淺析稱重傳感器
稱重傳感器的基本原理:
稱重傳感器的基本原理彈性體(彈性元件,敏感梁)在外力作用下產(chǎn)生彈性變形,使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片(轉(zhuǎn)換元件)也隨同產(chǎn)生變形,電阻應(yīng)變片變形后,它的阻值將發(fā)生變化(增大或減小),再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào),從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過(guò)程。由此可見(jiàn),電阻應(yīng)變片、彈性體和檢測(cè)電路是電阻應(yīng)變式稱重傳感器中不可缺少的幾個(gè)主要部分
稱重傳感器實(shí)際上是一種將質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)量的電信號(hào)輸出的裝置。用傳感器應(yīng)先要考慮傳感器所處的實(shí)際工作環(huán)境,這點(diǎn)對(duì)正確選用稱重傳感器至關(guān)重要,它關(guān)系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命,乃至整個(gè)衡器的可靠性和安全性。
在稱重傳感器主要技術(shù)指標(biāo)的基本概念和評(píng)價(jià)方法上,新舊國(guó)標(biāo)有質(zhì)的差異。主要有S型、懸臂型、輪輻式、板環(huán)式、膜盒式、橋式、柱筒式等幾種樣式。
稱重傳感器利用電阻、電感和電容是電子技術(shù)中的三大類無(wú)源元件,電容式傳感器是將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成電容量變化的傳感器,它實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)具有可變參數(shù)的電容器。
稱重傳感器的性能特點(diǎn):
稱重傳感器伴隨著社會(huì)的進(jìn)步,國(guó)力的增強(qiáng),各類新材料層出不窮,原有材料的性能也有了進(jìn)一步的提高,使用面也在不斷的擴(kuò)大,因而對(duì)材料的檢驗(yàn)也提出了更高的要求。
眾所周知,在上世紀(jì)80年代之前,材料試驗(yàn)機(jī)的使用僅局限于金屬等少數(shù)領(lǐng)域,而如今,材料試驗(yàn)機(jī)的使用范圍已不再只限于金屬等領(lǐng)域了,它已經(jīng)擴(kuò)展到了所有的行業(yè)。材料試驗(yàn)機(jī)由過(guò)去的手動(dòng)液壓試驗(yàn)機(jī)一統(tǒng)天下,發(fā)展到今天,多種控制模式并存,性能特點(diǎn)各異,百花齊放的時(shí)代,在這琳瑯滿目的試驗(yàn)機(jī)中,如何選擇一款適合自己特點(diǎn)的試驗(yàn)機(jī)是大多數(shù)用戶所關(guān)心的事。
一:常見(jiàn)稱重傳感器的種類目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的稱重傳感器主要有兩大系列,四種類型:
1:液壓系列:手動(dòng)液壓稱重傳感器、電液伺服液壓稱重傳感器
2:電子萬(wàn)能系列:常規(guī)電子稱重傳感器、高性能電子稱重傳感器。
二:性能特點(diǎn)
1:手動(dòng)液壓稱重傳感器手動(dòng)液壓稱重傳感器主要采用簡(jiǎn)易高壓油源作為動(dòng)力源,手動(dòng)調(diào)整閥作為控制元件,并進(jìn)行人工手動(dòng)實(shí)現(xiàn)加載,因而,它屬于開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)海南稱重傳感器由于受油源流量及主機(jī)結(jié)構(gòu)的限制,它的油缸活塞行程較小,常見(jiàn)的一般在300mm左右,它的試驗(yàn)速度一般也較小。
受價(jià)格因素的影響,測(cè)力傳感器一般采用壓力傳感器(大噸位基本采用壓力傳感器),因而,精度較低,量程較小,一般精度為1級(jí)或2級(jí),量程一般為4%-100%F.S。受油缸摩擦力的影響,噸位一般很難做到很小,國(guó)內(nèi)最小為5T。但由于它所特有的低價(jià)及大噸位的特點(diǎn),目前,在成品檢驗(yàn)、單一材料指標(biāo)的測(cè)試中還在大量使用。
2:電液伺服類稱重傳感器它主要采用了精密高壓油源作為動(dòng)力源,使用伺服閥或比例閥作為控制元件進(jìn)行閉環(huán)自動(dòng)控制,因而控制性能較高,一般可實(shí)現(xiàn)載荷、應(yīng)變、位移三種控制模式。同手動(dòng)液壓稱重傳感器一樣,受油源流量的限制,他的試驗(yàn)速度較低。
由于稱重傳感器采用閉環(huán)自動(dòng)控制,系統(tǒng)剛度成了整個(gè)系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵。眾所周知,液體的剛度是比較低的,為了盡可能的減少液體對(duì)整機(jī)剛度的影響,一般電液伺服試驗(yàn)機(jī)的行程都不大,同樣受整機(jī)剛度的影響,電液伺服類試驗(yàn)機(jī)的噸位都不可能做的很小,基本上都在一噸以上。
稱重傳感器的特點(diǎn):
稱重傳感器的優(yōu)點(diǎn):對(duì)加載點(diǎn)變化不敏感、抗偏載性能好、固有線性好、安裝方便、稱重傳感器固定不旋轉(zhuǎn)、制造成本低。稱重傳感器缺點(diǎn):重心較高、過(guò)載能力較差,大秤量的稱重傳感器難以達(dá)到高的準(zhǔn)確度等級(jí)。
1:抗沖擊、抗過(guò)載、安裝簡(jiǎn)單、節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)安裝工作難度;
2:每個(gè)傳感器單獨(dú)送出信號(hào),并經(jīng)過(guò)單獨(dú)的模塊進(jìn)行處理。如果多個(gè)傳感器組秤使用無(wú)需擔(dān)心偏載的影響,從而提供整體稱重系統(tǒng)的測(cè)量精度;
3:傳感器直接輸出以kg、g為單位的數(shù)字信號(hào),現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試較為簡(jiǎn)單,即使不做標(biāo)定也能達(dá)到價(jià)高的精度,尤其適用于大噸位罐體或不方便標(biāo)定的場(chǎng)合;
4:傳感器采用數(shù)字信號(hào)傳輸,現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾對(duì)信號(hào)無(wú)影響,系統(tǒng)更為可靠;
5:每個(gè)稱重傳感器具有最高50000分度的分辨率,適合構(gòu)建更為精準(zhǔn)的稱重系統(tǒng);
6:傳感器采用RG58同軸電纜傳輸信號(hào),如果傳感器電纜被切斷,用戶可以直接在市面上買此電纜并在現(xiàn)場(chǎng)自行更換電纜,而無(wú)需將傳感器返廠修理;
7:如果更換傳感器后,整個(gè)稱重系統(tǒng)無(wú)需重新標(biāo)定,能大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)的維護(hù)工作量;
9:罐體、容器的管道往往會(huì)帶來(lái)稱重誤差,這主要因?yàn)閭鹘y(tǒng)應(yīng)變式稱重傳感器在承受重量時(shí)產(chǎn)生較大的變形量,會(huì)引起管道產(chǎn)生附加力作用在稱重罐體上,而MD系列傳感器的最大變形量小于0.1mm,因此受管道變形影響小,整體稱重性能更有保證。