第三章 饲料的配料计量
饲料的配料计量是按照预设的饲料配方要求，采用特定的配料计量系统，对不同品种的饲用原料进行投料及称量的工艺过程。经配制的物料送至混合设备进行搅拌混合，生产出营养成分和混合均匀度都符合产品标准的配合饲料。饲料配料计量系统指的是以配料秤为中心，包括配料仓、给料器、卸料机构等，实现物料的供给、称量及排料的循环系统。现代饲料生产要求使用高精度，多功能的自动化配料计量系统。电子配料秤是现代饲料企业中最典型的配料计量秤。
第一节 配料计量秤概述
第二节
一、 配料计量秤的型式
饲料配料计量秤根据其工作原理可以分为容积式与重量式两类。容积式配料计量秤是按照计量物料容积的比例大小进行配料计量的。它易受到诸如物料特性、配料仓流动特性等影响量的变化而导致计量准确度与稳定性差，现已不见采用。
按工作过程，配料计量秤可以分为连续式与分批式（间歇式）两类。容积式连续计量秤因其配料准确度不高，目前已被淘汰；重量式连续计量秤则因其称量准确度达不到配料工艺要求，日前在饲料厂中尚未采用。目前在饲料厂使用最为普遍的是重量分批式配料计量工艺。
重量分批式配料计量秤以机械或电子配料秤为核心，以机械杠杆的平衡性或电子传感器阻值的变化来反映重量的变化，以重量的变化来控制物料的流量，达到分批称重的目的。其配料准确度和自动化程度较高，物料适应性好。目前在饲料厂中还有极少量的机械式字盘秤和机电结合式机电秤。字盘秤是一种纯机械式杠杆秤，是由包裹秤改制成的一种重量分批式配料秤。也是最早应用于我国饲料企业生产的一种自动配料秤；最主要的缺点是其杠杆传力系统的刀口与刀承易磨损而导致称量准确度的稳定性差。故后来有在字盘秤基础上改造成的机电秤，在杠杆系统的末级连杆上串接一只拉式传感器，将重力信号转换成电信号输出，再由称重显示仪表进行数字显示，因而具有电子秤的部分优点。但其缺点仍是传感器前级的杠杆系统易磨损。这两种秤的使用也在迅速减少。
现代饲料企业无例外地均采用计算机技术来控制饲料生产过程、特别是配料――混合过程，电子配料秤正是适应这一需求的配料计量装备系统，因此自二十世纪九十年代以来，电子配料秤迅速取代了各种形式的配料计量装置。
电子配料秤以称重传感器为核心，通过信号放大和微处理器进行A/D（模/数）转换并能自动显示示值，将重量值变成电信号输出，可应用计算机进行数据处理。电子配料秤适于用计算机技术控制生产过程。电子配料秤采用高精度的传感器，响应速度快、分辨率高，其配料准确度足以满足现代饲料配方生产的要求；电子配料秤结构简单、重量轻、安装调试使用方便；它没有机械磨损，故稳定性好；传感器的密封性良好，适合在恶劣环境下工作；采用电子配料秤还可以提高劳动生产率、减轻劳动强度、保证饲料产品的质量、降低生产成本，以及促进企业管理水平的提高。因此，我国现代饲料企业均采用以电子配料秤为核心的配料计量系统。
二、 配料计量秤的计量性能
配料计量秤是一种准确度要求高的工业用衡器。饲料生产中使用的配料计量秤虽然不属于“受检的”秤，但其计量性能对饲料产品营养成分的含量多少具有决定性的影响，而后者为商品“受检的 ”项目，因此，对配料秤的计量性能等，仍应视同“受检的 ”秤对待。
配料计量秤的计量性能主要包括：
（一）称量准确度：称量准确度是指称量结果与被称量物料的真值之间的一致程度。“准确度”是一个定性概念，不要用术语“精度”表示准确度。
（二）鉴别力：指的是配料计量秤对载荷微小变化的反应能力。对于处于平衡状态的配料秤，在其秤斗上轻缓地放上或取下一个微小的附加载荷而使其发生一个可察觉到的变化，这种附加载荷的最小值被称为鉴别力阈。实际操作中鉴别力阈是1.4d的砝码。
（三）重复性：指的是在实际相同的工作条件下，采用同一方式，将同一载荷多次放到秤斗上，配料计量秤提供相互一致结果的能力。检定中或性能检测时，对同一载荷，多次称量所得结果之差，应不大于该秤量的最大允许误差的绝对值。重复性是一个可以定量表达的量。
（四）耐久性：配料计量秤在经过规定的使用周期后，仍然保持其计量特性的能力。
三、配料计量秤的准确度等级
配料计量秤的准确度等级执行的是JJG555-96“非自动秤通用检定规程”(等效地采用OIML R76)和JJG648-96“非连续累计自动衡器检定规程”(等效地采用OIML R 107)的相关规定。
秤的准确度等级按照国际法制计量组织（OIML）的规定和国际惯例，根据其检定分度值和检定分度数的大小来划分的。
检定分度值是对衡器划分准确度等级和进行检定时使用的、以质量单位表示的值。检定分度值是相对实际分度值而言的。配料计量秤的实际分度值就是数字分度值d，其定义为连续显示的数字中，相邻两个数字之差所代表的质量值（以质量单位表示的）。也就是显示器末位数每跳动一个字所代表的质量值。检定分度值是检定时为了确定衡器的绝对误差值而设定的，它往往小于或等于秤的数字分度值（e≤d ）。对于有分度而无辅助指示装置的衡器，e=d；对于有分度且有辅助指示装置的衡器，e由生产厂家根据衡器准确度分类的要求和式3-1来选定：
d≤e≤10d（e=10kkg） （3-1）
式中，k--正整数、负整数或零。
e －
d －
检定分度数是秤的最大秤量与检定分度值之商，即
n=Max/e （4-2）
式中，Max表示秤的最大秤量。
准确度等级的划分，一方面要规定每个等级所特有的最小和最大分度数的范围（这意味着相对准确度）。另一方面还要确定每个等级的最小分度值（这表征的是绝对准确度）。当然，分度值越小和分度数越大准确度也越高。不过分度数和分度值的确定不是任意的。
国际法制计量组织（OIML）规定，衡器可分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级，重量分批式配料计量为Ⅳ级。它们分别表示特种准确度、高准确度、中准确度和普通准确度。饲料生产企业使用的配料计量秤其准确度等级通常为Ⅲ级（中准确度）。表3-1给出了中准确度和普通准确度等级秤相应的检定分度值、Ⅳ检定分度数和最小秤量。
表3－1 中准确度和普通准确度等级秤相应的检定分度值、检定分度数和最小秤量
注：表4-1摘自JJG555-96“非自动秤通用检定规程”。
四、配料计量秤的最大允许误差
秤的最大允许误差指的是：对于调整好操作状态且空秤时已调到零的秤，其示值与标准砝码确定的相应真值之间由规程或规范所允许的误差极限值。秤的最大允许误差是按照自动秤与非自动秤的划分来进行规定的。自动秤是指称量过程中不需要操作人员干预或介入，能够按照预先确定的自动处理程序进行称量的秤；非自动秤是指称量过程中需要操作人员操作（例如向承载器加放或卸去载荷或取得称量结果）的秤。相应的最大允许误差见表3-2和表3-3。
表3-2 自动称量的最大允许误差
注：出处同表3-1。
“首次检定”指对从未检定过的衡器所进行的检定。
“使用中”指随后检定（含周期检定、修理后的检定等）以及使用中的检验。
表3-3 非自动称量的最大允许误差
注：出处同表3-1。
饲料生产企业中使用的配料计量秤是一种工业用衡器，它在自动配料计量时，应满足表3-2的规定；在用标准载荷进行静态检定及进行非自动称量时，应满足表3-3的规定。
五、配料计量秤的主要技术参数
配料计量秤的主要技术参数包括：
（一）最大秤量：配料计量秤能自动称量最大不连续载荷的能力，即每批或每秤斗的称量能力，kg。最大秤量不包括电子配料秤的皮重。饲料厂使用的电子配料秤的最大秤量有250；500；1000；2000kg等规格；可为不同生产能力的饲料厂配备，依次是0.5；1；2；4万吨/年单班产量。
（二）最小秤量：配料计量秤能自动称量最小不连续载荷的能力。当载荷小于该值时，称量结果可能产生较大的相对误差。
（三）最小累计载荷：指的是配料计量秤在自动称量的首次检定中的最大允许误差和累计分度值(dt)相等的载荷值。或者说与最小累计载荷相等的载荷值在首次检定中的最大允许误差应小于累计分度值(dt)。累计分度值指的是配料计量秤上主要累计指示装置的标尺间隙。累计分度值(dt)应当不小于最大秤量的0.01%，而且不大于最大秤量的0.2%。主要累计指示装置指的是配料计量秤上指示所有被称物料注入到接料容器内的物料总和的装置。“非连续累计自动衡器检定规程”中规定，准确度等级为0.2、0.5的电子配料秤，其最小累计载荷分别应不小于1000 dt和400 dt ，并且最小累计载荷不得小于最小秤量。例如，对于最大秤量为1000kg，最小秤量为200kg，累计分度值为0.2kg，准确度等级为0.5的电子配料秤，其最小累计载荷∑min应不小于80kg（400×0.2），但为了满足最小秤量，最小累计载荷∑min的最小值为200kg。
（四）检定分度值（前面已介绍）。
（五）量程：秤的称量范围上下限的差值。称量范围指的是最小秤量与最大秤量之间的范围。
（六）配料周期：指配料秤完成从给料、称量的多次操作直至秤斗卸料完毕秤门关闭为止的一批次操作过程的时间。电子配料秤的配料周期一般为3min~5min。
（七）影响量：是指不属于被称量对象，但却影响被称量值或衡器示值的量。配料计量秤的影响量主要是温度和电源电压。配料秤在-10℃到+40℃，显示系统在0℃到+40℃的温度范围内，其称量准确度应满足表4-1及表4-2的要求；交流电源电压由额定电压的-15%到+10%范围内变动， 配料计量秤应能正常工作。
六、配料计量秤结构上应满足的要求
为了保证配料计量秤在正常使用条件下能给出正确的称量结果，在结构上应满足下述要求：
（一）满足饲料生产的工艺要求，适应配料计量中原料品种和配比的变化。
（二）结构上应精细、坚固、耐用，保证在使用周期内保持其计量性能。
（三）结构上应符合JJG555-96和JJG648-96相应条款的测试要求，在秤斗上必须有方便放置砝码的位置，保证砝码方便的、绝对安全的放置其上。
（四）对已单独通过定型鉴定的装置应能够识别，如称重传感器、称重显示器等。
（五）结构上应保证当控制元件的偶然损坏或失调不出现明显影响时，配料秤的功能不受到干扰。
（六）控制器的设计应使其控制的动作通常只能进入设计预定的位置，除非控制期间所有的指示程序都不能执行。控制器上的各键均应有清楚的标志。
七、配料计量秤工艺上应满足的要求
（一）可以将配料秤配置为一机一秤或一机多秤的工作方式，并适用于秤下混合机前面带有缓冲斗的工艺，而且控制合理。
（二）实现快、慢速给料，可使用双螺旋给料（以提高给料速度）、使用变频调速器（以提高配料准确度）等先进技术。
（三）配料控制器应使用先进软件、编程合理，应能针对现场振动大小而设置不同的数字滤波值，应使示值显示稳定，提高配料准确度。
（四）应配有开关输入量，使秤门、混合机门、缓冲斗门和添加剂门等联锁，以保证配料混合系统正常运转、协调有序。
（五）配料计量秤应有自身检测功能，对故障、配料超差等实行声光报警；配料系统应有停电保护功能等。
第二节 电子配料秤的组成及工作过程
一、电子配料秤的组成
电子配料秤主要由秤斗、传力连接件、称重传感器、重量显示仪表和电子线路(含电源、信号放大器、模数转换、调节元件、补偿元件等)组成(图4-1)。
《饲料厂自动控制技术》 P28 f2-18
图4-1 电子配料秤的组成
1.连接件 2.称重传感器 3.放大器 4.数显表 5.电源 6.秤斗
（一）秤斗
秤斗是用来承受待称物料重量并将其传递给传感器的箱形部件，由秤体和秤门组成。
秤体由钢板制成圆形、方形或矩形。一般为圆形，因其刚性好、传感器布置方便。圆形秤体上部为圆柱体，下部为倒锥体，并在圆柱体部分设置吊耳以连接传感器。在秤体上通常设有验秤时放砝码用的砝码架，砝码架沿秤体周边设置，以便在秤体周边各个点都可以放置砝码。秤斗的容积一般按照饲料容重(常取0.5t/m3)计算，并留有10%~20%的容积余量。如秤量为500kg的秤斗，秤斗容积应为1.1~1.2 m3。
秤门有电动和气动两种。按机构形式分，则有水平插板式秤门与垂直翻板式秤门。
气动水平插板式秤门(图4-2)由连接法兰、插板、滑道、汽缸、推杆(活塞杆)、电磁阀和行程开关等组成。当一批料称量结束，由计算机发出开门信号，经驱动电路使电磁阀通电，气路得以导通，推杆带动插板打开秤门。当秤斗中的料全部卸落混合机后，计算机发出关门信号，执行元件将秤门关闭。行程开关的作用是对插板限位，同时给出开门关门状态检测讯号输入计算机，秤斗门开关状况同时在中控室有信号指示。
《饲料厂自动控制技术》 P30 f2-19
图4-2 气动水平插板式秤门
1.进料口法兰2.滑道3.汽缸4.推杆5.出料口6.插板7.电磁阀8.消声节流阀9.行程开关
选用气动门或电动门，一般应与混合机门驱动方式一致，以便于计算机控制。
为使秤斗独立承重，秤体上部与给料器、秤门下部与混合机的连接部分应采用软连接。软连接体可选择棉布或其它柔软织物，并在安装时注意令软连接体处于非受力状态，以免影响称量准确度并保持密封、避免粉尘外溢。
（二）传力连接件
传力连接件是保证将待称物料的质量完全作用于称重传感器上的机械装置。从传力连接件与称重传感器的安装方式来看，传力连接件分为吊挂式传力连接件和平压式传力连接件。传力连接件的设计与装配应当保证其具有足够的刚度和强度；能够确保被称量的质量准确地传递到称重传感器的中心线上；应具有良好的传力重复性；应具有良好的稳定性和可靠性；当系统中由多个称重传感器时，各传力连接件的弹性变形应当保持一致。另外，传力连接件通常还需附加横向约束装置。横向约束装置在称重系统中虽然不参加力的传递和转换，但它保证了称重结构的稳定和被称重量按预定的力传递方式通过称重传感器的加载轴线，保证在外界干扰条件下使横向分力不作用到称重传感器上，以及在强烈冲击、振动及其它外界干扰作用下称重系统安全运行。
（三）称重传感器
1．传感器及分类
传感器是能将非电的物理量(如重力、拉力、位移、速度、流量等)转换成电量(电压、电流、电阻或电容)或电信号并传送出去的一种转换元件。
传感器按用途来分有拉力传感器、压力传感器、重力传感器、速度传感器、扭矩传感器等，按工作原来分有电阻式、电容式、压磁式和谐振式等多种，其中在电子配料秤上应用最多的是电阻应变片式称重传感器。
2、电阻应变片式称重传感器
电阻应变片式称重传感器是将电阻应变片粘贴在弹性敏感元件(弹性体)上，然后以适当方式组成电桥电路。弹性体可把被测的重量转换成弹性体的应变值，而由作为传感元件的电阻应变片将弹性体的应变同步地转换为电阻值的变化，实现非电物理量转换成电量以便输出。图4-3是圆柱形电阻应变片式传感器的工作原理。在钢制圆柱形弹性体上，成对地在纵向和横向粘贴上R1－R4共4个电阻应变片。当弹性体受重量F的作用时，纵向压缩而横向拉伸，使粘贴其上的应变片亦随之同步变形而改变其电阻值。由于应变片连接成平衡电桥式电路(图4-3C)，应变电阻的变化会引起电桥的不平衡，从而输出信号。该信号与所受外力(重量F)成正比。当A、B两端供给稳定的直流电源(电压U)时，若弹性体无负载，则电桥平衡(R1R3=R2R4)；若弹性体有负载，则电桥不平衡(R1R3≠R2R4)，此况下在电路C、D两端将会有微电压U0。U0的大小就可以表征被称物料重量的大小。称重传感器也称为一次变换元件(仪表)。
《饲料厂自动控制技术》 P36 f2-28
图4-3 电阻应变片式称重传感器工作原理
a.应变片的粘贴 b.受力与变形 c.平衡电桥
称重传感器的性能通常由非线性误差、滞后、重复性误差、额定载荷下的输出灵敏度、抗侧向力的大小、耐过载能力、温度变化对输出灵敏度和零点的影响、蠕变等指标衡量。称重传感器要由专业生产厂商制造，并应在产品出厂前对上述主要性能指标进行测试合格，标记在产品合格证书上，以便用户选用。
选用称重传感器的原则是：良好的线性度，较高的输出灵敏度，长期稳定性能好，抗侧向能力强，结构简单，易于安装和调整。。
3.传感器的数量与排列
电子配料秤的传感器数量一般为3个或4个。由于3点决定了一个平面，故选用3个传感器时调整其受力大小就更简单方便。我国九十年代中期之后，大多数采用3个传感器的圆形秤斗，传感器处在同一水平面上呈120°对称分布，采用滚珠支撑形式，传感器采用压式剪切梁式结构；在这种支撑称重方式下，秤斗处于基本固定状态，其优点是占用空间小、结构简单、无残留料，缺点是对地面振动的影响较为敏感。
4.传感器量程的选择
配料计量系统的称量值愈接近传感器的额定量程，配料准确度也就愈高。电子配料秤传感器的量程可据下式选定：
W1+W2
C = R--------- (5-1)
N
式中，C-传感器量程，kg；
R-余量系数，一般取1.1~1.4；
W1-秤斗自重，kg；
W2-被称物料的最大秤量，kg。
N－传感器的数目
5.传感器的组合方式
传感器的组合方式有串联、并联和串并联混用三种方式，其中以并联工作方式应用最广。
《饲料厂自动控制技术》 P41 f2-33
图4-4 称重传感器的并联工作方式
传感器的并联工作方式是使各个传感器的输入端并联(图4-4)，使用一个共用电源供桥压，输出也以并联的方式连接。设单个传感器的输出电压为Us，桥臂电阻均为R，总输出信号(电压)为U0，总输出阻抗为R0，当n个相同的传感器并联工作时有：U0=Us， R0=R/n。故其输出与单个传感器相同，而输出阻抗仅为1/n。此方式的优点是：激励电源只需1个，仪表硬件简单；系统误差校验方便；系统精度时漂小。主要缺点是要求仪表显示分辨率高，对同组传感器的性能要求一致性较高。总之，在多数情况下，需要使用多个称重传感器组成一个称重系统，并联组合方式将成为主流。
（四）称重仪表
电子称重显示仪表的作用是将称重传感器的称重结果用模拟形式或数字形式显示出来。称重仪表随着称重传感器及集成电路的进步而发展，由模拟式到数字化，由分立元件到集成电路，到电脑化、智能化。称重仪表是电子配料秤的重要组成部分，又称为二次仪表。
饲料加工设备与技术》 P319 f13-11
图4-5 称重仪表的结构框图
1.称重仪表的结构
图3-5是称重仪表的结构框图。称重传感器将重量线性变换成直流电压，一般0~20 mv(传感器并联方式)；而A/D转换器的输入电压一般为0.25~10v，故要求用放大器将传感器输出电压放大。常见称重仪表用放大器多为高精度、低漂移型，如LM741、OP07、OP37、ICL7650、ICL7652、AD620等。滤波器的作用是将叠加在有用称重电压信号上面的无用干扰信号去掉，干扰主要来自秤斗振动和电磁干扰。模数转换器(ADC)的作用是把电压信号线性变换成单片微处理器接受与处理的数字信号。
模数转换器的种类很多。以转换速度分有低速、中速和高速；以工作原理分有逐次比较型、双积分型和Σ-Δ型；以分辨率分有4位、8位、12位、18位、24位。工业用称重仪表要求ADC的转换速度大于50次/秒，分辨率大于12位。商业用称重仪表的的转换速度可以慢一点，但分辨率要求高一点。常用的模数转换器有：ADC1210、AD574、ICL7109、ICL7135、VFC32、AD652、CS5520等。
单片微处理器的作用是以ADC采样得到的数据信号，经过软件滤波和量纲处理，将重量值实时地、精确地传送到显示器，并通过通信接口传输至上位管理机、或经打印机将重量报表打印出来。如果称重仪表还具有控制功能，单片微处理器还将通过开关量的I/O，自动控制设备的工作流程。此外，为了使用方便，还可设有其它功能，如键盘设定、统计数据显示、零位跟踪、自动去皮、静态准确度软件校验、自检自测等功能。
2.称重仪表的功能
现代电子称重仪表除可保证称重计量性能要求外，还能有为用户进行多种服务而设置的服务功能。
称重仪表主要计量功能包括：
（1）最大量程可以设定：用户可以根据自己的要求对称重仪表进行最大量程的设定，其中包括对显示分辨率(0.1%至0.01%)及小数点的设定，使传感器与称重仪表的量程相匹配。
（2）置零及零点自动跟踪功能：置零功能是指以下状态下所应实现的功能。第一种是置零以后可以实现显示净重、准确读数和静态准确度校验；第二种是电子秤在开始运行前对空秤重量的自动置零；第三种是置零后对空秤重量(皮重)实现保护，当判断出皮重异常(例如秤斗上有外力作用)称重仪表应停止工作并发出故障信号。零点自动跟踪功能主要是消除传感器和称重仪表的温度、时间漂移对示值准确度所产生的误差。
（3）空中量(料柱)自动修正功能：目的是清除因空中料柱的变化而引起的配料误差，提高配料秤的配料准确度。
（4）数字滤波设定功能：数字滤波值越大，影响量对称重仪表显示值的影响越小。这一功能可确保在现场出现秤台振动、秤斗摆动或3级以上风力的不利条件下，称重仪表显示值仍有较好的稳定性。
（5）超载报警功能：当载荷超出传感器的最大量程时，称重仪表应报警，以免损坏传感器。
称重仪表的主要服务性能包括：
（1）报表数据统计与掉电保护功能：对所需的报表数据如批次、包数、原料消耗、产量等应能显示打印和掉电保护。
（2）统计数据远传功能：称重仪表应能把统计数据及当前实时重量通过通信接口远传给上位管理计算机，以实现计算机连网的定量管理。
（3）自动控制功能：根据称重设备的要求，完成自身设备时序的自动控制，以及对上下相关设备的工艺联锁。配料秤由配料控制器来实现自动控制功能。
（4）静态准确度软件自校验功能：可简化静态准确度校验的工作量，提高准确度校验的精确性。
（5）自检及故障自动提示报警功能。
（五）配料控制器的模式
电子配料秤的计量性能、控制和实现功能都是由配料控制器来完成的。配料控制模式有以下三种。
第一种是称重显示控制仪表模式。仪表采用8位单片微处理器进行称重、显示和配料――混合时序控制。控制器采用LED数字显示，位数有限，其显示的信息量较少，一般仅包括批次、混合时间、缺料、定量误差、故障提示等。其次是仪表的存储容量有限，配方存储量和生产统计报表管理的扩展受到制约，再有就是操作复杂。此种模式在二十世纪八十年代初较多见。
第二种控制模式是以IBMPCXT为代表的配料控制器。它很好的克服了第一种模式的缺点，同时也是称重、显示和控制一体化；但这种高度的集中称重与控制的方式也是他们最大的缺点：如控制器出现故障，则自动或手动配料均不能实现而造成停产，而现场迅速维修好并非易事。此外，个人电脑用于工业现场控制，其环境的适应性、可靠性和抗工业干扰性都比较差，往往引起性能下降和故障率的提高。此种模式在二十世纪八十年代中期至九十年代中期得到了应用。
第三种控制模式是由称重显示仪表加工业控制机组成的配料控制器。其称重显示仪表采用国产或进口的高质量产品，只作称重及显示用。而作为控制与管理的上位机，则采用抗干扰性极强的工业控制机。这种模式有效地克服了上两种模式的缺点，是目前最先进的控制模式。
二、电子配料秤的配料工作过程
电子配料秤的工作过程是一种多品种物料依序连续、累计称量、示值停顿显示，并分批周期作业、自动控制操作的一种动态的、复杂的称量过程。
电子配料秤工作前的准备包括：
(一)称量校对：首先进行零位校对，即秤斗重量为皮重，去皮后显示重量应为零。然后进行称重校对，即用标准砝码加在秤斗上，使仪表显示重量与加上的砝码重量一致；并要求分度值重量以及最大量程都要在允许误差内。称量校对要对新秤或修理后的秤进行。
(二) 确定生产参数：包括秤数、料仓数、首号仓及下料顺序等。
(三) 确定饲料配方：向计算机输入所选用的配方号，显示料仓号与料名，向配料仓输入配料原料，并将混合时间、放料时间等工艺参数输入计算机。
电子配料秤工作时，将每批(每秤)被称物料按品种(或料仓)排列成一份份不连续的序列，依次称重(可实时显示单次称量和累计称量结果)，将示值累加得出累计称量结果，得出该批物料总重量。完成一个配料周期之后，由配料混合控制系统指令，再进入下一个配料周期，称量第二批料。如此配料生产得以协调与连续进行。
电子配料秤工作时，由3个称重传感器做秤体的支承点，将物料重量转换成电讯号输出，并输入数显表，经电压放大、模数转换，由数码管显示称量结果；同时经译码电路输出二进制码(BCD)，经输入输出接口(PIO)传输给工控机，由工控机对输入的重量讯号与给定值进行比较后，输出控制信号，给PIO输出，经光电耦合器，控制继电器动作，以控制给料器等的运转。
配料工段的自动控制，同其它工段控制一起，由中控室操作人员据工艺流程模拟屏上显示的信号，监视与判断设备的运行状况。操作人员在微机等进入配料程序后，应根据显示屏的提示，输入配料生产参数(配方、落料差调整、置入混合时间和混合机门打开时间等)，同时应掌握微机的磁盘操作系统，以及数据存储、调用、修改、传送和打印等内容与技巧；并应能在配料过程中及时排除故障，例如在称重超差、空仓、秤斗门和混合机门开闭不符合生产要求时，迅速查明原因并予以消除。
电子配料秤的典型工作顺序为：接通电源给出启动信号，此后整个配料过程即全自动进行。首先是首号仓开始给料，给料量达到只剩下设定料柱量时，转为慢给料。仅剩空中料时，停止慢加料。第二号仓开始给料……直到所有料仓给料完毕，检测混合机中是否有料、混合机门是否关闭到位；如无料且料门关闭到位，则打开秤斗门，物料进入混合机。在物料进入混合机过程中，如需加入添加剂，则报警提示添加剂加入，添加剂加完后人工给一信号，添加剂门关上。可根据秤斗门关闭或添加剂门关闭信号开始计算混合时间。秤斗门关闭后，下一批料的配料周期又可开始。当第一批料的混合时间达到，混合机开门放料，放料完毕混合机门关闭，此时第一批料就已经配料混合完毕。下批料自动重复循环作业。
三、电子配料秤的检定
电子配料秤的检定，目前按中华人民共和国行业标准QB1078-91“电子料斗秤”的规定进行。行业标准QB1078-91尚未包含的应按照JJG555-96“非自动秤通用检定规程”和JJG648-96“非连续累计自动衡器检定规程”及其强制性附录A、B、C的规定进行。
检定分出厂检验与型式检验。出厂检验是产品出厂前由企业质检部门或计量管理部门对标准QB1078(或企业标准)的部分技术要求进行测试，合格后签发合格证，方可出厂。现场组装调试后，也须进行出厂检验。
型式检验是按QB1078标准的全部技术要求和试验方法进行的试验。在新产品的试制定型鉴定或正常进行年检验秤等情况时，均须进行型式检验。
检验内容包括：静态负荷检定、抗干扰性能试验和物料试验等项目。年检时，抗干扰性能试验可免检。
(一) 试验器具与条件
1.试验用质量标准器为四等砝码，其最小量值应符合表4-4的规定。其余部分可用相应被检秤准确度3倍以上的已知质量的替代物进行试验。
表4-4 配置标准砝码的最小量
2.试验用标准秤的允许误差应为被检电子配料秤允许误差的1/3以内。
3.计时器、调压器、500V兆欧表和1500V高压试验设备。测焊缝尺及样板。
4.试验用被称物料的粒度、密度(容重)等物理特性应尽可能与被检秤实际称量的物料特性相一致。
5.试验条件包括：气温15℃～35℃，相对湿度45%～75%；通电预热不大于30min；各功能键的动作正常。
(二) 零点稳定性试验：空秤零点调好后，连续开关秤斗门3次，零点示值的变化应符合表4-2的规定。
(三) 非自动称量准确度试验
1.偏载试验：将1/10最大秤量的砝码依次分放到秤斗每个支承点附近的位置上，每点的示值误差应符合表4-2的规定。
2.静态误差试验：在称量范围内，检测不少于5个秤量点，其中必须包括：最小秤量、最大秤量、最大允许误差发生改变的秤量。动态准确度等级0.2和0.5级的秤，其最小秤量为50e；1.0和2.0级的秤的最小秤量为10e。
依次将各秤量点相应秤量的砝码，均匀地放到承重架上，并从最大秤量开始按上述相反顺序卸下全部砝码，此时各秤量点的示值误差(数字化整误差要进行修正)应符合表4-2的规定。
3.鉴别力试验： 鉴别力是秤斗所能达到的最小秤量值。检定方法是在空秤和最大秤量点分别调好平衡后，分别加上或取下△L的小砝码(△L≤1.4e)，此时示值应有变化，为合格。
4.最大安全负荷试验：最大秤量点试验后，再加上0.25倍的最大秤量砝码，保持15 min，零部件应无损伤，卸下过载砝码，最大秤量的示值误差应符合表4-2的规定。
5.重复性试验：在称量范围内任意选取一秤量点，用砝码在相同条件下重复称重3次，所得结果的误差值不应大于该秤量下的允许绝对误差。
(四) 自动称量准确度试验：在非自动称量准确度(静态负荷)检定合格后，一般是在生产现场进行的动态负荷试验，或称物料试验。最大秤量不超过1000kg的电子配料秤的型式检验，必须包括物料试验。
试验首先根据配料秤实际使用情况，对一常用秤量点进行试验，物料在试验之前(或之后)经标准进行静态称量，得物料质量值M1。
空秤调好平衡，设定自动称量程序。使物料以正常称量速度连续称量至少5个周期，得称量累计值M2。自动称量误差为：
M2－M1
E' = --------- ×100% (4-2)
M1
E'的绝对值应符合表5-1的规定，此时认定被检定秤为合格。
对于秤量大于或等于5t的斗秤，允许使用相对比较法进行物料校验。
(五) 抗电磁干扰试验：在仪表电源的同网路中，用现场具备的用电器具(功率不小于800W)做干扰源进行通断电试验，斗秤应能正常工作。
(六) 安全性能试验：电源端子与斗秤外壳间的绝缘电阻应不小于20MΩ，并能经受50Hz、1500V的交流电历时1min的耐压试验，应无击穿、飞弧现象。试验用额定直流电压为500V的兆欧表测试绝缘电阻；用高压试验设备测试耐压性能，其输入一端接秤斗外壳，另一端接秤斗电源插座端，逐渐将试验电压加到1500V，保持1min。均应符合上述要求。
此外，尚有外观试验、电源电压试验、以及称重显示控制器、称重传感器等检定项目。
第三节 配料工艺及其给料设备
一、配料生产工艺
设计合理的配料工艺流程，在于正确地选定配料计量装置的规格、数量，并使其与配料给料设备、混合机组等设备的组合充分协调。优化的配料工艺流程可提高配料准确度、缩短配料周期，有利于实现配料生产过程的自动化和生产管理的科学化。
目前最常见的配料工艺流程有多仓数秤（2~4个配料秤）、多仓一秤和一仓一秤等几种形式。
一仓一秤工艺是在8~10个配料仓的小型饲料加工机组中，每个配料仓下配置一台重量式台秤。各台秤的秤量可以不同。作业时各台秤独立完成进料、称量和卸料的配料周期动作。这种工艺的优点是配料周期短、准确度高。但设备多、投资大、使用维护也较复杂。
多仓一秤工艺是在6~10个配料仓的小型饲料加工厂中，全部配料仓下仅配置一台电子配料秤。各配料仓依次称量配料，配料周期相对较长，配料仓多了就有配料周期比混合周期长因而降低生产效率的问题；更重要的是小配比（5%~20%）的原料的称量时的误差很大，会降低产品的质量和增加生产成本。故目前这种工艺也应用不广。
应用较多的配料工艺是多仓双秤与多仓三秤的工艺形式。图3-8是多仓双秤配料工艺流程图。多仓三秤是在多仓双秤的基础上增加一台预混合载体的定量秤，其余工艺相同。
在图3-6中，各种饲料原料经仓顶输送设备和分配器（图中未示出）分配进入相应各配料仓中存贮。配料时由给料器分别依次将原料送至秤斗中。大配比（≥20%）的原料送至大秤斗；小配比（5%~20%）的原料则被送至小秤斗秤量。每种料的定量由配料控制器控制给料器的给料，即给料器的开关依设定的顺序与时间实现。当全部料仓的物料按设定配方要求称量配料完毕，称够规定累计重量（每批料量）时，秤斗门打开将秤斗内物料放入混合机混合室中进行搅拌混合。混合机往往设有液体添加装置以便在混合时定量添加油脂或糖蜜等液体饲料原料。混合机在达到预定的混合时间、即混合均匀度达到要求时，打开卸料门卸料至缓冲仓，落入成品刮板式输送机，送至斗式提升机入口升运至混合料仓贮存，至下一工序。
伟刚《饲料厂自动控制技术》 P9 f2-2
或庞声海《饲料加工机械使用与维修》P128 f4-4
图3-6 多仓双秤配料工艺流程
1. 配料仓 2. 给料器 3. 大秤斗 4. 小秤斗 5. 混合机 6. 液体添加装置 7. 缓冲仓 8. 成品输送机 9. 成品提升机
多仓数秤配料工艺适用于有12～16个配料仓的中型饲料厂或有16～24个配料仓的大型饲料厂。优点是大秤量的用大秤、小秤量的用小秤，故可提高配料准确度；同时也增加了可直接配料的原料品种和数量（因为小秤的最大秤量的5%比大秤的小许多。例如大秤500kg，小秤100kg；那么许可直接参加配料的原料最小秤量大秤是25kg，小秤是5kg）。此外，大小秤同时配料，可缩短配料周期；有的配料系统不仅可同时向大小数个秤同时给料，亦可有两个给料器同时向一个秤斗给料（如主原料玉米可双仓或多仓给料），均可缩短配料周期。现代饲料厂的配料周期已可由过去的５min左右缩短至３min左右，适应了推广发展高速高效混合机例如双轴浆叶式混合机的要求，成倍地提高了饲料生产效率与设备利用率。
二、分配设备
分配设备的作用是将不同的饲用原料分配到指定的配料仓，常见的设备有分配螺旋输送机和分配器两种。
分配螺旋输送机通过插板或电磁阀与排成一列直线的配料仓顶部相通。当要求将原料送入某号配料仓时，打开该号仓顶的插板或电磁阀门而关闭其余插板或阀门。但最末位的配料仓上不设闸门，以免螺旋机所带残料堵塞。此种分配设备的优点是安装高度低，一般只需2m高，可节省厂房土建投资。缺点是螺旋内和闸门上部空间易积存物料而造成交叉污染，其次是每列配料仓要配置一台螺旋输送机、配料仓位的配置会受到限制。
饲料厂常用的分配器有三通阀、摆动分配器与旋转分配器等几种。
（1）三通阀（图3-7） 三通阀可将输送来的物流自流下落至2个配料仓中的任何一个仓体内。两溜管间的夹角为60°或45°。有手动及电动两种形式。电动三通阀是由电机经减速器带动阀门板及撞块转动，转至预定角度后由撞块控制行程开关，使电机停转。阀门板位置变换就改变了物流的方向，阀门板可作正反两个方向的转动。
