摘要：根据我国目前情况来看，我国科学技术的不断发展与进步，推动了很对新型技术的发展。电磁力平衡式称量原理的高速动态称重技术与国内 8 杠杆机械天平结构的小口径枪弹动态称重模式进行比较，在实际的应用过程中，由于自身独特的优势得以广泛的应用。电磁力平衡式称量原理的高速动态称重技术具有一定的稳定的性，它的动态响应速度和精准度也是非常的高，而且对产品数据可以进行自动记录、快速校调等等。为了保证枪弹高速在称量过程中的准确性、稳定性，本文对高速动态称重技术在小口径枪弹自动生产中的效果进行了深入的研究与分析。
关键词：高速动态称重技术；小口径枪弹；探讨
一、电磁力平衡式称量原理
在电子式称量设备中，在一般情况主要采用应变片式对重力进行测量，或者是采用电磁感应式对重力进行测量。其中应变片式称重传感器受到各方面因素的影响，比如：安装的精度、温度、环境的影响等，同时信号的输出程度也非常小，受电磁干扰的影响也非常大，动态的稳定时间也比较长，在一般环境下，如果在静态称量时具有较强的适用性，如果速度达到一分钟 200 发的高速进行在线称量，在很多程度无法使称量精度控制在±0.1 g 的范围以内。
所以可以考虑采用电磁力平衡式传感器技术进行测量，该技术主要是因为在称体受到外力作用的时候，称体向下就会发生变化，向零点进行偏移，为了补偿向下偏移量线圈切割磁力线，从而形成的一种作用力，需要将称体以向上的方向进行抬起，这样就可以使称一直保持在的零点的位置上，传感器在输出补偿反作用力的时候，就会所产生出一种强烈的电流，在仪表上就会显示出重量值。
根据力的平衡原理：F=mg，F 为线圈切割磁力线形成的反作用力，为了保持力一直处于平衡的状态，F 值与物体重力要基本保持一致。
根据安培定律，F 与线圈长度 l，磁感应强度 B 和线圈电流 I 有关
F = BIl（1）
可以推算出物体质量关系为
m = BIl/ g（2）
其中磁感应强度保持一致，I 的大小可以根据电流的值进行计算，由此可以换算出称体物体质量。
电磁力平衡式传感器主要采用“主动”测量的方式进行测量，称量的主体不仅不会发生变形、损坏的情况，而且该主体的动态响应程度非常的强烈，测量的数值也非常的精准。而且在电磁力平衡式传感中主要采用两种，一种是温度采样技术，一种是温度补偿记录库存技术，使传感器在实际工作过程中，不会因为温度的变化而变化，在长时间的生产过程中，极大的保证它的稳定性和精准性。
二、关键技术
（一）、称重系统物流的传输速率、同步、平稳性和安全技术
要想保证称量的精度具有一定的稳定性，在结构上要将物流系统使用3 段分离式的物流传输设计，可以将其发为三段，输入段、动态称量段、输出端。分离式动态称重段通过采用减震的设计方式，在很大程度上减少了输入物流和输出物流对称量的震动干扰。通过输入端与称量段进行衔接，并且采用笔形辊筒结构作为过渡的衔接，极大的实现了微间隙调节，可以避免高速物流对称重单元的强烈冲击。输入段和输出段采用 3 自由度设计，称量段不需要使称量物流具有一定的稳定性，所以只有两个功能，一个是对高度进行有效的调节，一个是对水平进行有效的调节，在整个系统结构的设计过程中，可以实现具体问题具体分析，根据每个产品运动的主要特征，可以对此进行有效的校调。
（二）、动态称量数据跟踪和软件滤波算法
在动态称量过程中，评估点可以通过取稳定的测量段对数值的算术平均进行采样，还可以将评估点的位置在平稳采样段的接近中点的位置进行停留，可以提高它检测的精准性和可靠性。
先采用数字滤波对采样曲线平滑，保证采样数据具有一定的可靠性和有效性，之后再采用逐级缩小的限幅滤波算法，分析进出段数据的稳定性，最后将数据的跟踪目标锁定超调量变化小的数据范围之内，即稳定称量段数据。限幅滤波的方程为
（3）
在进出称量段，由于前值与后值所出现的变化差值非常大，接近于稳定的称量段，A 的幅值也在逐渐的变小，达到最后一个变化较小的区域值。在 A 处于稳定状态的时候，对正常称量数据进行有效的记录。根据实际经验对此进行判断，可以对两次采样允许的最大偏差值 A进行有效的确定，在检测过程中，如果一但检测到新的数值的时候，就要对此进行判断：如果本次数值与上次数值的差≤A，这次数值属于有效数值；反之，如果本次数值与上次数值的差>A，这次数值属于无效，需要对此放弃，使用上次的数值进行代替。
（三）、称重系统可靠性技术
为了使称量可以达到一定的准确性和可靠性，对自动检重称的物流系统来讲，必须要做到以下三个方面：最小间距、皮带传输速度、测量时间的匹配关系。
第二、产品最小间距的计算。产品间距一定保证产品边缘 A即将将出称量段，对于下一个产品边缘 B 要保证即将进入称量段。
要想保障称量可以达到一定的可靠性，2 发弹体之间的最小间距一定要达到
（4）
式中：AA主要是指称重段轴间距离（mm）；r 主要是指辊轴的半径（mm）。
第二、需要的皮带传输速度VB
（5）
式中：AA为称量段轴间距离（mm）；r 主要是指辊轴半径（mm）；n 为通过量（个/ min）。
第三、自动检重称的测量时间tM（ms）：
（6）
式中：AA主要是指称量段轴间距离（mm）；LP为产品长度（mm）；VB为皮带速度（m/ min）。
三、应用效果
该动态称重技术现在某枪弹自动装配线得以成功的应用，枪弹称重和分选效率可以达到每分钟240 发，在这种速度下动态称重精度可以达到 ± 0.1 g，而且还具有一定实际功能，比如：速度调节，产品重量快速标定、生产参数查询等。在很多程度上提高了枪弹在生产过程中的效率，降低了在使用过程中的对其进行维护的难度系数。
四、结束语
综上所述，高速动态称重技术要向达到稳定的称量效果，首先要所采用的测量方式的动态响应非常快，而且它的灵敏性和精度也非常的高。其次，要保证传输工件在输送过程中药具有一定的稳定性，动态称重数据特征值要具有一定的可靠性。最后，工件输送的速度、间距和测量稳定时间三者之间要进行有效的匹配。另外，要采用电磁力平衡式三段式皮带传输动态称重技术，一方面可以提高系统的动态响应能力，使称量具有一定的稳定性；另一方面，可以减少称量的动态的稳定时间，在很大程度上可以满足小口径枪弹的实际生产需求，为推动国内枪弹自动化生产水平奠定了良好的基础。
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论文作者:梅晓波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/11
标签：称重论文; 动态论文; 枪弹论文; 数值论文; 有一定论文; 技术论文; 测量论文; 《基层建设》2018年第14期论文;