Calibration and Verification Methods for Continuous Weighing Batchers and Conveyor Scales

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Business entities across nearly all economic sectors use continuous weighing batchers and conveyor scales as mass measuring instruments. The accuracy of these instruments directly depends on metrological traceability. However, many enterprises are unable to perform verification of these measuring instruments due to the complexity of the procedure in real production conditions. Consequently, there is a need to improve approaches for transferring a unit of mass to conveyor scales and continuous weighing batchers.The purpose of this review is to analyze the primary methods for transferring the unit of mass to these measuring instruments, examine their advantages and disadvantages, and describe how various conditions influence measurement accuracy.The author analyzed data from the Verification module of the Arshin subsystem, which is part of the Federal Information Fund for Ensuring the Uniformity of Measurements (FGIS Arshin of the FIF UEM) for the period 2020–2024. The analysis revealed a growing trend in the use of conveyor belt scales as accounting measuring instruments, despite the complexity of the verification procedure. This trend confirms the critical importance of metrological assurance for the operational reliability and accuracy of these devices.The study focuses on six calibration and verification methods for conveyor scales and continuous weighing batchers. In particular, a method in which the author has professional involvement is considered – the method based on the use of a 5th-class mass standard. As a result, its advantages compared to other methods have been identified: a) it can be applied to any conveyor scales and batchers; b) it is significantly simpler than pouring; c) it accounts for all the established influencing factors; d) it ensures reliability with traceability to the State Primary Standard for the unit of mass GET 3–2008.Furthermore, some limitations have been identified, the elimination of which is necessary for further improvement of the approach. Specifically, the method is currently applicable only to conveyor scales and batchers with a relative error of 1% or greater. The conclusions of the review can provide metrologists with a basis for selecting the most optimal calibration and verification methods for batchers and conveyor scales, which constitutes the practical significance of the study. The scientific significance lies in the formulation of proposals for improving the quality and reliability of measurements and expanding the application of continuous weighing batchers and conveyor scales.

About the authors

D. S. Zamyatin

UNIIM – Affiliated Branch of the D. I. Mendeleyev Institute for Metrology

Email: lab261@uniim.ru
ORCID iD: 0000-0003-0597-9169

References

  1. НПП «МЕТРА»: системы взвешивания и дозирования сыпучих материалов // Информатизация и системы управления в промышленности. 2024. № 5 (113). С. 9–12.
  2. Бучин И. Р. Системы весового учета для горнодобывающей отрасли // Уголь. 2017. № 2 (1091). С. 18–19.
  3. Требования к эталонам единицы силы, применяемым для поверки большегрузных весов / И. Ю. Шмигельский// Эталоны. Стандартные образцы. 2022. № 18 (3). С. 5–16. https://doi.org/10.20915/2077-1177-2022-18-3-5-16
  4. Роль конвейеров в автоматической загрузке и разгрузке / Г. Гиллиева// Символ науки. 2023. № 9–1. С. 75–77.
  5. Ильин Д. Д. Конвейер, типы конвейеров и их особенности в производстве // Вестник науки. 2024. № 12–1 (81). С. 821–828.
  6. Пронин А. Н. Классификация дозирующих устройств и их ключевая роль в производстве // Вестник НГИЭИ. 2023. № 9 (148). С. 43–50. https://doi.org/10.24412/2227-9407-2023-9-43-50
  7. Комбинированная система управления дозатора непрерывного действия / А. В. Илюхин// Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). 2014. № 2 (37). С. 102–105.
  8. Фролов Н. В., Мосина Н. Н., Чилингарян Н. О. Анализ параметров дозатора-смесителя непрерывного действия // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2013. № 2 (26). С. 112–115.
  9. Алмасбаев С. С., Галин И. А. Конвейерные весы как элемент системы управления технологического процесса предприятия // Форум молодых ученых. 2022. № 4 (68). С. 20–25.
  10. Результаты исследований нового метода для метрологического обеспечения измерений массы на конвейерных весах / П. М. Аронов// Эталоны. Стандартные образцы. 2020. № 16 (4). С. 5–16. https://doi.org/10.20915/2687-0886-2020-16-4-5-16
  11. Скрипка В. Л. Корреляционная обработка сигналов – резерв повышения точности работы конвейерных весов // Приборы. 2016. № 11 (197). С. 26–29.
  12. Термодинамические условия оптимального взвешивания на конвейерных весах / В. А. Колесников// Современные наукоемкие технологии. 2014. № 1. С. 90–91.
  13. Прокофьев Е. А., Никольский А. Б. Повышение качества работы автоматических дозаторов непрерывного действия для сыпучих пищевых материалов // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 1991. № 4–6 (203–205). С. 128–131.
  14. Андреев А. Н., Вдовкин С. В. Процесс формирования потока семян и порошкообразных удобрений с применением дозатора непрерывного действия // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 5 (91). С. 96–100.
  15. Автоматические ленточные дозаторы для производства цемента / С. М. Абдурахмонов// Universum: технические науки. 2021. № 10–1 (91). С. 80–82.
  16. Determination of the optimal speed of movement of the conveyor belt of the prototype weighing belt batcher / D. Shilin. In: Vasant P., Zelinka I., Weber G.-W. Intelligent computing and optimization. Lecture Notes in Networks and Systems, vol. 855. Springer: Cham; 2023. https://doi.org/10.1007/978-3-031-50158-6_12
  17. Галин И. А. Поверка многоканальных конвейерных весов непрерывного действия // Измерительная техника. 2016. № 1. С. 26–29.
  18. Донис В. К., Рачковский А. Е., Гудовская Н. Ю. Состояние и перспективы разработки способов поверки конвейерных автоматических весов непрерывного действия // Измерительная техника. 2003. № 9. С. 28–32.
  19. Vardhan D. S. V. S., Narayan Y. S. Development of an automatic monitoring and control system for the objects on the conveyor belt. In: International Conference on Man and Machine Interfacing (MAMI), Bhubaneswar, India, 2015. P. 1–6. https://doi.org/10.1109/MAMI.2015.7456594
  20. Мансур В., Першин В. Ф. Разработка метода весового непрерывного дозирования сыпучих материалов и анализ его реализации // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2023. № 1 (754). С. 33–41. https://doi.org/10.18698/0536-1044-2023-1-33-41
  21. Донис В. К., Галин И. А. Критерии оценки точности косвенного способа поверки конвейерных весов // Автоматика. Информатика. 2005. № 1–2 (16–17). С. 50–53.
  22. Донис В. К., Рачковский А. Е., Син В. М. Оценка влияния длины конвейера на точность конвейерных весов // Измерительная техника. 2004. № 2. С. 33–36.
  23. Требования к эталонам единицы силы, применяемым для поверки большегрузных весов / И. Ю. Шмигельский// Эталоны. Стандартные образцы. 2022. Т. 18, № 3. С. 5–16. https://doi.org/10.20915/2077-1177-2022-18-3-5-16
  24. Дозатор – интегратор расхода с релейной системой управления / Е. В. Марсова// Науковедение. 2015. Т. 7, № 5. С. 53TVN515.
  25. Galin I. A., Donis V. K. Calibration of continuous conveyor-type weighers using reference weights without stoppage of the production process // Measurement Techniques. 2014. Vol. 57. P. 884–890. https://doi.org/10.1007/s11018-014-0554-5
  26. Дистанционная калибровка динамических вагонных весов / Э. Ю. Чистяков// Бюллетень результатов научных исследований. 2024. Вып. 4. С. 103–111. https://doi.org/10.20295/2223-9987-2024-04-103-111
  27. Галин И. А., Донис В. К. Поверка конвейерных весов непрерывного действия эталонными грузами без остановки технологического процесса // Измерительная техника. 2014. № 8. С. 27–31.
  28. Назаров В. Н., Павлов С. А. Метрологическое обеспечение весоизмерительной техники // История науки и техники. 2010. № 9. С. 64–68.
  29. Явник П. М., Першина С. В., Першин В. Ф. Моделирование процесса непрерывного весового дозирования // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2012. Т. 18, № 4. С. 912–916.
  30. Принципы организации связного дозирования многогокомпонентных смесей / В. И. Марсов// Автоматизация и управление в технических системах. 2017. № 1 (22). С. 4.
  31. Технологические возможности дазаторов с регулирование по производительности / Ю. Э. Васильев// Строительные материалы. 2015. № 1. С. 32–33.
  32. Рогинский Г. А. Дозирование сыпучих материалов ; под ред. Б. И. Мордковича. М. : Химия, 1978. 124 с.
  33. Алсайяд Т. Х. Весовое непрерывное дозирование сыпучих материалов: современное состояние и перспективы // Современные наукоемкие технологии. 2017. № 7. С. 12–17.
  34. Алсайяд Т. Х. К., Першин В. Ф., Баранов А. А. Совершенствование непрерывного весового дозирования при производстве и использовании углеродных наноматериалов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2018. Т. 24, № 2. С. 344–353.
  35. Борисов Н. А., Гематудинов Р. А., Марсов В. И. Измерительная система дозаторов непрерывного действия // Человеческий капитал как фактор инновационного развития общества : сборник статей Международной научно-практической конференции, Магнитогорск, 11 апреля 2019 г. / Магнитогорск : ОМЕГА САЙНС, 2019. С. 23–27.
  36. Сечко Д. С. Влияние вибраций на дозирующие устройства непрерывного действия // Молодость. Интеллект. Инициатива : Материалы II Международной научно-практической конференции студентов и магистрантов, Витебск, 17–18 апреля 2014 года / Витебск : Витебский государственный университет им. П. М. Машерова, 2014. С. 48–49.
  37. Поляков С. И., Ухин А. С., Челышев С. Г. Автоматизация непрерывного дозирования компонентов бетонных смесей // Информационные технологии в строительных, социальных и экономических системах. 2020. № 2 (20). С. 27–32.
  38. Кравченко И. А., Ермолин А. Ю. Факторы, влияющие на погрешность дозирования сыпучих материалов // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2005. № 2 (130). С. 113a–117.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).