượng được sử dụng để kiểm soát lượng đất sét, cát và các phụ gia khác trong quá trình sản xuất gạch.

2.Ứng dụng trong ngành thực phẩm

• Nhà máy đóng gói bột, bánh kẹo, sữa: Cân băng tải định lượng giúp kiểm soát lượng nguyên liệu trong quá trình sản xuất, đảm bảo sản phẩm có khối lượng đồng đều.
• Dây chuyền chế biến thực phẩm: Cân băng tải định lượng được sử dụng để kiểm soát lượng nguyên liệu trong quá trình chế biến, đảm bảo chất lượng sản phẩm.

3.Ứng dụng trong ngành phân bón và hóa chất

• Cân băng tải định lượng giúp kiểm soát lượng nguyên liệu trong quá trình sản xuất phân bón và hóa chất, đảm bảo tỷ lệ chính xác giữa các thành phần.

4.Ứng dụng trong ngành khai thác khoáng sản và nhiệt điện

• Cân băng tải định lượng được sử dụng để kiểm soát lượng than, quặng và các vật liệu khác trong quá trình khai thác và vận chuyển, giúp quản lý hiệu quả nguồn tài nguyên.

"Cân băng tải định lượng đã trở thành một phần không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm."

VII. Lợi ích của việc sử dụng cân băng tải định lượng

Việc ứng dụng cân băng tải định lượng trong sản xuất mang lại nhiều lợi ích đáng kể. Dưới đây là chi tiết về các lợi ích chính:

1. Đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều và đạt tiêu chuẩn

Nhờ khả năng kiểm soát chính xác khối lượng nguyên liệu, cân băng tải định lượng giúp đảm bảo sản phẩm có chất lượng đồng đều, đạt tiêu chuẩn đã đề ra. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ngành công nghiệp yêu cầu độ chính xác cao như dược phẩm, thực phẩm.

2. Tiết kiệm nguyên vật liệu và chi phí sản xuất

Với khả năng kiểm soát chính xác lượng nguyên liệu sử dụng, cân băng tải định lượng giúp giảm thiểu lãng phí, tiết kiệm nguyên vật liệu và chi phí sản xuất. Trong dài hạn, điều này mang lại lợi ích kinh tế đáng kể cho doanh nghiệp.

3. Giảm chi phí nhân công

Cân băng tải định lượng hoạt động tự động, giảm thiểu sự can thiệp của con người, từ đó giảm chi phí nhân công. Đặc biệt, trong các dây chuyền sản xuất lớn, việc giảm được một số lượng lớn nhân công sẽ mang lại lợi ích kinh tế đáng kể.

4. Nâng cao hiệu suất sản xuất

Nhờ khả năng hoạt động liên tục và ổn định, cân băng tải định lượng giúp nâng cao hiệu suất sản xuất. Hệ thống có thể hoạt động 24/7 mà không cần nghỉ ngơi, giúp tối đa hóa năng suất sản xuất.

5. Tự động hóa quy trình, giảm sai sót do con người

Cân băng tải định lượng tự động hóa toàn bộ quy trình cân đo và kiểm soát khối lượng, giảm thiểu sai sót do con người gây ra. Điều này đặc biệt quan trọng trong các quy trình sản xuất đòi hỏi độ chính xác cao.

Cân băng tải định lượng đã trở thành một phần không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại. Với khả năng đo lường và kiểm soát chính xác khối lượng vật liệu, hệ thống này giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm, tiết kiệm nguyên vật liệu và nâng cao hiệu quả sản xuất.

Trong quá trình lựa chọn và sử dụng cân băng tải định lượng, doanh nghiệp cần cân nhắc kỹ các yếu tố như độ chính xác cần thiết, công suất phù hợp và môi trường hoạt động. Ngoài ra, việc bảo trì và hiệu chỉnh định kỳ là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và chính xác. Liên hệ với kỹ thuật VITEKO qua hotline: 093.345.5566 để được tư vấn trực tiếp.