地磅電阻式應(yīng)變稱重傳感器選用與使用原則淺談

　　本文簡(jiǎn)單介紹了如何結(jié)合稱重系統(tǒng)的實(shí)際情況來(lái)選擇電阻式應(yīng)變稱重傳感器 的結(jié)構(gòu)型式及其電阻式應(yīng)變稱重傳感器在安裝使用過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。

　　、概述

　　電阻式應(yīng)變稱重傳感器是種用金屬?gòu)椥泽w作 為力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變的功能元件。它通過(guò)粘貼在彈性體 敏感表面的電阻應(yīng)變計(jì)及其以定方式組成的電橋 網(wǎng)絡(luò)，在外加電源的激勵(lì)下，實(shí)現(xiàn)力、應(yīng)變、電阻變 化、電信號(hào)變化四個(gè)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的種力敏元件傳感 器。

　　應(yīng)變式傳感器電阻的變化主要用電橋來(lái)測(cè)量， 應(yīng)變片般采用橋式聯(lián)結(jié)方法。由于應(yīng)變片阻值 的分散性、粘貼工藝的差別、溫度的影響等等，均會(huì) 造成定的誤差，因此在橋路連接完成后都進(jìn)行零 點(diǎn)、溫度、彈性模量及靈敏度等的補(bǔ)償。這使得實(shí)際 應(yīng)用中的稱重傳感器的輸入阻值通常比輸出阻 值大10%左右。

　　電阻式應(yīng)變稱重傳感器本身是種堅(jiān)固、耐用、 可靠的機(jī)電產(chǎn)品，但應(yīng)變片的限、疲勞壽命、容許 電流等性使得其在工作中仍有諸多問(wèn)題得注意。 因此，必須結(jié)合稱重系統(tǒng)的實(shí)際情況，考慮傳感器的 結(jié)構(gòu)型式、使用條件，以及合理的量程大小等，使優(yōu) 良的傳感器性能得到充分發(fā)揮。

　　二、稱重傳感器的選用

　　1.結(jié)構(gòu)型式的選擇

　　雖然，從理論上講，任何稱重系統(tǒng)可以配用任何 結(jié)構(gòu)型式的傳感器。但是，從可靠性、準(zhǔn)確性以及經(jīng) 濟(jì)合理性等方面考慮，不同的選擇則會(huì)產(chǎn)生不同的 果。例如，個(gè)有容器的稱重系統(tǒng)，它既可以用 個(gè)稱量范圍較大的傳感器，用簡(jiǎn)單的懸吊系統(tǒng)吊掛 起來(lái)作為吊秤，也可以用容量較小的傳感器將容器 支撐起來(lái)作為支撐式容量秤。同樣，其他衡器，都可 以用傳感器支撐臺(tái)面的方法，或是用門的吊掛系 統(tǒng)。那么究竟如何進(jìn)行合理的選擇呢？顯然，當(dāng)我們 比較了解支撐式和懸吊式稱重系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)之后， 再選擇傳感器的結(jié)構(gòu)形式，就容易多了。

　　(1)支撐式系統(tǒng)中的傳感器結(jié)構(gòu)形式 支撐式系統(tǒng)中的傳感器處于重力壓縮的狀態(tài) 下，應(yīng)用為廣泛。因?yàn)樗軐?shí)現(xiàn)的稱重范圍很 寬，尤其是稱量的上限值很大，可以達(dá)數(shù)百噸。它可 以用簡(jiǎn)單的方法實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，甚至由于傳感器 的結(jié)構(gòu)點(diǎn)所致，可以無(wú)需過(guò)載保護(hù)裝置。連同其輔 助裝置底座及重力、引力裝置)，在稱重系統(tǒng)中所占 的幾何空間小，且安裝十分簡(jiǎn)便。

　　支撐式稱重系統(tǒng)的缺點(diǎn)，就是需要始終保證重 物的重力線通過(guò)傳感器的承重軸線，而且不受側(cè)向 沖擊力的影響。因此，傳感器本身要有良好的抗側(cè)向能力。同時(shí)，在側(cè)向沖擊力作用下，傳感器及其重力 引入裝置應(yīng)具有迅速?gòu)?fù)位的能力和保護(hù)裝置。

　　目前，用于支撐式稱重系統(tǒng)中的傳感器，較多地 采用以下比較好的結(jié)構(gòu)形式：

　　?剪切懸臂粱。可以分為單懸臂梁和橋式。其突 出點(diǎn)是：容量大，幾何尺寸小尤其高度小），抗側(cè) 向能力強(qiáng)，安裝簡(jiǎn)單，且對(duì)力引入機(jī)構(gòu)的要求不高。 ?剪切輪輻式。它也具有上述點(diǎn)。

　　?簡(jiǎn)單的、具有抗側(cè)向力膜片和門重力引入 裝置的柱式傳感器。由于其具有成本低、容量大等 點(diǎn)，仍然是被選擇的對(duì)象。

　　?軸對(duì)稱彎曲環(huán)。采用了軸對(duì)稱測(cè)量和應(yīng)變計(jì) 系統(tǒng)以及的彈性體結(jié)構(gòu)，所以具有優(yōu)的重復(fù) 性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性；側(cè)向力、力的方向傾斜、偏載、沖擊 及其它邊界力干擾，對(duì)其稱量精度的影響均很小；并 且即使在實(shí)際稱量負(fù)荷只有額定量程的15%的情 況下，其量程精度仍能符合OIML對(duì)商貿(mào)電子秤計(jì) 量精度的要求，所以可以用來(lái)進(jìn)行大皮重下高精度 稱量小負(fù)荷。此外，軸對(duì)稱傳感器不僅適用于靜態(tài) 稱量，而且也用來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)稱量，這也是本公司的 利廣品中的種。

　　(2)懸吊式系統(tǒng)中的傳感器結(jié)構(gòu)形式 懸吊式稱重系統(tǒng)的點(diǎn)：傳感器處在受重力拉 伸的狀態(tài)下，重力的方向與傳感器的幾何軸線致， 有比較好的復(fù)位功能。其缺點(diǎn)，也就是抗側(cè)向能力 差和對(duì)幾何空間尺寸要求相對(duì)較高。

　　懸吊式稱重系統(tǒng)中的傳感器，較多地采用以下 比較好的結(jié)構(gòu)形式：

　　?S型傳感器。可用單孔、雙孔彎曲梁結(jié)構(gòu)或是 盲孔結(jié)構(gòu)，其受力軸線與幾何軸線幾乎致。

　　?板環(huán)拉伸結(jié)構(gòu)。具有上述結(jié)構(gòu)同樣點(diǎn)。但加 工簡(jiǎn)便。

　　2.傳感器量程選擇

　　在稱重系統(tǒng)中，傳感器的量程范圍應(yīng)根據(jù)以下 些原則合理選擇，才能獲得滿意的準(zhǔn)確度并具有 足夠的靈敏度和過(guò)載保護(hù)可靠性。

　　單個(gè)傳感器靜態(tài)稱重系統(tǒng)：固定負(fù)荷秤臺(tái)、容器、料斗等）+變動(dòng)負(fù)荷需 稱量的載荷)<60%所選用傳感器的額定載荷。 多個(gè)傳感器靜態(tài)稱重系統(tǒng)：

　　固定負(fù)荷秤臺(tái)、容器、料斗等）+變動(dòng)負(fù)荷需 稱量的載荷）<60%所選用傳感器的額定載荷x所配傳感器數(shù)量。

　　動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)中要根據(jù)具體工況另行考慮相應(yīng) 地沖擊引起的附加載荷的影響。在同個(gè)稱重系統(tǒng) 中，必須選用額定量程相同參數(shù)統(tǒng)的傳感器。

　　三、傳感器的作用

　　為了保證稱重傳感器得到良好的使用果，使 用時(shí)仍有諸多問(wèn)題需要注意：

　　1.傳感器正確的安裝

　　用戶在設(shè)計(jì)加載裝置及安裝時(shí)，應(yīng)保證加載力 的作用線和傳感器的受力軸線重合。在安裝前，應(yīng) 檢查安裝面是否平整、清潔、無(wú)油膜、膠膜、油漆的 存在。

　　2.傳感器電氣

　　在與儀表連接時(shí)，應(yīng)注意輸出電壓的性。

　　當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)需要焊接時(shí)，切勿把秤臺(tái)當(dāng)作焊接地線 使用，以免引起傳感器的損壞。

　　傳感器與所配儀表在正式使用前應(yīng)預(yù)熱30分 鐘以上。

　　傳感器的電纜線應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)動(dòng)力電源線，并用防 水性質(zhì)的導(dǎo)管保護(hù)，以免受潮。不要自行加長(zhǎng)電纜 線，如確需加長(zhǎng)，建議采用鋼制接線套，并用防潮膠 密封。