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地磅电阻式应变称重传感器选用与使用原则浅谈

[ 发布日期:2018-07-27 08:57:17 点击:538 来源:河南恒瑞称重设备有限公司 【打印此文】 【关闭窗口】]
  本文简单介绍了如何结合称重系统的实际情况来选择电阻式应变称重传感器 的结构型式及其电阻式应变称重传感器在安装使用过程中应注意的事项。

  一、概述

  电阻式应变称重传感器是一种用金属弹性体作 为力转换为应变的功能元件。它通过粘贴在弹性体 敏感表面的电阻应变计及其以一定方式组成的电桥 网络,在外加电源的激励下,实现力、应变、电阻变 化、电信号变化四个转换环节的一种力敏元件传感 器。

  应变式传感器电阻的变化主要用电桥来测量, 应变片一般采用全桥式联结方法。由于应变片阻值 的分散性、粘贴工艺的差别、温度的影响等等,均会 造成一定的误差,因此在桥路连接完成后都进行零 点、温度、弹性模量及灵敏度等的补偿。这使得实际 应用中的称重传感器的输入端阻值通常比输出端阻 值大10%左右。

  电阻式应变称重传感器本身是一种坚固、耐用、 可靠的机电产品,但应变片的极限、疲劳寿命、容许 电流等特性使得其在工作中仍有诸多问题得注意。 因此,必须结合称重系统的实际情况,考虑传感器的 结构型式、使用条件,以及合理的量程大小等,使优 良的传感器性能得到充分发挥。

  二、称重传感器的选用

  1.结构型式的选择

  虽然,从理论上讲,任何称重系统可以配用任何 结构型式的传感器。但是,从可靠性、准确性以及经 济合理性等方面考虑,不同的选择则会产生不同的 效果。例如,一个有容器的称重系统,它既可以用一 个称量范围较大的传感器,用简单的悬吊系统吊挂 起来作为吊秤,也可以用容量较小的传感器将容器 支撑起来作为支撑式容量秤。同样,其他衡器,都可 以用传感器支撑台面的方法,或是用专门的吊挂系 统。那么究竟如何进行合理的选择呢?显然,当我们 比较了解支撑式和悬吊式称重系统的优缺点之后, 再选择传感器的结构形式,就容易多了。

  (1)支撑式系统中的传感器结构形式 支撑式系统中的传感器处于重力压缩的状态 下,应用最为广泛。因为它所能实现的称重范围很 宽,尤其是称量的上限值很大,可以达数百吨。它可 以用最简单的方法实现过载保护,甚至由于传感器 的结构特点所致,可以无需过载保护装置。连同其辅 助装置底座及重力、引力装置),在称重系统中所占 的几何空间小,且安装十分简便。

  支撑式称重系统的缺点,就是需要始终保证重 物的重力线通过传感器的承重轴线,而且不受侧向 冲击力的影响。因此,传感器本身要有良好的抗侧向能力。同时,在侧向冲击力作用下,传感器及其重力 引入装置应具有迅速复位的能力和保护装置。


  目前,用于支撑式称重系统中的传感器,较多地 采用以下比较好的结构形式:

  •剪切悬臂粱。可以分为单悬臂梁和桥式。其突 出特点是:容量大,几何尺寸小尤其高度小),抗侧 向能力强,安装简单,且对力引入机构的要求不高。 •剪切轮辐式。它也具有上述特点。

  •简单的、具有抗侧向力膜片和专门重力引入 装置的柱式传感器。由于其具有成本低、容量大等 特点,仍然是被选择的对象。

  •轴对称弯曲环。采用了轴对称测量和应变计 系统以及独特的弹性体结构,所以具有极优的重复 性和长期稳定性;侧向力、力的方向倾斜、偏载、冲击 及其它边界力干扰,对其称量精度的影响均很小;并 且即使在实际称量负荷只有额定量程的15%的情 况下,其量程精度仍能符合OIML对商贸电子秤计 量精度的要求,所以可以用来进行大皮重下高精度 称量小负荷。此外,轴对称传感器不仅适用于静态 称量,而且也用来进行动态称量,这也是本公司的专 利广品中的一种。



  (2)悬吊式系统中的传感器结构形式 悬吊式称重系统的特点:传感器处在受重力拉 伸的状态下,重力的方向与传感器的几何轴线一致, 有比较好的复位功能。其缺点,也就是抗侧向能力 差和对几何空间尺寸要求相对较高。

  悬吊式称重系统中的传感器,较多地采用以下 比较好的结构形式:

  •S型传感器。可用单孔、双孔弯曲梁结构或是 盲孔结构,其受力轴线与几何轴线几乎一致。

  •板环拉伸结构。具有上述结构同样特点。但加 工简便。

  2.传感器量程选择

  在称重系统中,传感器的量程范围应根据以下 一些原则合理选择,才能获得满意的准确度并具有 足够的灵敏度和过载保护可靠性。

  单个传感器静态称重系统:固定负荷秤台、容器、料斗等)+变动负荷需 称量的载荷)<60%所选用传感器的额定载荷。 多个传感器静态称重系统:

  固定负荷秤台、容器、料斗等)+变动负荷需 称量的载荷)<60%所选用传感器的额定载荷x所配传感器数量。

  动态称重系统中要根据具体工况另行考虑相应 地冲击引起的附加载荷的影响。在同一个称重系统 中,必须选用额定量程相同参数统一的传感器。

  三、传感器的作用

  为了保证称重传感器得到良好的使用效果,使 用时仍有诸多问题需要注意:

  1.传感器正确的安装

  用户在设计加载装置及安装时,应保证加载力 的作用线和传感器的受力轴线重合。在安装前,应 检查安装面是否平整、清洁、无油膜、胶膜、油漆的 存在。

  2.传感器电气

  在与仪表连接时,应注意输出电压的极性。

  当现场需要焊接时,切勿把秤台当作焊接地线 使用,以免引起传感器的损坏。

  传感器与所配仪表在正式使用前应预热30分 钟以上。

  传感器的电缆线应远离强动力电源线,并用防 水性质的导管保护,以免受潮。不要自行加长电缆 线,如确需加长,建议采用钢制接线套,并用防潮胶 密封。
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