64 - Wie beeinflusst die Auflösung einer Wägezelle die Dosiergenauigkeit?
Wägezellen von gravimetrischen Dosiersystemen müssen einen Spagat meistern – sie sollen einerseits große Durchsatzleistungen von bis zu mehreren Tonnen in der Stunde erfassen, andererseits aber auch kleinste Mengen im Bereich von wenigen hundert Gramm je Stunde präzise wiegen. Und das natürlich immer in kürzester Zeit, was insbesondere in kontinuierlichen Prozessen eine Herausforderung ist. Denn hier ist für eine gleichbleibend hohe Produktqualität eine entsprechend genaue und konstante Dosierung erforderlich.
Eine besondere Bedeutung hat in diesem Zusammenhang die Auflösung einer Wägezelle. Auflösung, auch Teilungswert genannt, beschreibt bei digitalen Wägesystemen die Anzahl der Teilungs- oder Teilschritte, die je Änderung der gemessenen Last angezeigt werden können. Sie wird in Punkten angegeben, die vereinzelt auch als so genannte „Digits“ (d) bezeichnet werden.
Dividiert man die maximal erfassbare Last einer Wägezelle durch die Auflösung, ergibt sich die minimal mögliche Anzeige einer Gewichtsänderung. Diese Angabe wird vielfach auch als „Ablesbarkeit d“ bezeichnet. Die Ablesbarkeit, also die kleinste an der Waage ablesbare Massendifferenz, ist bei Waagen mit Digitalanzeige gleich dem Teilungswert (d) (digit = kleinster Ziffernschritt).
Wichtig ist eine hohe Auflösung beispielsweise bei Differentialdosierwaagen (Loss-in-Weight-Dosiersystemen). Bei der Differentialdosierung wird jede Dosierstation des Dosiersystems mit Vorratsbehälter einschließlich Inhalt, dem Dosierorgan mit dem Antrieb sowie ein eventuell vorhandenes Rührwerk mit Antrieb gewogen, was sich zu einem hohen Gesamtgewicht summieren kann.
Wird Material ausgetragen, erfasst die Waage die Gewichtsdifferenz pro Zeiteinheit. Dabei kann es gerade bei kleinen Vorlagebehältern und niedrigen Durchsätzen vorkommen, dass das zu verwiegende Material nur einen Bruchteil des Gesamtgewichts ausmacht. Dazu zwei Beispiele:
Auf einer Briefwaage mit einer Auflösung 1:1000 und einer Maximallast von einem Kilogramm befinden sich zwei Briefe mit je 20 Gramm. Nimmt man einen Brief von der Waage, kann der Gewichtsunterschied genau bestimmt werden. Die Waage kann das Gewicht grammgenau anzeigen.
Eine Person steht mit diesen zwei Briefen auf einer Personenwaage mit einer höheren Auflösung von 1:1500 und einer Maximallast von 150 kg. Nimmt man jetzt einen Brief von der Waage, kann das Gewicht des Briefes nicht eindeutig bestimmt werden. Trotz besserer Auflösung kann diese Waage nur Gewichtsänderungen von 100 Gramm anzeigen.
Fazit: Um bei kleinen Dosierleistungen eine hohe Genauigkeit zu erreichen, ist es wichtig, geringe Gewichtsänderungen erfassen zu können. Je kleiner die maximal zulässige Last einer Wägezelle und je höher ihre Auflösung, desto niedriger ist die kleinste erkennbare Gewichtsänderung.
Wollen Sie wissen, wie eine Wägezelle in der Praxis aussehen kann? Besuchen Sie hierfür gerne www.motan.com