Herhangi bir sürekli akışlı süreçte -ister gübre formüle ediyor, ister hayvan yemi karıştırıyor, ister deterjan hazırlıyor veya pil katot karışımları üretiyor olun- dozaj sistemi, reçete doğruluğunun bekçisidir. Temel görevi, katı veya sıvı bileşenleri tam olarak doğru oranda ölçmek ve böylece akış aşağısındaki ekipmanın mükemmel dengeli bir "beslenme" görmesini sağlamaktır. Çoğu tesis iki temel yaklaşım arasında seçim yapar:

Hacimsel dozajlama

Devir başına deplasmanı bilinen sabit hızlı bir vidalı, kayışlı veya döner valfe dayanır. Basit ve ucuzdur, ancak hacim yoğunluğunun sabit kaldığını varsayar; granül üre aniden nem emerse, hacimsel akış aynı olsa bile kütle akışı kayacaktır.

Gravimetrik (ağırlık bazlı) dozajlama

Gerçek kütleyi gerçek zamanlı olarak ölçer; hazneyi tartıp ("ağırlık kaybı") çıkararak veya yük hücrelerinin üzerine bir bant konveyör yerleştirerek ("tartım bandı"). Kontrolör, kütle akışını ayar noktasında tutmak için besleyici hızını sürekli olarak ayarlayarak yoğunluk, sıcaklık veya parçacık boyutu değişikliklerini telafi eder. Gerçek ağırlığa referans verdiği için, gravimetrik dozajlama rutin olarak ±%0,25 ila ±%0,5 doğruluk elde eder ve ticari yasal paketleme hatları için OIML R61 Sınıf 0.5 gerekliliklerini karşılar.

Prensip ne olursa olsun, modern bir dozajlama skidi genellikle şunları birleştirir:

• Dalgalanma hacmi ve akış özelliklerine göre boyutlandırılmış hazneler ve besleyiciler  (yapışkan tozlar için çift vidalar, ufalanabilir granüller için bantlar) - hepsi bir gübre dozajlama sisteminin temel alt montajlarıdır.

• Sensörler — ağırlık için yük hücreleri, hız için kodlayıcılar, bazen nem telafisi için mikrodalga veya yakın kızılötesi problar.

• Kontroller —PLC veya gömülü kontrolörde çalışan bir PID döngüsü, EtherNet/IP, PROFINET veya Modbus üzerinden tesis SCADA'sına bağlanır.

•  304/316L paslanmaz çelik temas yüzeyleri, aletsiz temizleme, patlama tahliye panelleri ve solunabilir tozu düzenleyici eşiklerin altında tutan aspirasyon portları gibi hijyenik ve güvenlik özellikleri .

•  Otomatik kalibrasyon rutinleri, denetime hazır veri geçmişleri ve GMP veya ISO 9001 izlenebilirliği için elektronik imzalı reçete yönetimi gibi uyumluluk araçları .

Doğru şekilde belirlenip bakımı yapıldığında, bir dozaj sistemi ürünü beslemekten çok daha fazlasını yapar; ürün kalitesini korur, tekrar işlemeyi azaltır ve sürekli iyileştirme ve düzenleyici denetimler için veri omurgası sağlar.

Ortaya Çıkan Trendler, Tasarım Tuzakları ve Yatırım Getirisi Ölçümleri

Gübre dozajlama sistemlerinin yeni nesli üç birleşen trend tarafından şekillendiriliyor.

Birincisi, dijitalleşme:

Ethernet tabanlı yük hücreleri, titreşime dayanıklı piezo sensörler ve yüksek hızlı uç kontrolörler artık zaman damgalı kütle akış verilerini doğrudan tesis tarihçilerine veya bulut analiz platformlarına aktarıyor. Operatörler, standart dışı bir partiyi tetiklemeden günler önce kayma modellerini tespit edebilirken, makine öğrenimi modelleri PID kazanımlarını anında hassas bir şekilde ayarlayarak doğruluktan %0,1 daha fazla tasarruf sağlıyor.

İkincisi, modüler hijyenik tasarım:

Kayar ray alt takımları, şişirilebilir contalar ve CIP (Yerinde Temizleme) püskürtme topları, bitkilerin manuel kazıma işlemine gerek kalmadan bir saatten kısa sürede NPK karışımından organik kompost ön karışımına geçmesini sağlar; bu, çok ürünlü gübre tesisleri için kritik öneme sahiptir.

Üçüncüsü, düzenleyici baskı:

Gübre ve yemde, ATEX/IECEx direktifleri artık belgelenmiş patlama riski değerlendirmeleri gerektiriyor; 1 m³'ten büyük dozaj hazneleri için tahliye menfezleri, topraklama saplamaları ve antistatik kaplamalar gerekebilir. Bu arada, AB toz emisyon limitleri 3 mg m⁻³'e kadar sıkılaşıyor ve bu da entegratörleri, özellikle   AB pazarları için üretilen tüm gübre dozaj sistemlerinde , entegre HEPA filtrelemeli kapalı tartım bant sistemlerine doğru itiyor.

Birkaç tasarım hatası hâlâ yenileme projelerinde sorun yaratıyor. Hazne eteklerinin küçük boyutlandırılması kohezif tozları boğuyor, yük hücrelerinin eksen dışına monte edilmesi histerezise neden oluyor ve vida şaftlarındaki termal genleşmenin göz ardı edilmesi eğimi bozuyor; bunların her biri, ilk tasarruftan çok daha fazla aksama süresine mal oluyor. Disiplinli bir HAZOP incelemesi ve dökme katı madde akış testi, bu sorunların çoğunu önleyebilir.

Son olarak, iyi tanımlanmış bir gravimetrik kızak kendini hızla amorti eder. Manuel torba devrilmesini otomatik dozajlama ile değiştiren tesisler genellikle %1-3 oranında formülasyon verimi artışı, %50-70 oranında işçilik tasarrufu ve sekiz ila on iki aylık geri ödeme süreleri bildirmektedir; özellikle de gerçek zamanlı toplu veriler tedarik ve envanteri optimize eden bir ERP sistemine aktarıldığında.