水泥企業(yè)實用的稱重傳感器檢測裝置

      稱重傳感器是把重力負(fù)荷由機(jī)械量轉(zhuǎn)換成電量的傳感元件。因此，它是電子秤計量系統(tǒng)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。直接決定和影響測量精度和工作的穩(wěn)定性。對于電子秤的制造廠家，經(jīng)常需要檢測校驗所選配稱重傳感器的線性、重復(fù)性、(1～3個月)通電測試，從而觀察評定其工作穩(wěn)定可靠性。對于電子秤的使用廠家，由于稱重傳感器的工作環(huán)境比較惡劣，損壞、更換也比較經(jīng)常。為了查找故障和選配新的稱重傳感器，也需對其性能進(jìn)行檢測。而這種檢測一般不便送到稱重傳感器生產(chǎn)廠進(jìn)行。所以，提供適用的簡單實用檢測裝置很有必要。

  1  稱重傳感器標(biāo)定裝置結(jié)構(gòu)

  筆者于70年初，設(shè)計了一種千克級稱重傳感器檢測標(biāo)定裝置。經(jīng)多年使用證明，wq可以滿足一般使用要求。其結(jié)構(gòu)如圖1。

      標(biāo)定裝置由掛碼架、板凳架、砝碼托鉤和標(biāo)準(zhǔn)砝碼組成。掛碼架結(jié)構(gòu)一般采用厚度為2．5mm左右的不銹鋼板制作。但視其測量負(fù)荷的大小，板厚可相應(yīng)調(diào)整，并也可采用普通鋼板材料，但應(yīng)該是進(jìn)行防銹處理，為保證剛度同時減小掛碼重量，可在掛碼架上打若干小孔。掛碼架壓頭與稱重傳感器壓頭的接觸面須做成球面，以起自動調(diào)心并與傳感器壓頭成點接觸狀態(tài)。掛碼架與砝碼托鉤的接觸處，須做成刀刃狀或圓弧面，以保證力作用線垂直通過中心線，并不受摩擦阻力影響。如果能把掛碼架和砝碼托鉤的重量湊成一個整數(shù)更好，因為這樣標(biāo)定裝置自重的影響量就有定量。板凳架的結(jié)構(gòu)應(yīng)注意穩(wěn)固性，承放稱重傳感器的上面板須平整，厚度不小于15mm，以保證承載面具有足夠的剛度。砝碼托鉤一般做成有托板的吊鉤，但亦可據(jù)砝碼掛放的方式做相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。所采用的砝碼一般應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)砝碼，從而保證測量精度。

   2  標(biāo)定校驗方法步驟

   1)把板凳架放置在穩(wěn)固無彈性基礎(chǔ)上，板凳架放置稱重傳感器的平面應(yīng)基本水平。

   2)利用墊板把稱重傳感器固定在板凳架上。

   3)套上掛碼架，并使掛碼架的壓頭正壓在傳感器的壓頭上。

   4)把砝碼托鉤掛到掛碼架上。

   5)接通稱重傳感器的供橋電源，輸出與高精度的毫伏表(精度應(yīng)高于傳感器標(biāo)稱精度的70％)相接(必要時亦可以測量電流輸出值)。

   6)根據(jù)傳感器的量程大小和需要測定的點數(shù)，向砝碼托鉤上逐級加載(砝碼)和卸載，記錄傳感器輸出數(shù)據(jù)。從而可檢測傳感器的零點輸出、線性精度、重復(fù)性精度和回差等性能指標(biāo)，自然可判定傳感器是否正常和優(yōu)劣。

   對于拉(力)式稱重傳感器檢測，不需用掛碼架。把傳感器直接掛在板凳架承載面背面的吊鉤上，下面與砝碼托鉤掛接。其余步驟與上述的壓(力)式傳感器測量方法相同。

 該檢測裝置具有以下特點：

    1)裝置簡單，占空間小，可自行制作。

    2)由于以標(biāo)準(zhǔn)砝碼為載荷，采用直接加載測量方式，并有自動調(diào)心作用。所以，測量準(zhǔn)確性好。

    3)即可單點測量，也可多點測量；即可檢測加載數(shù)據(jù)，也可檢測卸載數(shù)據(jù)，并可長期進(jìn)行有載模擬試驗。功能齊全、操作靈活、簡單方便。

4)該裝置最適用于小量程稱重傳感器檢測標(biāo)定，特別是測量上限在200kg的傳感器更為理想。

如何正確使用稱重傳感器

隨著時間的變化，我國電子衡器的飛速發(fā)展，在大型衡器方面，重型長規(guī)格承載器汽車衡的普遍投入使用，一些新的問題又出現(xiàn)在我們面前。特別是由于鋼結(jié)構(gòu)承載器受到熱脹冷縮影響而長度產(chǎn)生的變化，一是會直接使稱重傳感器不能垂直傳遞力值；二是會影響限位裝置的間隙大小，甚至頂死。為了保證計量性能的準(zhǔn)確性，應(yīng)該選擇什么結(jié)構(gòu)的稱重傳感器成為客戶選購時的問題。目前國內(nèi)外用于大型衡器上的稱重傳感器大致有：柱式稱重傳感器、橋式稱重傳感器、雙剪切梁吊環(huán)稱重傳感器、軸對稱扭環(huán)型稱重傳感器、輪輻式稱重傳感器等。

幾種稱重傳感器的特點

1、柱式稱重傳感器

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊、過載能力比較強(qiáng)、固有頻率高動態(tài)響應(yīng)快、安裝較方便、制造成本低。

缺點：抗側(cè)向和偏載能力較差（雙膜片結(jié)構(gòu)的較好）、固有線性較差、稱重傳感器不易固定易旋轉(zhuǎn)。

2、橋式稱重傳感器

優(yōu)點：對加載點變化不敏感、抗偏載性能好、固有線性好、安裝方便、稱重傳感器固定不旋轉(zhuǎn)、制造成本低。

缺點：重心較高、過載能力較差，大秤量的稱重傳感器難以達(dá)到高的準(zhǔn)確度等級。

3、雙剪切梁吊環(huán)稱重傳感器

優(yōu)點：抗偏載性能好、稱重傳感器固定不旋轉(zhuǎn)。

缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝麻煩、制造成本高、過載能力差、占用空間大，此類產(chǎn)品也不宜制造大秤量結(jié)構(gòu)。

4、軸對稱扭環(huán)型稱重傳感器

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、高度低、重量輕、固有線性好、準(zhǔn)確度高、受載后底環(huán)無變形或變形很小幾乎沒有滯后、對于偏心載荷和側(cè)向載荷不敏感、輸入輸出阻抗大、稱重傳感器固定不旋轉(zhuǎn)。

缺點：安裝稍復(fù)雜、附件的制造成本較高。

5、輪輻式稱重傳感器

優(yōu)點：抗偏載性和側(cè)向載荷能力強(qiáng)、過載能力強(qiáng)、不受加載點和支撐邊界影響、應(yīng)力發(fā)布均勻、線性好、稱重傳感器固定不旋轉(zhuǎn)。

缺點：機(jī)械加工難度大、制造成本較高、固有滯后大且不易控制。

從以上五類稱重傳感器結(jié)構(gòu)可以清楚看出，只有柱式稱重傳感器彈性體在使用中是隨著承載器的晃動而移動的，即在安裝時垂直的稱重傳感器柱體，由于承載器長度熱脹冷縮變化，稱重傳感器的柱體產(chǎn)生了偏移，也就使作用力產(chǎn)生了分力，從而稱重傳感器出現(xiàn)稱量誤差。而其他四類稱重傳感器由于彈性體是固定的，當(dāng)熱脹冷縮影響承載器長度變化和承載器晃動，僅僅是其壓頭產(chǎn)生了偏移，作為傳遞作用力的彈性體是不會隨承載器的變化而移動，使得在稱重傳感器上的作用力還能垂直傳遞，對汽車衡稱量性能的影響比較小；同時，由于彈性體不是隨承載器晃動，彈性體也不會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，電纜線就不會纏繞彈性體。

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如何選用稱重傳感器

現(xiàn)在市場上的稱重傳感器有許多種，如何選用的稱重傳感器成了慮的問題，選擇稱重傳感器，要整體衡量，主要從結(jié)構(gòu)、環(huán)境，量程的大小，