我國衡器産品的技術狀況
http://www.1718001.com 2016-07-20 13:48:05

  [摘要]本文闡述了我國衡器技術的現狀與發展趨勢,指出衡器企業要加大理論創新、技術創新的力度,以質量爲中心、以管理爲基礎,努力提高制造技術與制造工藝水平,穩定産品質量,增強國際市場競爭能力。

  衡器是利用作用于被稱物上的質量或者作爲質量函數的其它量值、數量、參數或特性的一種計量儀器。電子衡器種類繁多,涉及到貿易結算和保護廣大消費者的利益,爲世界各國政府普遍關注和重視,並被確定爲國家強制管理的法制計量器具。由于它具有反應速度快、測量範圍廣、應用面廣、結構簡單、使用操作方便、信號遠傳、便于計算機控制等特點,被廣泛應用于煤炭、石油、化工、電力、輕工、冶金、礦山、交通運輸、港口、建築、機械制造和國防等各個領域。

  一、我國衡器技術的現狀

  我國的衡器行業是一個具有漫長發展曆史的傳統産業和重要的基礎行業。多年以來,都是以機械衡器爲主。自從上世紀80年代,我國衡器界進行“手動改自動、機械改電子”的技術革命以來,我國衡器技術發生了翻天覆地的變化。我國電子衡器從最初的機電結合型發展到現在的全電子衡器,電子衡器的技術裝備和檢測試驗手段基本達到國際90年代中期的水平。電子衡器制造技術及應用得到了新發展。電子稱重技術從靜態稱重向動態稱重發展,計量方法從模擬測量向數字測量發展,測量特點從單參數測量向多參數測量發展,特別是對快速稱重和動態稱重的研究與應用,湧現出了一批像上海耀華稱重系統有限公司、甯波柯力電氣制造有限公司、江蘇賽摩集團有限公司這樣一批領先的稱重儀表、稱重元件和動態稱重的先進企業,爲我國的衡器制造業在國際舞台上爭得了一席之地,爲國家爭了光。

  但是,應當看到我們和世界先進發達國家還有一段差距。就總體而言,我國電子衡器産品的數量和質量與工業發達國家相比還有較大差距,其主要差距是技術與工藝不夠先進、工藝裝備與測試儀表老化、開發能力不足、産品的品種規格較少、功能不全、穩定性和可靠性較差等。在衡器産品市場發展方面,由于受現有技術水平的制約,無論是在國內市場還是國際市場,目前的産品技術含量較低,主要占據的是低端市場,因而在很大程度上制約著我國衡器産品市場的拓寬。因此,衡器産業在占領國內的高端市場和參與國際市場競爭,歸根到底還是需要衡器制造企業以技術爲先導,以提高新品研發和制造工藝水平爲突破口,逐步使産品的技術含量向國際高端技術水平靠攏,從而有效擴大國內市場和增強在國際市場上的競爭力。

  二、我國衡器技術的發展趨勢

  全球經濟一體化爲我國的衡器制造企業創造了極好的發展機遇。我們要積極通過國際技術交流和國際技術轉讓等途徑,以推進衡器産業向現代化、國際化方向發展的進程。未來我國衡器技術的發展趨勢主要包括以下幾個方面。

  1.智能型數字化

  智能型數字稱重系統是21世紀稱重技術的新概念,它由智能型數字傳感器和數字接線盒組成。智能型數字傳感器由電阻應變片、數字變送器(放大與a/d轉換)、傳感器軟件補償和智能化自控軟件組成,克服了電阻應變片稱重傳感器的信號小、傳輸距離短、抗幹擾能力差等缺點。它具有敏感功能,能夠完成稱重信號檢測和處理、邏輯判斷、閉環控制、雙向通訊、循環自檢和自診斷、自動校正和補償、自動計算等全部或大部分功能,它既可以是整體型集成化結構,也可以是分離型模塊化結構。被廣泛應用在衡器産品制造中,最新的數字智能化稱重傳感器已應用于各種智能化閉環控制多用途、多分量測量與高速動態數字信號處理以及網絡通訊場合。

  数字接线盒是英文digital j- box的中文名称,是延用模拟传感器的“j- box”———接线盒名称。数字接线盒克服了模拟传感器接线盒功能单一的缺点,可实现放大、数/模变换和数据传输。并通过通信接口rs485或rs232连接专用的显示器或计算机。

  當前智能型數字稱重系統的主要功能體現在:第一,能對稱重傳感器通過微電子器件做數字化補償,使得我們對傳感器的制造主要關注其穩能性;第二,數字傳感器和數字接線盒可使每一只傳感器具有各自的地址,能檢測到相應的未處理的原始稱重信號,可實現對稱重系統的實時監測和故障診斷;第三,根據以上特點,用數字系統可完成對靜態衡器的無砝碼校准,使用無砝碼校准技術,可以節省大量的人力、物力和時間。

  智能型數字稱重系統在國外得到認可、使用至今也就近十年的時間,它的很多潛在的優點還未充分發揮,目前在配料秤、定量秤/包裝秤和冶金、鋼鐵行業的大型衡器無砝碼方面的運用,已顯示出模擬數字顯示稱重儀表所不能完成的優點。

  2.基于網絡化信息稱重系統

  隨著全球信息技術飛速發展,使得計算機軟件、工業以太網絡和工業控制總線技術在衡器稱重系統中得到了初步的應用。

  首先在稱重軟件技術方面,主要在三個方面的應用,即物流方面的汽車衡、軌道衡稱重軟件、工業控制集成系統中的嵌入式稱重軟件以及綜合性稱重管理軟件。通過稱重軟件的使用,提高了工作效率、防作弊、維護了企業利益。但是,還存在三個問題,一是起步較晚、基礎薄弱;二是稱重軟件的費用較高,領導不夠重視,舍不得投入;三是開發難、標准化較差、實施難、維護成本高等問題。

  其次是在工業以太網和工業控制總線技術方面,都取得了較好的開端。比如梅特勒-托利多(常州)稱重設備系統有限公司研發的“基于互聯網技術的分布式稱重系統,該系統允許分布于千裏之外的多個稱重設備進行可靠的組網工作,而且支持自動故障報警和遠程診斷和故障排除。該系統具備實施成本低、通訊實時、可靠性高等特點,在工業過程、商業零售、高速公路車輛檢重等領域有著廣泛的應用。由濟南金鍾電子衡器股份有限公司研發的一種總線控制的自動配料系統,基于can總線的燒結配料系統在某焦化廠自動燒結配料系統中的應用,取得了較好的成效。存在的主要問題是,國內目前生産具有直接接入工業以太網的稱重儀表較少,已經落後于企業的需求。改變這種狀況的方法有三點,一是提高認識,加強重視程度;二是要引進和培養既懂衡器,又懂網絡技術的專業人員;三是投入資金,以便使網絡、信息衡器發展壯大。

  3.自動分檢秤與組合秤

  隨著工農業生産技術的不斷發展和消費者消費傾向的轉變,商品預包裝化已經成爲一種趨勢,這就需要自動分檢衡器作爲包裝産品在線測量的現代化計量手段,但目前這類衡器90%在依賴進口解決需求;又如在提高稱量效率方面,傳統的自動裝料衡器只有一個稱量鬥,但隨著衡器用戶包裝速度和包裝准確度要求的不斷提高,單鬥稱量已不能滿足用戶的需要,因此在二十世紀末國際市場上就出現了多元化、智能化的自動裝料衡器,r61國際建議把它稱爲“組合秤”。這種衡器采用多鬥(可8~20鬥)同時稱量,然後用計算機判別,哪些稱量鬥組合最接近設定值。但我國目前應用的這類高技術含量的先進衡器,還處在全部依賴進口解決供應的階段。由此可見,在技術含量高的衡器産品領域,我國的衡器制造企業有著巨大的發展空間。

  4.衡器結構小型化、模塊化

  体积小、高度低、重量轻,即小、薄、轻是近几年新研制的电子发展方向。对于小称量的电子衡器可采用薄型或超薄型的称重元件、嵌入式结构,形成低外形的秤体结构;对于大型或超大型的承载器结构,如大型静动态电子汽车衡等,其秤体已开始采用几种长度标准结构的模块,经过分体组合,而产生新的品种和规格。以(5、6、7) m长的同宽度3种标准模块为例,由单块、二块、三块到四块分体组合,可以组合成长度为(5~28) m的22种规格的分体式秤体结构。当然在实际应用中,根据各行业用户的需要,选择其中10余种常用的标准规格即可。这种模块化的分体式秤体结构,不仅提高了产品的通用性、互换性和可靠性,而且也大大地提高了生产效率和产品质量。同时还降低了成本,增强了企业的市场竞争能力。

  5.多功能、集成化

  對于工業用電子衡器,除了要求衡器具有正常的稱重顯示功能以外,還可根據需要具有監控、無人值守、報警、打印、統計、網絡傳輸和信息管理等功能。對某些商用電子計價秤而言,只具備稱重、計價、顯示、打印功能還遠遠不夠,現代商業系統還要求它能提供各種銷售信息,把稱重與管理自動化緊密結合,使稱重、計價、進庫、

  销售管理一体化,实现管理自动化。这就要求电子计价秤能与电子计算机联网,把称重系统与计算机系统组成一个完整的综合控制系统。如上海三积分电子有限公司研发的网络一体机,它是集rf- car无线射频卡,240×128点阵式中英文显示模块,高精度ad数码转换器,32个商品名快捷键,56个按键,热敏条码打印机,tcp- ip网络卡,多cpu大容量储存器和商品管理软件于一体,是一个多功能、网络化的高科技产品。适用于大中型批发交易市场,可数百台电子秤联网通讯,由服务器自动监控和管理整个交易过程,省去大量的管理人员,交易速度快,交易信息量大,安全性能好,自动化程度高,是大中型交易批发市场最佳的产品。网络一体机的使用,使电子秤进入了网络时代。

  三、結語

  我國的電子衡器要打入國際市場,參與國際競爭,就必須執行國際法制計量組織(oiml)制定的國際建議並要有國際水平的技術與裝備、有國際水平的質量。這就要求衡器企業要加大理論創新、技術創新的力度,以質量爲中心、以管理爲基礎,努力提高制造技術與制造工藝水平,穩定産品質量,增強國際市場競爭能力.

  本文作者:鄭麗梅史超

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