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發(fā)布時間:2015.04.22 新聞來源:電子地磅秤|地磅秤廠家|電子地磅價格|河南地磅|鄭州地磅|河南大航電子設備有限公司 瀏覽次數(shù): | |
本文針對目前衡器市場上稱重傳感器實際安裝使用的過程,重點分析稱重傳感器在應 用過程中的特性和存在的問題,并根據(jù)這些問題給出必要的改善意見或注意事項,便于引導用戶深入了解傳感器的一些特性和技術要求,以便在安裝應用中事先預防和克服這些問題,進一步從實踐和理論分析相結合的角度為產品在安裝過程中提出一些積極的應用意見和建議。 電子衡器在實際使用中會遇到許多影響精度的因素,其中重載后秤臺的撓度變形和自然溫度變化引起的秤臺熱脹冷縮變形導致的誤差,從原理上只能盡可能減小,但缺乏應有的智能化補償技術。目前過度到數(shù)字稱重傳感器時代,如果仍不能解決模擬稱重傳感器應用存在的這些客觀、現(xiàn)實問題,作為稱重傳感器應用換代,意義不會很大,客戶使用比較不出明顯的優(yōu)越性,市場推廣必將受到影響。本文提出對數(shù)字稱重傳感器進行的特殊補償技術,應該可以對上述問題在應用中得一實時的補償和減弱。 比如秤臺強度、基礎堅固性等因素。秤臺強度的影響:以單節(jié)電子汽車衡為例,一般采用橋式稱重傳感器 4 只,安裝在四個角上, 如果秤臺的強度不足,可以導致秤臺中心凹陷,這種結果會導致稱重傳感器受側向力的影響。 而且側向力的大小隨被測物的重量增加而增加,但其增加的幅度卻是非線性關系,其模型簡化分析,可以用下列公式估算出稱重傳感器的受力與載荷的關系: G=F/2cosα=F/2cos(F·f2/4·E·I) 式中:G——稱重傳感器荷重端受力 F——秤臺載荷 E——秤臺剛度 f——稱重傳感器固定端與秤臺中心的距離 I——秤臺轉性慣距 α——秤臺受力與變形角度 從上式看出,如果秤臺強度足夠強,可以忽略秤臺變形,即 α=0,cosα=1,故而 G=F/2,如果秤臺的強度越差,α 角度隨載荷增加而變大,從而使 G 與 F 的非線性度越差。 如果在汽車衡上使用的是柱式結構的稱重傳感器,則秤臺變形引起的稱重傳感器垂直角度的變 化,同樣產生稱量誤差。 所謂的安裝條件,一方面是指稱重傳感器在安裝特殊配件(如橋式稱重傳感器的底座)的邊界條件。這種邊界條件的影響,在《衡器》雜志上有詳細的分析說明,如表面狀況、安裝扭力等是大的影響因素,在這里不作特別說明。另一方面是指稱重傳感器在使用現(xiàn)場的安裝條件,根據(jù)與不同應用的客戶研究分析,發(fā)現(xiàn)下列情況影響稱重傳感器或者說是整機的遲滯性,如表面狀況、接觸面積、安裝扭力、螺栓強度、承載面硬度等均會影響。這些影響因素有時會被誤診為稱重傳感器的品質不良。 表面狀況:是指秤臺與稱重傳感器的接觸面的質量,如粗糙度、平行度等。表面過于粗糙,在長時間使用時會使緊固螺栓松動并影響性能。如果平行度偏大,加載后會使稱重傳感器產生不必要的分力,直接影響產品精度,同時也無法體現(xiàn)稱重傳感器的真實精度。有的企業(yè)為了降低成本直接將一定厚度的鋼板裁成合適的尺寸焊接到秤臺上,不經過任何加工處理,使用初期不會有問題,隨著時間的延長,精度會越來越差。 接觸面積:是指稱重傳感器與秤臺固定的接觸面積。(a)接觸面過小,(b)接觸面過大。不同公司的產品,由于結構和工藝的不同,接觸面的大小也是有些差別的,所以在稱重傳感器的生產過程中必須加以確定,并同時在稱重傳感器的安裝使用說明書中詳細定義,以保證客戶能按照佳條件安裝使用。可以參考柯力的SQB產品,將安裝控制線加工成R槽的隔離過渡性結構到稱重傳感器安裝面上,這樣可以避免墊片移動或安裝臺階不一致帶來的一致性誤差問題 安裝扭力:在《衡器》雜志上曾經介紹過橋式稱重傳感器的安裝扭力與遲滯性的關系,在接觸面一定的條件下,安裝扭力越大,遲滯性越小。同樣的道理,如果將稱重傳感器安裝在不同的設備上,安裝扭力的大小也直接影響產品的真實精度。稱重傳感器按照不同受力結構分為單點式、懸臂梁式、橋式、“S”型、輪輻式、柱式等六大類。安裝扭力的影響規(guī)律對不同結構的產品是不一樣的。一般至少需要根據(jù)機械手冊中對不同規(guī)格螺栓的扭力值做設定驗證。扭力過大或過小,遲滯性都會變差(不同公司的產品安裝扭力佳值會有差異,必須經過實驗才能確定)。輪輻式稱重感器的遲滯性對安裝扭力更為敏感,所以在使用時一定要依照生產廠商的安裝使用說明書采用扭力扳手進 行安裝控制,以保證安裝質量。 螺栓強度:螺栓的強度影響與安裝扭力是一樣的,如果強度不足,在產品安裝使用一段時間之后,鎖緊力則會變松,進而影響精度。 安裝面硬度:以懸臂梁稱重傳感器(柯力 SB 型的)來說明,因其固定端的接觸面較小,如果硬度過低,則在使用過程中隨使用次數(shù)的增加,受力支點則會移動,受力支點從 a 點移到b 點,則精度會有不同程度的變化。 上面所講述的影響因素直接與稱重傳感器接觸,容易理解,還有一些其他因素看起來與稱重傳感器關系不大,但卻影響稱重傳感器的精度。在實際應用過程中,安裝地腳有固定式地腳,如圖 4(a)和活動式地腳圖 4(b)兩種。固定式地腳的結構由螺桿、底座和減振橡膠組成。活動式地腳由螺桿、鋼球、底座和防滑墊組成。如果平臺秤的安裝地腳為固定式地腳,其受力結構還要考慮地腳傾斜后支點變化的影響。所示。如果采用活動地腳,則可以減少因地腳變形而帶來的負面影響,在 SQB 型稱重傳感器組成的小地磅上需要特別注意考慮避免這些因素。 基礎的影響:這里面的基礎是指汽車衡或軌道衡的稱重傳感器的安裝基礎,如一臺載荷為 80 噸的汽車衡,一般使用 6 只或 8 只稱重傳感器。稱重傳感器通過底座與基礎的預埋件固定。以QS為例,單只稱重傳感器的接觸面積約為 150cm2,單位面積的壓力達到 0.40~0.58kN/cm2。如果基礎不牢固,使用一段時間后,基礎產生變化后,稱重傳感器的特性則無法完全真實表現(xiàn)出來,與初裝標定時的條件會有較大的變化。 灰塵和水的影響:這兩種因素在保養(yǎng)條件比較好的條件下不會產生影響,但是在室外使用的衡器,如汽車衡,軌道衡等要特別注意。我們以水泥廠或礦山廠的汽車衡為例說明其影響:水泥廠的環(huán)境一般很惡劣,過往全是重型汽車,隨車帶起來的灰塵大部分屬于水泥成分,長時間會沉積在裸露的稱重傳感器表面及配件間隙內,經過雨季或處在周圍環(huán)境潮濕的現(xiàn)場,稱重傳感器表面或配件間隙的灰塵會硬化,使原本活動的配件變成固定式的,如果配件在稱重傳感器的變形敏感區(qū)域,則稱重傳感器的線性和遲滯性明顯變差。另一方面單從水或潮氣講,主要是腐蝕稱重傳感器表面,使接觸點產生變化,特別是含有配件的產品,生銹后會使配件與稱重傳感器“銹死”在一起,而影響精度。 曾經遇到過一個特殊案件:客戶在夏天 6 月左右安裝一臺 80t 的汽車衡,使用 6 只 30t 的橋式稱重傳感器,現(xiàn)場在北方。由于在安裝過程中,現(xiàn)場人員將稱重傳感器中間部位的密封條刮破,并沒有作相應的改善,標定后交付使用。到 11 月份,用戶反映汽車衡數(shù)據(jù)不準,早晨測試的數(shù)據(jù)明顯低于中午測量的數(shù)據(jù) 8~10t,開始懷疑稱重傳感器的溫度補償出現(xiàn)問題,經過多次確認分析,沒有找到問題所在。根據(jù)問題出現(xiàn)在早上的條件,建議用戶用熱風機給稱重傳感器加熱,半小時后再次確認問題消失。后來發(fā)現(xiàn)密封條刮破的那只稱重傳感器的變形間隙里面全是水,早晨是固態(tài)的冰,中午是水,也就是說在早晨,變形間隙內固態(tài)的冰阻止了稱重傳感器受力后變形,而這只稱重傳感器的輸出很小,影響輸出結果。針對灰塵的影響,有經驗的廠商會采用適當?shù)姆雷o措施,如增加密封罩,如果是橋式結構,可以改為倒裝型式,提高離地尺寸。 從上述分析可以看出,現(xiàn)場安裝和環(huán)境的諸多條件都會成為電子衡器使用不良的影響因素,或多或少都會影響使用精度,所以我們應該在建造基礎和安裝過程中盡量避免這些問題,以便稱重傳感器優(yōu)良特性的極大表現(xiàn),從而保證長期使用的穩(wěn)定性能。當出現(xiàn)問題時需要綜合分析,尤其是精度性問題,不能單純分析稱重傳感器或儀表的精度是否達到,稱重傳感器和儀表本身做好只是前提條件,但是安裝出現(xiàn)問題,依然會達不到預期結果。所以我們一定要從整體上系統(tǒng)化分析去解決日常所遇到的電子衡器的各項問題。 |
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