De prestaties van de Loss-in-weight (LIW) feeder zijn afhankelijk van nauwkeurig wegen, wat kan worden beïnvloed door interne en externe factoren.
Het begrijpen van de betekenis van deze factoren/invloeden is van cruciaal belang voor het bereiken van optimale prestaties. Zelfs kleine veranderingen in de massastroomnauwkeurigheid van een feeder of meerdere feeders kunnen namelijk een aanzienlijk verschil maken in zowel de kwaliteit van het eindproduct als in de kosten van de grondstoffen.
Een LIW doseerapparaat kan bijzonder gevoelig zijn voor omgevingsinvloeden, omdat hij zeer kleine verschillen in het gewicht van een relatief grote lading – het doseersysteem zelf – nauwkeurig moet meten.
Drukvariaties binnen het systeem en bij de procesaansluitingen kunnen de weegprestaties beïnvloeden. Als de afvoer van de LIW-toevoer naar het onderliggende systeem bijvoorbeeld gesloten is, kan elk drukverschil een voedingsfout veroorzaken. Een hogere druk in het stroomafwaartse systeem, bijvoorbeeld tegendruk van een mixer of extruder, oefent een opwaartse kracht uit tegen de uitlaat van de toevoer en op zijn beurt op het gewichtssensorapparaat, vooral wanneer de uitlaat is afgesloten.
In feite tilt deze kracht de last op de weegschaal iets op, zodat de controller een lager systeemgewicht aangeeft dan zou moeten. De LIW-controller interpreteert het verminderde gewichtssignaal als een teken dat de massastroom hoger is dan verwacht en reageert door ten onrechte de output van de feeder te verlagen.
Een ander gebied waar een drukverschil de weegnauwkeurigheid kan beïnvloeden, is de hopper van de feeder. Een toename van de luchtdruk in de trechter als gevolg van de plotselinge instroom van materiaal tijdens het bijvullen, een verstopte ontluchtingsfilter, een stofopvangsysteem dat is aangesloten op de trechteropening of een stikstof blanketing dat op de trechter wordt aangebracht, zijn enkele van de mogelijke bronnen van drukvariaties .
Elke positieve luchtdruk werkt gelijkmatig naar alle kanten en duwt dus ook het deksel van de tank en de bijvulklep omhoog. Omdat de kracht in het inlaatgebied niet op het deksel van de trechter wordt uitgeoefend, maar op de bijvulklep erboven, zijn de drukkrachten in de trechter niet in evenwicht. Door de inlaatopening zijn de krachten die op het deksel inwerken lager dan de tegengestelde krachten op de bodem van de trechter.
Deze hogere krachten die naar beneden drukken, resulteren in een toename van het gewichtssignaal. De LIW-controller interpreteert het verhoogde gewichtssignaal als een teken dat de massastroom vertraagt en reageert door de output van de feeder te verhogen, waardoor een massastroomfout ontstaat.
Traditioneel worden deze lastige drukschommelingen gecompenseerd met mechanische middelen, zoals weergegeven in Figuur 1. Factoren zoals mechanische toleranties, de uitlijning en de ouderdom van de flexibele balg enzovoort, kunnen de mechanische drukcompensatie echter beïnvloeden en voorkomen dat de druk, de krachten die ontstaan door veranderde drukken, volledig compenseert waardoor deze dure oplossing vaak tekortschiet.
Tegenwoordig is er een eenvoudig maar effectief alternatief voor mechanische drukcompensatie: Elektronische drukcompensatie (EPC). EPC kan worden gebruikt om veranderingen in de druk in een feeder automatisch te detecteren en het weegsignaal overeenkomstig aan te passen. Zoals te zien is in figuur 2, is elektronische drukcompensatie gebaseerd op een zeer nauwkeurige druksensor die op het trechterdeksel en/of de uitloopbuis is gemonteerd en constant de druk meet. Het signaal van de sensor wordt via een sensorboard naar het besturingssysteem van de feeder gestuurd, waar het wordt gebruikt om de drukschommelingen dynamisch te compenseren en zo weegfouten te voorkomen. Het is ook mogelijk om elektronische drukcompensatie te gebruiken voor de hopper, terwijl de traditionele mechanische drukcompensatie wordt gebruikt voor de uitloop.
Als het gaat om luchtdrukproblemen bij loss-in-weight feeders, vooral bij drukproblemen in de materiaaltrechter van de feeder, biedt EPC duidelijke voordelen ten opzichte van traditionele mechanische drukcompensatiesystemen en kan in veel gevallen goedkoper zijn. EPC blijkt de doseernauwkeurigheid van gravimetrische feeders in gesloten systemen aanzienlijk te verbeteren. Bovendien is de elektronische oplossing effectiever en betrouwbaarder, onderhoudsvrij en eenvoudig achteraf te installeren op bestaande systemen.
