正確使用稱重傳感器方法

關(guān)于正確使用稱重傳感器方法第1頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月如何正確使用稱重傳感器

傳感器最大秤量

承載器自重沖擊載荷傳感器靈敏度2、與儀表匹配3、衡器靈敏度返回1、安全系數(shù)第2頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月如何正確使用稱重傳感器

準確度準確度⑴衡器準確度等級與傳感器準確度等級無關(guān)⑵全面分析稱重傳感器綜合誤差指標穩(wěn)定合理配置細分指標返回第3頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月如何正確使用稱重傳感器

傳感器結(jié)構(gòu)⒈安裝方便⒉衡器結(jié)構(gòu)⒊衡器使用特點承載器的安裝空間安裝維護方便側(cè)向力影響剛度問題數(shù)量問題溫度問題校驗問題承載器基礎(chǔ)輔件返回第4頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月如何正確使用稱重傳感器

安裝1、安裝工藝2、螺栓的安裝要求3、限位問題返回限位方法限位間隙限位強度限位安裝工藝第5頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月如何正確使用稱重傳感器

1、耐高溫要求

防護等級

2、防潮要求絕緣問題

R60的規(guī)定

特殊要求

3、防低溫要求

4、長線補償技術(shù)

5、防作弊要求

6、防爆技術(shù)

7、接地要求第6頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）安全系數(shù)安全系數(shù)的確定必須注意承載器的自重、最大秤量、稱重傳感器的靈敏度和過載能力等指標。①

承載器的自重值這個值是計算稱重傳感器最大秤量的依據(jù)之一。對于一般衡器來講，在計算稱重傳感器最大秤量值時可以不考慮承載器的自重值，因為其只占衡器總輸出信號量的一小部分，平均到每只稱重傳感器上就更少了。例如，一臺80噸靜態(tài)電子汽車衡，當其承載器尺寸為18m×3.4m時，自重為18噸，設(shè)計用8只最大秤量為30噸稱重傳感器時，負載量最大的稱重傳感器也只有3噸自重，而滿載時當均布載荷，負載量最大的稱重傳感器要負擔15.5噸的載重量。但是，對于有一些特殊衡器，在計算稱重傳感器量程值時就不得不考慮承載器的自重值，因為這些衡器是將一套設(shè)備放在稱重傳感器上的，而設(shè)備中物料的重量只占總輸出信號量的一小部分。例如，一臺輥道秤，輥道部分自重有20噸左右，而被稱鋼坯重量只有3噸左右。返回1.稱重傳感器最大秤量的選用原則第7頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月②.沖擊載荷在一些自動衡器和專用衡器設(shè)計時，在選擇稱重傳感器時必須注意在稱量過程中，被稱車輛或物料對承載器的沖擊作用力。有的沖擊量不大，但時間較長，例如，動態(tài)電子軌道衡對一列50節(jié)車輛進行計量時，就有100個轉(zhuǎn)向架斷續(xù)通過承載器；有的沖擊頻次不高，但偶然發(fā)生一次就比較大，例如，鋼鐵廠中使用的鋼材秤。應在設(shè)計衡器結(jié)構(gòu)時針對不同情況，采用不同的方法以減小沖擊所帶來的危害。返回1.稱重傳感器最大秤量的選用原則第8頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

目前常用的稱重傳感器當中，柱式結(jié)構(gòu)的靈敏度通常為1mV/V，橋式結(jié)構(gòu)、懸臂梁結(jié)構(gòu)、平行梁結(jié)構(gòu)的靈敏度通常為2mV/V，另有一小部分懸臂梁結(jié)構(gòu)、S型的靈敏度為3mV/V。在選用時必須注意到，靈敏度為1mV/V的稱重傳感器其安全過載能力一般是最大秤量的200%，極限過載能力一般大于最大秤量的500%；靈敏度為2mV/V的稱重傳感器其安全過載能力一般為最大秤量的150%。③稱重傳感器的靈敏度返回例1.稱重傳感器最大秤量的選用原則

極限過載能力一般大于最大秤量的300%。第9頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月一臺100噸的動態(tài)電子軌道衡，轉(zhuǎn)向架計量方式其承載器長度為3.6m，自重為5噸。不論是機車還是滿載的車輛，過衡時的最大靜載荷為61.8噸，加上承載器自重，每只稱重傳感器上的均布載荷只有18.45噸。一般設(shè)計者都選最大秤量為20噸的稱重傳感器。如果不注意這種最大秤量為20噸的稱重傳感器的靈敏度指標，那么這臺衡器的可靠性就有問題了！因為：以解放型蒸汽機車為例，動軸軸重23.1t，軸距為1600mm，這樣就有：

續(xù)所以每只稱重傳感器上的靜載荷最大為：1.稱重傳感器最大秤量的選用原則第10頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月如果加上1.3倍的動載系數(shù)，每只稱重傳感器上的載荷就為：返回1.稱重傳感器最大秤量的選用原則因此，我們在設(shè)計100噸靜態(tài)電子軌道衡時，全部選用的是最大秤量為30噸的橋式稱重傳感器。如前所述橋式稱重傳感器的靈敏度指標是2mV/V的。而動態(tài)電子軌道衡因為有一定的沖擊載荷，所以使用柱式稱重傳感器，其靈敏度指標是1mV/V的，最大秤量為20噸的產(chǎn)品，相當于靈敏度2mV/V的40噸稱重傳感器。第11頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

當選用2只以上的稱重傳感器作為一個稱量系統(tǒng)時，必須考慮系統(tǒng)采用什么樣的工作方式，而工作方式的確定就必須與稱重儀表的選擇有關(guān)。也就是講稱重傳感器的有關(guān)技術(shù)參數(shù)必須與稱重儀表的有關(guān)技術(shù)參數(shù)匹配。

以目前常采用的并聯(lián)工作方式的稱量系統(tǒng)為例。

稱重儀表的供橋（或激勵）電壓為12V，最大供電電流為280mA，.稱重傳感器的輸入阻抗為800Ω，系統(tǒng)選用稱重傳感器的數(shù)量為8只。那么，系統(tǒng)實際最大電流為：⑵與稱重儀表的匹配返回1.稱重傳感器最大秤量的選用原則由于系統(tǒng)實際最大電流大于稱重儀表的最大供電電流200mA，所以該稱量系統(tǒng)不能正常工作。由于系統(tǒng)實際最大電流小于稱重儀表的最大供電電流280mA，所以該稱量系統(tǒng)能正常工作。如果：稱重儀表的供橋（或激勵）電壓為12V，最大供電電流為200mA，稱重傳感器的輸入阻抗為410Ω，系統(tǒng)選用稱重傳感器的數(shù)量為8只。那么系統(tǒng)實際最大電流為：第12頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月一臺衡器是否能正常工作，必須考慮這個系統(tǒng)中各個部件的技術(shù)參數(shù)能否匹配，對衡器來講，也就稱重傳感器所選用最大秤量（Emax）值，靈敏度（S）值；稱重儀表所選用的供橋電壓值、最高靈敏度值等。而且這些參數(shù)最終必須滿足這個系統(tǒng)的整體指標。例如：一臺最大秤量為80t的電子汽車衡，選用的6只稱重傳感器最大秤量各為30t,其靈敏度為2mV/V；選用的稱重儀表的供橋電壓為12V，最高輸入靈敏度為1.2μV,汽車衡的檢定分度數(shù)n為4000e。⑶衡器的靈敏度返回1.稱重傳感器最大秤量的選用原則因為，衡的每個檢定分度值輸出信號大于稱重儀表最高輸入靈敏度，所以該衡器能夠正常工作。第13頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月在OIMLR60《稱重傳感器》國際建議中指出：稱重傳感器按規(guī)定的準確度等級分類，是為了便于在各種質(zhì)量測量系統(tǒng)中應用它們。必須認識到，一只稱重傳感器的有效性能可以通過裝有此傳感器的測量系統(tǒng)中的補償措施得以改善。因此要求稱重傳感器的準確度等級與裝有此傳感器的測量系統(tǒng)的準確度等級相同，是不合適的。要求顯示質(zhì)量的測量系統(tǒng)必須與單獨獲得批準的稱重傳感器配套使用，也是不合適的。這里除了講用數(shù)字化技術(shù)和有關(guān)的補償技術(shù)可以改變稱重傳感器的有效性能之外，也告訴我們目前使用的模擬式稱重傳感器的準確度等級，不必與衡器的準確度等級一一對應。返回

2．稱重傳感器準確度的選用原則第14頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2．稱重傳感器準確度的選用原則例如：一臺重力式自動裝料衡器（定量包裝秤）要確保其稱量準確度達到X（0.2）級的水平，是應選用C3級的稱重傳感器？還是選用C2級的稱重傳感器？選用C1.5級的稱重傳感器是否也能調(diào)出X（0.2）級的產(chǎn)品呢？當然，對一臺衡器來講，選用的稱重傳感器的準確度越高越好，但這必須有二個前提條件。一是能采購得到，二是采購價格是否能承受。但是如果全面分析一下這臺衡的技術(shù)要求后，我們就可以比較輕松的解決這個問題。首先看一下，這臺衡的稱量范圍是怎么要求的。如果要求這臺衡的最大秤量為50kg，最小秤量為5kg，在5kg至50kg的稱量范圍內(nèi)準確度必須達到X（0.2）級時，那么就是選用C4級的稱重傳感器，也是很難調(diào)出X（0.2）級的衡。因為衡的稱量準確度指標高低，固然與稱重傳感器的準確度有密不可分的關(guān)系，但是與其他相關(guān)因素的影響也有不可分割的聯(lián)系。如果選擇40kg為這臺衡的最小秤量值，或者此衡就是50kg一個稱量值時，選擇C2級稱重傳感器也是可以調(diào)出X（0.2）級的產(chǎn)品。當然這必須是在其他影響因素都處于正常情況下時才能達到。第15頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.稱重傳感器準確度的選用原則例如，一臺由6只最大秤量為25噸稱重傳感器組成的50噸電子汽車衡，要達到貿(mào)易結(jié)算用計量器具的準確度要求，根據(jù)JJG555-96《非自動衡器通用檢定規(guī)程》的規(guī)定，檢定分度數(shù)大于1000e到10000e的衡器都屬于中準確度級（俗稱“3級”），可以用于貿(mào)易結(jié)算。常規(guī)都將50噸衡的檢定分度數(shù)n定為2500e，每個檢定分度值e定為20kg。許多制造企業(yè)都選C3級的稱重傳感器配套使用。如果將檢定分度數(shù)n改為5000e，檢定分度值e定為10kg，配用C3級稱重傳感器是否能保證衡的計量準確度呢？答案是肯定的！能夠保證。如果這臺汽車衡在保證檢定分度數(shù)n為2500e，檢定分度值e為20kg的條件下，改用C2級的稱重傳感器，是否能保證計量準確度呢？答案也是肯定的！那么，為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？返回第16頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）根據(jù)誤差分析的原則，多只稱重傳感器組合使用時，其綜合誤差會相應減小。

注：綜合誤差包括傳感器的線性誤差，滯后誤差和重復性誤差。返回

2．稱重傳感器準確度的選用原則第17頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

2．稱重傳感器準確度的選用原則⑵每只稱重傳感器的技術(shù)指標穩(wěn)定稱重傳感器的技術(shù)指標除有非線性、滯后和重復性三項外，還有蠕變等。而且蠕變指標不同于綜合誤差，不會在組合使用時相應減小。但是使用稱重傳感器時更應該注意環(huán)境影響和干擾影響。a

在選用稱重傳感器時應嚴格注意到衡器的使用環(huán)境條件，一定要讓稱重傳器在使用的溫度范圍內(nèi)，濕度范圍內(nèi)，電壓變化范圍內(nèi)能保持其性能長期穩(wěn)定。b

對于裝有電子裝置的稱重傳感器則應注意在電磁干擾的情況下能保持其性能穩(wěn)定可靠。返回第18頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月⑶組成稱量系統(tǒng)的各模塊技術(shù)指標必須搭配合適

基本上是由稱重傳感器、稱重儀表、承載器和基礎(chǔ)（或安裝構(gòu)件）組成，其準確度的高低是由組成這個系統(tǒng)各模塊技術(shù)指標的合理配置而成的，即不需要將各個模塊都選最優(yōu)的，也不能用部分高指標模塊來彌補個別低指標模塊。對于常用的貿(mào)易結(jié)算用衡器和工藝過程中用的專用衡器來講，稱重儀表只要達到GB/T7724-1999《稱重顯示控制器》國家標準中規(guī)定的3級以上顯示器的水平。

2．稱重傳感器準確度的選用原則續(xù)分度數(shù)（n）最高輸入靈敏度（μv/d）

躁聲（μv/pp）零點溫度性能（μv/℃）量程溫度性能（×10-6/℃）≥10000＜3＜1＜0.5＜±15承載器的剛度應足夠大（這個問題與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與產(chǎn)品中選用的稱重傳感器的形式有關(guān)，這個問題在下一節(jié)中詳細介紹）。

基礎(chǔ)（或安裝構(gòu)件）中的強度、剛度應能保證不變形，不斷裂、不下沉之外，對于動態(tài)稱量衡器來講，其振動頻率還需足夠高。3級顯示器準確度的參數(shù)第19頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2．稱重傳感器準確度的選用原則在OIMLR76-1《非自動衡器》中規(guī)定：就模塊組裝的整機而言，選取模塊的系數(shù)時，應把模塊視為具有相同的準確度等級和檢定分度數(shù)。

系數(shù)Pi

應滿足下式：

P21+P22+P23+…≤1返回

當多于一個模塊受影響時，該系數(shù)的分配應不大于0.8，且不小于0.3。

對典型模塊構(gòu)成的衡器，其系數(shù)Pi應符合下表的要求。

性能指標稱重傳感器稱重顯示器承載器綜合影響0.70.50.5

電源變化____1.0____

溫度對空載示值的影響0.70.50.5

蠕變影響1.0________

濕熱0.70.50.5第20頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2．稱重傳感器準確度的選用原則⑷細分稱重傳感器的準確度指標稱重傳感器準確度是由許多指標構(gòu)成的，當最終確定一只傳感器為某一個準確度等級時，是按許多測試結(jié)果中最大的誤差值，作為此只傳感器的準確度等級的依據(jù)，這時其他測試項目的誤差可能遠遠優(yōu)于該等級的值。如果某一稱量系統(tǒng)使用在10~40℃環(huán)境內(nèi)，我們就可以考慮選用低溫狀態(tài)時性能指標較差，而常溫和高溫狀態(tài)下性能指

標較好的傳感器。對于常年在干燥環(huán)境下使用的稱量系統(tǒng)，在選用傳感器時可以不考慮傳感器的濕熱問題。返回第21頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月3．稱重傳感器結(jié)構(gòu)的選用原則

任何產(chǎn)品設(shè)計時除需考慮整體功能和性能上能滿足工藝要求外，還應注意產(chǎn)品安裝維修問題，衡器產(chǎn)品也不例外。橋式稱重傳感器從1988年從日本久保田公司引進以來，從開始與懸臂梁式稱重傳感器平分市場，到逐漸占領(lǐng)電子汽車衡用稱重傳感器的90%以上的市場。其原因就是橋式稱重傳感器在出廠前，已經(jīng)將彈性體用高強度螺栓，在一定的力矩下緊固在專用支架上了，在使用時只要整體直接推至承載點下，就可以準確傳遞承載器上的量值。而懸臂梁式稱重傳感器在使用時，必須用大力矩搬手將其緊固至承載器上，不必講在現(xiàn)場作業(yè)的不方便，單單將一根長1米多，重十幾公斤的力矩搬手帶到現(xiàn)場就十分麻煩。也就是為什么近年來，許多企業(yè)將懸臂梁稱重傳感器設(shè)計成使用比較方便的稱重模塊的原因。返回⑴安裝方便第22頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

3．稱重傳感器結(jié)構(gòu)的選用原則⑵衡器結(jié)構(gòu)的要求承載器的安裝空間安裝維護方便側(cè)向力影響剛度問題數(shù)量問題溫度問題校驗問題基礎(chǔ)輔件承載器返回第23頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

3．稱重傳感器結(jié)構(gòu)的選用原則①.承載器的安裝空間對于一些專用衡器來講，因為它是生產(chǎn)工藝流水線中的一部分，左右前后上下都被包圍在其他設(shè)備中，所以這些衡器設(shè)計時，對空間限制就較大，稱重傳感器在選型時就應考慮安裝空間的問題。返回第24頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

3．稱重傳感器結(jié)構(gòu)的選用原則②.安裝維護方便任何設(shè)備不論其可靠性如何，都必須考慮安裝維護的問題，衡器也不例外。除了要考慮安裝方便之外，還必須考慮使用中的維護是否方便，更換傳感器是否簡捷。返回第25頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

3．稱重傳感器結(jié)構(gòu)的選用原則③.側(cè)向力的影響在選擇傳感器時，必須考慮此衡器在使用中是否存在側(cè)向力的情況。因為由于稱重傳感器受設(shè)計原理的不同，其抗側(cè)向力的能力也不同。一般講，按剪應力原理設(shè)計的稱重傳感器抗側(cè)向力的能力比較強；按正應力原理設(shè)計的稱重傳感器抗側(cè)向力的能力比較弱，其中柱式傳感器抗側(cè)向力的能力是最差的。剪應力原理的傳感器有：橋式、懸臂梁式、輪幅式、板環(huán)式正應力原理的傳感器有：平行梁式、柱式S型傳感器即有剪應力原理的，也有正應力原理的產(chǎn)品。返回第26頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月3．稱重傳感器結(jié)構(gòu)的選用原則④.剛度問題這里講的剛度是指、，和。這些結(jié)構(gòu)的剛度會直接影響到變形量，而結(jié)構(gòu)的變形就會使載荷不能垂直作用到稱重傳感器上從而影響計量的準確度。

承載器的剛度基礎(chǔ)的剛度輔件的剛度返回第27頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

3．稱重傳感器結(jié)構(gòu)的選用原則a．承載器剛度承載器的結(jié)構(gòu)不論是梁式，還是板框式，還是容器式，作為電子衡器的承載器必須針對不同的加載方式，被稱量物的結(jié)構(gòu)和稱量方式，確定其剛度大小。對于有集中載荷的形式，帶有沖擊量加載形式，和動態(tài)稱量形式的稱量器具，都必須有較高的剛度，而對加載物料均勻的，加載平衡的稱量器具，其承載器剛度可以小一些。返回例1第28頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月3．稱重傳感器結(jié)構(gòu)的選用原則例：100噸左右秤量的電子汽車衡，其承載器一般為18m×3.5m，如果按均布載荷，每平方米只有不足1.6噸，每個承重點上也只承受12.5噸的荷重。但是，對于一種短軸距自卸車，其整車重量的80%以上作用在后排兩根軸上。在計算承載器剛度所選用的載荷量值時，必須考慮到這種車型。這樣自然而然承載器制造用的材料就大大增加。例2第29頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

3．稱重傳感器結(jié)構(gòu)的選用原則例2．對于同樣是稱量火車的軌道衡，靜態(tài)電子軌道衡的主梁剛度，就可以比動態(tài)電子軌道衡的主梁剛度要小不少。這里固然應考慮動態(tài)稱量的振動頻率問題。還有很重要的一個因素，是考慮到動態(tài)電子軌道衡所選用的柱式稱重傳感器其抗偏載能力，不如靜態(tài)電子軌道衡所選用的橋式稱重傳感器的抗偏載能力。例3．冶金行業(yè)使用的設(shè)備由于受到其產(chǎn)品特性的影響，應該考慮沖擊載荷的問題，所以設(shè)計時所選用的剛度應大一些（當支點超過三個時，必須考慮超靜定的問題了），防止沖擊載荷使承載器產(chǎn)生永久性變形。同時，為了防止沖擊對稱重傳感器造成致命性破壞，還設(shè)計了吸收沖擊能量的緩沖裝置。例4．對于一些容器式的承載器，其支撐點剛度必須加強，一是對容器壁局部加厚，一是對支撐板加厚加固，讓容器的作用力垂直加載到稱重傳感器上。返回第30頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

3．稱重傳感器結(jié)構(gòu)的選用原則.b基礎(chǔ)剛度不同用途的衡器所安裝的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)也不同，有的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有的是鋼鐵框架，但是它們必須遵守一條共同的原則，就是結(jié)構(gòu)剛度必須保證衡器使用要求。對于動態(tài)稱量的衡器，對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的要求不單單是不變形，不斷裂等等。而是要求其振動頻率必須高于稱量信號的頻率值。這樣基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的重量就應相應的增大。對于兩套以上衡器安裝在同一框架上，就必須增加結(jié)構(gòu)的剛度，以避免相互之間在工作時產(chǎn)生的干擾。對于鋼筋混凝土基礎(chǔ)，不單要注意基礎(chǔ)的剛度強度，還應注意各承重點上的基礎(chǔ)板的安裝質(zhì)量。即必須將基礎(chǔ)板下的混凝土充填豐滿，不能存在空腔。輕載時，基礎(chǔ)板自身剛度能保證不變形；重載時，基礎(chǔ)板下如有空腔，基礎(chǔ)板就會產(chǎn)生變形，衡器計量性能也就不能保證。所以，為了保證基礎(chǔ)板下的混凝土能充填豐滿，可事先在基礎(chǔ)板上鉆一個孔，一是能排出板下的氣體，一是可以觀察是否充添豐滿。返回第31頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

3．稱重傳感器結(jié)構(gòu)的選用原則c.輔件剛度這里講的輔件是指安裝稱重傳感器的結(jié)構(gòu)件，對于橋式和柱式稱重傳感器來講，因為是垂直作用在安裝板上，一般結(jié)構(gòu)件不存在剛度不足的問題。對于懸臂梁式、平行梁式、和S型稱重傳感器來講安裝板的剛度問題就會直接影響到衡器的計量性能。稱重傳感器彈性體在外載荷作用下，其變形量是非常小，如果安裝板變形大于彈性體變形量，必然會使計量性能產(chǎn)生一定的改變。所以在設(shè)計時應對安裝板的剛度進行一下計算。而這個問題往往會被忽視。這也就是我們看到為什么一些稱重摸塊上下安裝板比較厚的原因吧。返回第32頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月3．稱重傳感器結(jié)構(gòu)的選用原則⑤．選用稱重傳感器的數(shù)量問題一般是承載器較長、面積較大的衡器選用的稱重傳感器較多；大稱量的容器型承載器通常采用3只或4只稱重傳感器；小稱量的衡器通常只選用1只稱重傳感器?？墒俏覀円部吹竭M口的重力式自動裝料衡器（俗稱定量包裝秤），有的只用1只傳感器，有的用2只傳感器，還有的用3只傳感器。這是為什么呢？三點決定一個平面，對于用1只、2只稱重傳感器的設(shè)計，設(shè)計人員用一種特殊的結(jié)構(gòu)件平衡了承載器水平方向的力，讓垂直方向的重力作用在一只傳感器上，從而減少了傳感器的數(shù)量。返回第33頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

3．稱重傳感器結(jié)構(gòu)的選用原則⑥．溫度的影響問題對于承載器較長，面積較大的衡器，特別是在室外使用的衡器，必須考慮承載器的線膨脹系數(shù)問題。由于溫差影響會使金屬結(jié)構(gòu)的承載器產(chǎn)生較大變形，而此變形量就會使金屬結(jié)構(gòu)的承載器最外端稱重傳感器的作用點發(fā)生改變，從而造成稱重傳感器的偏載分力，使稱量值出現(xiàn)誤差。返回第34頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

3．稱重傳感器結(jié)構(gòu)的選用原則⑦．衡器的校驗問題在衡器設(shè)計之初就應考慮產(chǎn)品的校驗問題。而校驗方法的選擇又直接與選用稱重傳感器的結(jié)構(gòu)有密切聯(lián)系。目前常用的校驗方法有：標準砝碼法、替代法、比對法。標準砝碼法和替代法可以適應不同型式的稱重傳感器組成的衡器。而比對法就不同了，對于橋式傳感器，柱式傳感器，懸臂梁式傳感器，一般用單只疊加式比對檢測方法；對于S型傳感器一般采用系統(tǒng)拉壓比對檢測方法。返回第35頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

3．稱重傳感器結(jié)構(gòu)的選用原則一臺衡器使用在什么狀態(tài)下，與選用稱重傳感器的型式有直接關(guān)系。就拿軌道衡來講，動態(tài)軌道衡一般選用柱式傳感器，是因為，目前我國車輛的判別是靠重量法，因為稱重傳感器輸出的重量信號與作用在承載器上的車輪對承載器的壓力成正比。當車輪進入或離開承載器時，稱重信號產(chǎn)生一個正的或負的增量。重量信號也隨著連續(xù)發(fā)生變化。由于振動的存在，會與其他波形合成復雜的波形。為了便于區(qū)分開有效的重量信號，就必須使所有振動波形的頻率提高，其中也包括稱重傳感器的固有頻率，而柱式傳感器的固有頻率是各種傳感器中最高的。由于靜態(tài)軌道衡不用考慮振動頻率問題和車輛判別問題，為了便于安裝調(diào)試通常選用橋式結(jié)構(gòu)的傳感器。便攜式汽車稱重儀由其使用特點所決定。要具有搬運方便，高度較低，所以一般選用非常薄的傳感器，甚至將傳感器與承載器設(shè)計成一體化。對于使用在沖擊載荷比較大場所的和使用中振動較高場所的衡器，如前所述的，除選用稱重傳感器最大秤量較大的，靈敏度較低的之外，就是應考慮稱重傳感器的材質(zhì)問題。當然，主要還是應從衡器的承載器結(jié)構(gòu)上進行重點考慮。比如我們將鋼材秤的承重架部分設(shè)計成雙層，在其之間增加一種緩沖器件，讓沖擊載荷傳到傳感器之前大部分能量就被緩沖器所吸收。當然，對有些衡器產(chǎn)品來講，選用什么樣的傳感器都能滿足其使用要求。例如定量包裝秤，我們看到有用S型的，懸臂梁的、平行梁的、各種不同型式的傳感器。這里除了這種產(chǎn)品沒有特殊的外力作用，關(guān)鍵還在于各位設(shè)計者充分掌握了產(chǎn)品的特性和各種稱重傳感器的特性。返回第36頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4．稱重傳感器的安裝（1）.安裝工藝問題在安裝工藝中應該注意稱重傳感器的安裝質(zhì)量，如橫平豎直問題，如高度的調(diào)整問題。我們在許多電子衡器使用現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，由于這些衡器不是整臺套從專業(yè)制造企業(yè)購買的，而是分專業(yè)從制造企業(yè)采購的，這樣由于缺乏整體考慮，難免在使用中會出現(xiàn)這樣那樣的問題。例如：安裝的工藝問題，限位的問題等等。所謂“橫平”，就是講水平安裝的稱重傳感器，如橋式、懸臂梁式、輪幅式、對稱環(huán)式、平行梁式等幾種結(jié)構(gòu)形式的產(chǎn)品，在安裝時，其基礎(chǔ)要求平整，安裝后，其作用面要求水平。所以，我們在基礎(chǔ)圖中專門指出：各稱重點的高度差不能大于3mm，單塊基礎(chǔ)板平面度不大于1/500。所謂“堅直”，就是講垂直安裝的和吊掛安裝的稱重傳感器，如柱式、S型、板環(huán)式等幾種結(jié)構(gòu)形式的產(chǎn)品，在安裝時不論何種產(chǎn)品，其作用軸線，必須與承載器軸線平行，與基礎(chǔ)水平面垂直，這對一些安裝基準不一致的部件來講，如果對安裝尺寸鏈不設(shè)計一個開環(huán)進行調(diào)節(jié)，就很難控制了。返回第37頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4．稱重傳感器的安裝所謂“高度調(diào)整”，是指施工時多個基礎(chǔ)板都不可能做的在同一個水平上，承載器各支撐點也不可能加工的在同一個平面上，這樣當多個稱重傳感器在安裝時，就不可能會將承載器上的重量實實在在地全部作用到稱重傳感器上。必須安裝時加一定數(shù)量的墊片進行調(diào)整，這些調(diào)整高度用的墊片必須加到上墊板與承載器支撐板之間，并用螺栓將兩者緊固為一體。絕對不能將墊片放在稱重傳感器底部，因為稱重傳感器放到基礎(chǔ)板上后，一般不做任何的固定，主要是依靠稱重傳感器下墊板與基礎(chǔ)板的靜摩擦力限制其水平移動。如果在其之間放上調(diào)整墊片，就會使其靜摩擦力變小，使稱重傳感器產(chǎn)生水平移動，從而影響計量性能第38頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4．稱重傳感器的安裝（2）.螺栓的安裝要求稱重傳感器不論是安裝在承載器上，還是安裝在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，都必須達到在重量對承重點作用后，其固定點不會發(fā)生松動，所以固定點選用的螺栓材質(zhì)、直徑和預緊力矩都有嚴格的要求。力矩T=kdF（其中k=0.2）見下表直徑預緊力F強度M8M10M12M16M20M24M27M30M36普通5.6級770122017703300513074009600111800171006.6級92014502110395061708900115001410020500高強度8.8級1640259037602000110001580020500251003650010.9級23003650530099001540020200288003550051400返回第39頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4．稱重傳感器的安裝橋式稱重傳感器的彈性體在出廠前就被高強度螺栓在一定力矩的電動搬手下，緊緊地固定在一個托架上，所以這種傳感器在使用現(xiàn)場用起來就比較方便。而懸臂梁稱重傳感器如必須在現(xiàn)場安裝時，難度就比較大，特別是大噸位的懸臂梁稱重傳感器。在這里必須說明一點，有一種稱重傳感器專利所介紹的使用方法，我個人認為是不可取的。據(jù)其介紹，是在緊固端安裝一套壓緊彈簧，當承重點受到過大的重力作用時，固定端就會撓起來，據(jù)說能防止傳感器產(chǎn)生永久變形。而實際上呢？只要固定端一松動，稱重系統(tǒng)的初始條件就發(fā)生了改變，換句話講，這是零點跑了，要想正常使用，必須重新校驗。返回第40頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4．稱重傳感器的安裝⑶.限位問題限位方法限位間隙限位強度

限位安裝工藝第41頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4．稱重傳感器的安裝（3）．限位問題衡器的限位問題包括：、、。和。限位機構(gòu)在電子衡中是一個很不引人注意的部分，所以有些設(shè)計人員在設(shè)計衡器時，也不分析別人為什么要采用這種結(jié)構(gòu)形式，與個人設(shè)計的產(chǎn)品有什么差異。就信手拈來。結(jié)果在投入使用時就碰到了許多不必要的麻煩。限位方法限位間隙限位強度限位安裝工藝第42頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4．稱重傳感器的安裝①．限位方法限位方法主要撞頂式、約束式兩大類。凸臺式插塊式硬性套筒式螺桿式撞頂式鋼球式搖柱式

橡塑緩沖器柔性橡膠軸承液壓緩沖器彈簧緩沖器拉桿式鋼板式約束式鋼絲繩式羅伯威爾機構(gòu)機構(gòu)自身式

返回第43頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4．稱重傳感器的安裝②．限位間隙設(shè)計限位裝置的目的，就是減小承載器位移量，從而達到減小稱重傳感器偏載，提高衡器的計量準確度，從這個角度講限位裝置的間隙越小越好，但是由于受到制造質(zhì)量，安裝質(zhì)量以及溫度熱脹冷縮等因素的影響，撞項式限位裝置的間隙應適當。而約束式限位置就是不給承載器一點位移量，甚至在一些產(chǎn)品中還需要對限位裝置施加一點的預應力，其前提是不影響稱重傳感器的接受承載器上的全部載荷值。返回第44頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4．稱重傳感器的安裝③限位強度限位裝置的強度的選擇，必須根據(jù)衡器使用的狀態(tài)來決定，動態(tài)稱量用衡器其限位裝置的強度應選擇的高一些。靜態(tài)稱量用衡器，特別是被稱量物品上衡時水平?jīng)_擊量較小的衡器，其限位裝置的強度應選擇的小一些。返回第45頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月4．稱重傳感器的安裝④限位安裝工藝限位機構(gòu)在安裝時也必須注意橫平豎直問題，特別是約束式限位機構(gòu)。限位安裝的不平，不在同一軸線上，必然會給稱重傳感器帶來分量，影響其量值的正常傳遞。返回第46頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月特殊要求特殊要求耐高溫要求

防潮要求防低溫要求

長線補償技術(shù)防作弊要求

防爆技術(shù)

接地要求第47頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月特殊要求1．耐高溫要求在衡器的各種產(chǎn)品標準和規(guī)程中規(guī)定，在溫度范圍為-10~40℃的界限內(nèi)能夠保持其計量性能。但是在許多使用現(xiàn)場的溫度超過上述規(guī)定，特別是冶金行業(yè)中使用的衡器，遠遠超出40℃的高溫界限，所以為要求冶金行業(yè)所提供的衡器產(chǎn)品，必須考慮耐高溫問題。而且在許多使用現(xiàn)場，稱重傳感器承受的高溫熱傳導溫度最高時達170~200℃，特別是在使用一段時間后，稱重傳感器部位承受的熱導溫度不容易散發(fā)的情況下，稱重傳感器對耐高溫的要求就更高了。250℃耐高溫傳感器的研制成功，就是滿足這些部位稱量的需求。當然，也不能談高溫色變，對于一些成品工藝中使用的衡器，一般不需要耐高溫傳感器。因為這些成品鋼材雖然自身溫度有幾百度，環(huán)境溫度卻只有50~60℃，且由于與傳感器中間還隔著承載器等部件，其熱量不會傳導到傳感器上的。所以只要在傳感器周圍設(shè)計上一些隔熱裝置，并保證自然通風，就能保證普通傳感器在這種環(huán)境中正常工作。返回第48頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月特殊要求2．防潮要求目前在我國使用的稱重傳感器中，絕大多數(shù)產(chǎn)品，采用密封方法是膠封，只有少數(shù)產(chǎn)品采用充氮焊接密封。膠密封一般都是三重密封，第一道是首先將應變計密封，第二道是配線后密封，第三道是全部密封。膠密封的要害是彈性體密封處的清潔度，只有清潔表面才能與膠沾結(jié)牢固。焊接密封的關(guān)鍵是有無泄漏。如果有泄漏現(xiàn)象，這個密封如同虛設(shè)。（1）

防護等級我們現(xiàn)在看到的國內(nèi)外稱重傳感器宣傳資料上都介紹某種產(chǎn)品的防護等級是IPΧΧ級的。在GB/T4942.2-93《低壓電器外殼防護等級》國家標準中，規(guī)定了電器外殼具有防止人體觸及或接近殼內(nèi)帶電部分和觸及殼內(nèi)的運動部件，以及防止固體異物進入電器外殼內(nèi)部；防止水進入電器外殼內(nèi)部而引起有害的影響。對稱重傳感器來講防止水進入外殼內(nèi)部是主要應防護的內(nèi)容。在標準的實驗方法中針對IPX7級規(guī)定：將試驗品底部沒至不少于1米深的水中，試品最高部位距水面不少于150毫米，試驗時間為30分鐘。而對IPX8級防水試驗嚴酷程度不低于IPX7級的要求，一般是在同樣的實驗條件下，將試驗時間延長至60分鐘以上。第49頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月特殊要求2．防潮要求（2）絕緣問題講到防潮問題，就不得不談一下絕緣問題。一般稱重傳感器出廠絕緣電阻要求大于5000MΩ，使用中應保持在2000MΩ上。如果在濕度較高的環(huán)境下，絕緣電阻低于2000MΩ，可能傳感器就不能正常工作。（3）R60國際建議規(guī)定在OIMLR60《稱重傳感器》國際建議中，將稱重傳感器的濕度條件分為三種。一種是不進行濕度試驗的，用“NH”符號表示；一種是用嚴酷度較高的方法進行濕度試驗的，用CH符號，或不標志任何符號表示；一種是用嚴酷度較低的方法進行濕度試驗的，用SH符號表示。對于標有CH符號或無濕度符號稱重傳感器的試驗，包括12個溫度循環(huán)的儲存，每個循環(huán)周期為24小時，同時相對濕度在80%至96%之間，溫度在25~40℃之間變化。然后比較試驗前后的測試數(shù)據(jù)，確定濕度引入變差的大小，要求不大于檢定分度值。對于標有SH符號的稱重傳感器的試驗，包括參考溫度與相對濕度50%和溫度在40℃與相對濕度85%條件下。根據(jù)試驗結(jié)果的測試數(shù)據(jù)，確定濕度引入變差的大小。要求滿足相應的最大允許誤差（mpe）。返回第50頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月特殊要求3．防低溫要求常用稱重傳感器的溫度范圍在-10~40℃，就是指通過計算機控制下的溫度檢測設(shè)備，對傳感器的零點輸出特性和靈敏度輸出特性進行試驗后，將其計量性能補償?shù)酵瑯拥臏蚀_度等級。也就是說，C3級的稱重傳感器在-10~40℃的溫度范圍的環(huán)境中，都能達到C3級所規(guī)定的技術(shù)指標。如上文稱重傳感器準確度問題中所述的原因，在使用中溫度范圍-20~60℃的環(huán)境條件下，也能保證衡器的相關(guān)準確度。這是由于非自動衡器使用中允許誤差值比首次檢定時的允許誤差值擴大一倍，所以當環(huán)境溫度的低溫降至-30℃左右時，使用按-10℃補償?shù)姆Q重傳感器制造的衡器，其使用中的準確度完全能達到相關(guān)的計量檢定規(guī)程中的指標。當環(huán)境溫度低于-30℃時，對稱重傳感器必須采用一定的防護措施。例如用電暖帶等方法給傳感器制造一個局部恒溫環(huán)境。返回第51頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月特殊要求4．長線補償技術(shù)稱重傳感器一般都采用四線制連結(jié)方法，在制造和測試時將電纜線的電阻與傳感器內(nèi)部的應變計電阻和各種補償電阻一起進行考慮，所以要改變電纜長度時，導線電阻增加就會使激勵電源帶來不穩(wěn)定，從而給稱重帶來誤差。其中：R——傳感器的橋臂電阻r——導線電阻；U’——加到傳感器上的橋壓U——稱重儀表輸出端的橋壓由于衡器使用多只稱重傳感器時，一般采用全并聯(lián)工作方式。即各個傳感器的輸入端并聯(lián)使用一個公共電源供橋，輸出端也以并聯(lián)的方式工作。為了克服稱重傳感器電纜線不能隨意接長的問題，目前通常先將各只傳感器接入一只接線盒中，再用電纜線將信號送入稱重儀表。為了保證傳輸信號穩(wěn)定，通常采用六線制長線補償方法。即將接線盒出來的電纜線增加兩根電纜芯作為供橋電壓的反饋線與供橋源取樣電阻相連。由于取樣電壓很小，反饋線路的電壓降以及隨溫度變化的影響可以忽略不計。這樣穩(wěn)壓源的取樣電壓直接取自供橋輸入端，因而可以得到較高的穩(wěn)定度，而不受環(huán)境溫度改變的影響。用這種方法的傳送距離在50米之內(nèi)，當迂到一些特殊情況時，在適當增加電纜線截面后，電纜線長度可以增加到100米左右。返回第52頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月特殊要求5．防作弊要求近年來不少用戶反映他們的電子汽車衡和電子軌道衡，被不法之徒用帶電子遙控的裝置改變了稱重量值，使他們蒙受了很大的經(jīng)濟損失。如何預防作弊呢？目前主要有二種方式：（1）一般方法對于模擬式電子衡目前比較有效的方法就是嚴格現(xiàn)場管理。一是注意觀察，在正常稱量時，只要車輛進出秤臺，在稱重儀表顯示窗上的重量值是不斷變化的，如果在某個瞬間重量值變化突然時，就應及時分析，并采取措施。二是提前預防，在安裝新衡時，將所有電纜線全部穿入管道中，并在秤體周圍用鋼板或混凝土擋起來，防止不法之徒將作弊器具接入電纜線中。（2）采用數(shù)字電路因為數(shù)字化稱重傳感器與數(shù)字化稱重儀表兩者之間的數(shù)字信號是通過RS-485總線傳遞的，而數(shù)字信號的傳遞是根據(jù)通訊協(xié)議進行的，各個生產(chǎn)廠家都會選用不同的特性值，這些