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ENGLISH0755-88840386發(fā)布時間:2019-10-29 09:34:18 |來源:中國知網(wǎng)
電子衡器(或電子秤)是配有電子稱量裝置的衡器,主要由稱重傳感器、承載器(俗稱秤架)稱重儀表3部分組成。電子衡器的工作原理是將作用在承載器上的質(zhì)量或力的大小,通過稱重傳感器轉(zhuǎn)換為與之成正比的電信號,并且以模擬或數(shù)字量的形式在稱重儀表上顯示出來。
1.稱重傳感器
稱重傳感器是電子稱重的核心部件,從原理上分為電阻應(yīng)變式、壓磁式、振弦式等。電阻應(yīng)變式稱重傳感器因制作簡單、工藝成熟、準確度高(最高準確度目前可做到非線性、重復(fù)性、滯后指標優(yōu)于0.01%,占據(jù)著稱重傳感器90%以上的市場份額。電阻應(yīng)變式稱重傳感器用于靜態(tài)、動態(tài)條件下質(zhì)量或力的測量,在工業(yè)生產(chǎn)過程檢測、控制、白動稱量等領(lǐng)域已大量應(yīng)用。隨著工業(yè)控制系統(tǒng)向數(shù)字化發(fā)展,近兒年來數(shù)字式稱重傳感器被開發(fā)并已得到應(yīng)用,數(shù)字式稱重傳感器可由微處理器對常規(guī)橋路進行補償和調(diào)整,進行非線性、滯后、蠕變等性能的修正,從而大大提高稱重傳感器的性能。由于它直接輸出數(shù)字量,大大提高了傳輸中的抗干擾能力,并使得與計算機的通信極為方便。由于取消了儀表中的模擬放大、A/D轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié),使儀表大為簡化。振弦式稱重傳感器的代表廠家是某公司,該公司采用的SFT振弦式稱重傳感器的電子皮帶秤已在國內(nèi)有較多應(yīng)用。這種稱重傳感器的特點如下:重復(fù)性、線性為滿刻度的0.01%,穩(wěn)定性為0.03%,與電阻應(yīng)變式稱重傳感器的指標大體相當:微小的被測力變化可產(chǎn)生較大的頻率變化,分辨率高達白萬分之一,靈敏度高:直接數(shù)字稱重,被處理的信號及輸出信號都是數(shù)字信號,處理過程無A/D,D/A轉(zhuǎn)換,運算精確度高:抗電氣干擾、抗振動干擾能力強:傳感器內(nèi)裝有溫度傳感器,溫度補償靈敏度可達0.0001%;非位移式測量原理,測量過程兒乎無位移發(fā)生,不影響秤架的校準狀態(tài):有動態(tài)過載保護裝置:最多巧臺傳感器可在同一根串行總線上傳遞信號,最大傳送距離為500m,因此這種稱重傳感器是未來傳感器發(fā)展的一個方向。
2.秤架
2.1單杠桿式秤架
只有一組稱量杠桿,其上支撐了一組或兒組稱量托輥,秤架通常由稱量杠桿、支點、平衡重物等組成,結(jié)構(gòu)較簡單,但稱量準確度不高,精度通常為1%-2%。
2.2雙杠桿式秤架
由對稱的兩組稱量杠桿組成,每組稱量杠桿上支撐了一組或兒組稱量托輥,秤架結(jié)構(gòu)復(fù)雜,秤體龐大,但它的兩組稱量杠桿在稱量過程中可以抵消一些水平分力(如皮帶張力、皮帶跑偏引起的側(cè)向力)對稱量精確度的影響,所以秤架性能穩(wěn)定,稱量精確度較高,精度通常為0.25%-0.5%。
2.3懸臂式秤架
通常是在專用的短皮帶輸送機上采用,短皮帶輸送機的整體只由支點和稱重傳感器承重,這種秤架只用于尺寸短小的定量給料機或?qū)S玫挠嬃科С?,稱量精確度中等,精度通常在1%左右。
2.4懸浮式秤架
懸浮式秤架類似靜態(tài)稱重的稱重平臺,稱重平臺上支撐了一組或兒組稱量托輥,它的特性優(yōu)于上述其他各種結(jié)構(gòu)形式的秤架。比如美國某公司在有4組稱量托輥的秤架中,17型雙杠桿式準確度指標為0.25%,而14型懸浮式準確度指標為0.125%。懸浮式秤架的精度通常在0.125%-0.25%。國內(nèi)銅陵某公司的單托輥秤SSS-SOILS、徐州某公司的單托輥秤ICS-30A都采用了無支點、無杠桿、雙稱重傳感器的懸浮式秤架結(jié)構(gòu)。從總體性能來看,懸浮式結(jié)構(gòu)的秤架將是未來秤架的一個發(fā)展方向。當左、右兩側(cè)壓翼彈簧的彈力不一致或兩側(cè)翼了板定位螺釗一松緊程度不同時,造成兩側(cè)托翼的下降速度不一致,使左、右兩側(cè)吊掛系統(tǒng)的重量不能同時加載在橫梁上,從而產(chǎn)生帶針。檢查時,端坐天平前,開啟、關(guān)閉天平,仔細觀察兩側(cè)托翼下降情況,看其是否同時下降到最低點,是否同時升起回到原位。處理方法是:調(diào)整壓翼彈簧兩端的彈力或者調(diào)整翼了板螺釗一的松緊情況,使兩側(cè)托翼下降速度一致。
3.稱重儀表
稱重儀表從早期的模擬式儀表,發(fā)展到現(xiàn)在的微機式儀表。儀表精度從0.1%,0.05%發(fā)展到0.01%。微機式儀表有單片機、PLC、工業(yè)PC、嵌入式PC等形式。微機式稱重儀表采用了低漂移高增益放大器、高分辨率A/D轉(zhuǎn)換器、閃存、電可擦存儲器和非易失性隨機存儲器、RS-232/RS-485通信標準、現(xiàn)場總線等技術(shù),使其性能和功能都有了很大提高。同時還應(yīng)用了藝一△調(diào)制型模數(shù)轉(zhuǎn)換器和印刷電路板的表面安裝等新技術(shù)。這些新技術(shù)的采用,進一步提高了稱重儀表的性能和可靠性,并為儀表小型化創(chuàng)造了有利條件。在性能上已能做到:非線性優(yōu)于0.01%,靈敏度優(yōu)于0.2V/d,A/D轉(zhuǎn)換速度一般為10~30次/s,用于動態(tài)稱重時可達100次/s以上。功能上包括;各種參數(shù)的設(shè)定,如分度值、量程、校準參數(shù)、計算系數(shù)、皮重等設(shè)定:零點白動跟蹤:白動去皮:量程白動校準:動態(tài)檢測:開機白檢和故障診斷:停電數(shù)據(jù)保護:超載報警:非線性補償:以及毛重、凈重、皮重和累加值的顯示等。為了便于與計算機通信,現(xiàn)在的稱重儀表都配有輸入/輸出接口,如RS-232C,RS-485,20mA電流環(huán)、模擬量(C4~20)mA以及繼電器輸出等。為了適應(yīng)各種應(yīng)用的需要,當前稱重儀表發(fā)展的一個趨勢是;通過硬件或軟件的積木式組合來實現(xiàn)不同的功能需求。稱重儀表另一個發(fā)展趨勢是小型化。小型或微型儀表主要用于小型生產(chǎn)設(shè)備和移動的稱重系統(tǒng)中,例如定量包裝秤、義車秤、貨車秤、可移動的臺秤等。
稱重技術(shù)在人類社會活動中是不可缺少的組成部分,近年,其科學(xué)技術(shù)的發(fā)展取得了十分驚人的進展。主要表現(xiàn)有稱重測量技術(shù)由靜態(tài)測量向動態(tài)測量、在線測量和模型化測量方向發(fā)展,尤其在動態(tài)數(shù)學(xué)模型的建立、系統(tǒng)理論、模糊理論、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字濾波、振動理論、阻尼技術(shù)科學(xué)技術(shù)在稱重領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,系統(tǒng)的白診斷、白適應(yīng)及功能的組織擴展形成,使稱重記錄向測量系統(tǒng)的信息處理智能化、組合化和功能白適應(yīng)方向發(fā)展。國際上已經(jīng)取得了動態(tài)精密測量的技術(shù)突破,稱重技術(shù)水平已跨入了高技術(shù)土國,把激烈的市場競爭由此推向了新的階段。發(fā)達國家在電子稱重方面,無論從技術(shù)水平、品種和規(guī)模等方面都達到了較高水平,特別是在準確度、長期穩(wěn)定性和可靠性等方面都有了很大的提高。
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