本文針對(duì)目前衡器市場(chǎng)上稱重傳感器實(shí)際安裝使用的過(guò)程，重點(diǎn)分析稱重傳感器在應(yīng)

用過(guò)程中的特性和存在的問(wèn)題，并根據(jù)這些問(wèn)題給出必要的改善意見(jiàn)或注意事項(xiàng)，便于引導(dǎo)用戶深入了解傳感器的一些特性和技術(shù)要求，以便在安裝應(yīng)用中事先預(yù)防和克服這些問(wèn)題，進(jìn)一步從實(shí)踐和理論分析相結(jié)合的角度為產(chǎn)品在安裝過(guò)程中提出一些積極的應(yīng)用意見(jiàn)和建議。

電子衡器在實(shí)際使用中會(huì)遇到許多影響精度的因素，其中重載后秤臺(tái)的撓度變形和自然溫度變化引起的秤臺(tái)熱脹冷縮變形導(dǎo)致的誤差，從原理上只能盡可能減小，但缺乏應(yīng)有的智能化補(bǔ)償技術(shù)。目前過(guò)度到數(shù)字稱重傳感器時(shí)代，如果仍不能解決模擬稱重傳感器應(yīng)用存在的這些客觀、現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，作為稱重傳感器應(yīng)用換代，意義不會(huì)很大，客戶使用比較不出明顯的優(yōu)越性，市場(chǎng)推廣必將受到影響。本文提出對(duì)數(shù)字稱重傳感器進(jìn)行的特殊補(bǔ)償技術(shù)，應(yīng)該可以對(duì)上述問(wèn)題在應(yīng)用中得一實(shí)時(shí)的補(bǔ)償和減弱。 比如秤臺(tái)強(qiáng)度、基礎(chǔ)堅(jiān)固性等因素。秤臺(tái)強(qiáng)度的影響：以單節(jié)電子汽車(chē)衡為例，一般采用橋式稱重傳感器 4 只，安裝在四個(gè)角上，  

如果秤臺(tái)的強(qiáng)度不足，可以導(dǎo)致秤臺(tái)中心凹陷，這種結(jié)果會(huì)導(dǎo)致稱重傳感器受側(cè)向力的影響。

而且側(cè)向力的大小隨被測(cè)物的重量增加而增加，但其增加的幅度卻是非線性關(guān)系，其模型簡(jiǎn)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(guān)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(tái)載荷

E——秤臺(tái)剛度

f——稱重傳感器固定端與秤臺(tái)中心的距離

I——秤臺(tái)轉(zhuǎn)性慣距

α——秤臺(tái)受力與變形角度

從上式看出，如果秤臺(tái)強(qiáng)度足夠強(qiáng)，可以忽略秤臺(tái)變形，即 α=0，cosα=1，故而 G=F/2，如果秤臺(tái)的強(qiáng)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(chē)衡上使用的是柱式結(jié)構(gòu)的稱重傳感器，則秤臺(tái)變形引起的稱重傳感器垂直角度的變

化，同樣產(chǎn)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(xì)的分析說(shuō)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(shuō)明。另一方面是指稱重傳感器在使用現(xiàn)場(chǎng)的安裝條件，根據(jù)與不同應(yīng)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(shuō)是整機(jī)的遲滯性，如表面狀況、接觸面積、安裝扭力、螺栓強(qiáng)度、承載面硬度等均會(huì)影響。這些影響因素有時(shí)會(huì)被誤診為稱重傳感器的品質(zhì)不良。 表面狀況：是指秤臺(tái)與稱重傳感器的接觸面的質(zhì)量，如粗糙度、平行度等。表面過(guò)于粗糙，在長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)會(huì)使緊固螺栓松動(dòng)并影響性能。如果平行度偏大，加載后會(huì)使稱重傳感器產(chǎn)生不必要的分力，直接影響產(chǎn)品精度，同時(shí)也無(wú)法體現(xiàn)稱重傳感器的真實(shí)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(tái)上，不經(jīng)過(guò)任何加工處理，使用初期不會(huì)有問(wèn)題，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，精度會(huì)越來(lái)越差。 接觸面積：是指稱重傳感器與秤臺(tái)固定的接觸面積。(a)接觸面過(guò)小，(b)接觸面過(guò)大。不同公司的產(chǎn)品，由于結(jié)構(gòu)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(chǎn)過(guò)程中必須加以確定，并同時(shí)在稱重傳感器的安裝使用說(shuō)明書(shū)中詳細(xì)定義，以保證客戶能按照佳條件安裝使用?？梢詤⒖伎铝Φ腟QB產(chǎn)品，將安裝控制線加工成R槽的隔離過(guò)渡性結(jié)構(gòu)到稱重傳感器安裝面上，這樣可以避免墊片移動(dòng)或安裝臺(tái)階不一致帶來(lái)的一致性誤差問(wèn)題 安裝扭力：在《衡器》雜志上曾經(jīng)介紹過(guò)橋式稱重傳感器的安裝扭力與遲滯性的關(guān)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(shè)備上，安裝扭力的大小也直接影響產(chǎn)品的真實(shí)精度。稱重傳感器按照不同受力結(jié)構(gòu)分為單點(diǎn)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(duì)不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品是不一樣的。一般至少需要根據(jù)機(jī)械手冊(cè)中對(duì)不同規(guī)格螺栓的扭力值做設(shè)定驗(yàn)證。扭力過(guò)大或過(guò)小，遲滯性都會(huì)變差（不同公司的產(chǎn)品安裝扭力佳值會(huì)有差異，必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)才能確定）。輪輻式稱重感器的遲滯性對(duì)安裝扭力更為敏感，所以在使用時(shí)一定要依照生產(chǎn)廠商的安裝使用說(shuō)明書(shū)采用扭力扳手進(jìn)

行安裝控制，以保證安裝質(zhì)量。 螺栓強(qiáng)度：螺栓的強(qiáng)度影響與安裝扭力是一樣的，如果強(qiáng)度不足，在產(chǎn)品安裝使用一段時(shí)間之后，鎖緊力則會(huì)變松，進(jìn)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(lái)說(shuō)明，因其固定端的接觸面較小，如果硬度過(guò)低，則在使用過(guò)程中隨使用次數(shù)的增加，受力支點(diǎn)則會(huì)移動(dòng)，受力支點(diǎn)從 a 點(diǎn)移到b 點(diǎn)，則精度會(huì)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(lái)與稱重傳感器關(guān)系不大，但卻影響稱重傳感器的精度。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，安裝地腳有固定式地腳，如圖 4(a)和活動(dòng)式地腳圖 4(b)兩種。固定式地腳的結(jié)構(gòu)由螺桿、底座和減振橡膠組成?；顒?dòng)式地腳由螺桿、鋼球、底座和防滑墊組成。如果平臺(tái)秤的安裝地腳為固定式地腳，其受力結(jié)構(gòu)還要考慮地腳傾斜后支點(diǎn)變化的影響。所示。如果采用活動(dòng)地腳，則可以減少因地腳變形而帶來(lái)的負(fù)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(chǔ)的影響：這里面的基礎(chǔ)是指汽車(chē)衡或軌道衡的稱重傳感器的安裝基礎(chǔ)，如一臺(tái)載荷為 80 噸的汽車(chē)衡，一般使用 6 只或 8 只稱重傳感器。稱重傳感器通過(guò)底座與基礎(chǔ)的預(yù)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(dá)到 0.40～0.58kN/cm2。如果基礎(chǔ)不牢固，使用一段時(shí)間后，基礎(chǔ)產(chǎn)生變化后，稱重傳感器的特性則無(wú)法完全真實(shí)表現(xiàn)出來(lái)，與初裝標(biāo)定時(shí)的條件會(huì)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(huì)產(chǎn)生影響，但是在室外使用的衡器，如汽車(chē)衡，軌道衡等要特別注意。我們以水泥廠或礦山廠的汽車(chē)衡為例說(shuō)明其影響：水泥廠的環(huán)境一般很惡劣，過(guò)往全是重型汽車(chē)，隨車(chē)帶起來(lái)的灰塵大部分屬于水泥成分，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)沉積在裸露的稱重傳感器表面及配件間隙內(nèi)，經(jīng)過(guò)雨季或處在周?chē)h(huán)境潮濕的現(xiàn)場(chǎng)，稱重傳感器表面或配件間隙的灰塵會(huì)硬化，使原本活動(dòng)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(diǎn)產(chǎn)生變化，特別是含有配件的產(chǎn)品，生銹后會(huì)使配件與稱重傳感器“銹死”在一起，而影響精度。

曾經(jīng)遇到過(guò)一個(gè)特殊案件：客戶在夏天 6 月左右安裝一臺(tái) 80t 的汽車(chē)衡，使用 6 只 30t 的橋式稱重傳感器，現(xiàn)場(chǎng)在北方。由于在安裝過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)人員將稱重傳感器中間部位的密封條刮破，并沒(méi)有作相應(yīng)的改善，標(biāo)定后交付使用。到 11 月份，用戶反映汽車(chē)衡數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，早晨測(cè)試的數(shù)據(jù)明顯低于中午測(cè)量的數(shù)據(jù) 8～10t，開(kāi)始懷疑稱重傳感器的溫度補(bǔ)償出現(xiàn)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多次確認(rèn)分析，沒(méi)有找到問(wèn)題所在。根據(jù)問(wèn)題出現(xiàn)在早上的條件，建議用戶用熱風(fēng)機(jī)給稱重傳感器加熱，半小時(shí)后再次確認(rèn)問(wèn)題消失。后來(lái)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(shuō)在早晨，變形間隙內(nèi)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(jié)果。針對(duì)灰塵的影響，有經(jīng)驗(yàn)的廠商會(huì)采用適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，如增加密封罩，如果是橋式結(jié)構(gòu)，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(chǎng)安裝和環(huán)境的諸多條件都會(huì)成為電子衡器使用不良的影響因素，或多或少都會(huì)影響使用精度，所以我們應(yīng)該在建造基礎(chǔ)和安裝過(guò)程中盡量避免這些問(wèn)題，以便稱重傳感器優(yōu)良特性的極大表現(xiàn)，從而保證長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性能。當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)需要綜合分析，尤其是精度性問(wèn)題，不能單純分析稱重傳感器或儀表的精度是否達(dá)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(wèn)題，依然會(huì)達(dá)不到預(yù)期結(jié)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(xiàng)問(wèn)題。