稱重傳感器的選型
來源:本站 作者:常州市靈衡儀器有限公司 發(fā)布時間:2019-5-21 16:52:05 瀏覽量:5010秤臺和傳力機構(gòu), 將物體的重量準確傳遞給稱重傳感器;位于秤臺和基礎(chǔ)之間的稱重傳感器, 將被稱物體的重量按特定的函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換為毫伏級電信號, 然后再輸出到稱重儀表。經(jīng)處理后,儀表直接顯示被稱物體的重量數(shù)據(jù)。通過儀表同工控機的結(jié)合, 可以對測量數(shù)據(jù)進行處理, 按照用戶要求完成各種操作。稱重系統(tǒng)由顯示儀表、傳感器、秤體等三大部分構(gòu)成。其中, 秤體是被稱物料與儀表間的機械傳遞系統(tǒng)。
1)傳感器的數(shù)量和量程
其數(shù)量的選擇,是根據(jù)電子衡器的用途、秤體需要支撐的點數(shù)。一般, 秤體有幾個支撐點就選用幾只傳感器%量程選擇可依據(jù)秤的稱量值、選用傳感器的個數(shù)、秤體自重、可產(chǎn)生的偏載及動載因素綜合考慮決定。一般, 傳感器的量程越接近分配到每個傳感器的載荷, 其稱量的準確度就越高。但是, 實際使用中, 由于加在傳感器上的載荷, 除被稱物體外,還有秤體自重、皮重、偏載及振動沖擊等載荷, 因此, 選用傳感器時, 要考慮諸多方面因素。下面給出一個經(jīng)過大量實驗驗證的經(jīng)驗公式。
式中:C為單個傳感器的額定量程; W為秤
體自重; Wmax為被稱物體凈重的大值;N為秤體所采用支撐點的數(shù)量,K0為保險系數(shù), 一般取1.2~1.3之間;K1為沖擊系數(shù);K3為秤體的重心偏移系數(shù);K3凡為風壓系數(shù)。
2 傳感器的選型和現(xiàn)場調(diào)試
選型和現(xiàn)場調(diào)試, 主要包括以下內(nèi)容秤體設(shè)計, 傳感器選型、標定以及角差的調(diào)節(jié), 故障檢測和處理, 稱重儀表的選擇等。
1.1秤體設(shè)計
秤體的設(shè)計需要考慮稱重系統(tǒng)的處理量、機架、所采用傳感器的數(shù)量和布局。該公司稱重系統(tǒng)主要是進行自動化配料, 秤體為斗式懸掛, 傳感器有/ 只, 呈水平方向、等邊三角形布置。
秤體安裝時, 應(yīng)保證稱重傳感器的垂直度, 其偏差不能超過/0。稱重傳感器上下連接螺栓, 均應(yīng)采用能夠自動調(diào)節(jié)受力方向的萬向連接機構(gòu), 以適應(yīng)秤體位置發(fā)生變化時能保持垂直受力, 以免被損壞。
1.2稱重傳感器選型
選用稱重傳感器時要考慮到其靈敏度、分度數(shù)和檢定分度值等。
1)使用環(huán)境
實際上, 稱重傳感器是一種將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)換成可測量的電信號的輸出裝置。用傳感器, 首先要考慮其所處的實際工作環(huán)境。這點對傳感器的正確選用至關(guān)重要。一般情況下, 高溫環(huán)境會使傳感器涂覆材料融化、焊點熔化、彈性體內(nèi)應(yīng)力發(fā)生結(jié)構(gòu)變化等;粉塵、潮濕會使傳感器發(fā)生短路;較強腐蝕性環(huán)境會造成傳感器彈性體受損或產(chǎn)生短路現(xiàn)象%電磁場對傳感器輸出會產(chǎn)生干擾。
3)傳感器的使用范圍
型式選擇主要取決于稱重的類型和安裝空間。對于制造廠家, 它一般規(guī)定傳感器的受力情況、性能指標、安裝形式、結(jié)構(gòu)形式和彈性體的材質(zhì)等。如鋁合金懸臂梁傳感器,適于電子計價秤、平臺秤、案秤等;鋼式懸臂梁傳感器適用于電子皮帶秤、分選秤等;鋼質(zhì)橋式傳感器, 適于軌道衡、汽車衡等;柱式傳感器適于汽車衡、動態(tài)軌道衡和大噸位料斗秤等。
4)準確度的等級選擇。其準確度等級, 包括傳感器的非線性、蠕變、重復性、滯后、靈敏度等指標。選用時, 不應(yīng)盲目追求高等級的傳感器, 而應(yīng)考慮電子衡的準確度等級和成本。
1.3標定與角差調(diào)節(jié)
以電子吊秤為例, 角差調(diào)節(jié)是一個非常重要步驟。對于有多個承重點的秤, 要用一個祛碼分別放在各個承重點后觀察儀表顯示。如顯示數(shù)據(jù)相同,即可進行標定操作;如結(jié)果不同, 則根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。經(jīng)驗上看, 通常是將顯示重量偏高的調(diào)低。前面介紹的是秤體調(diào)節(jié), 也可在傳感器接線盒內(nèi)進行調(diào)節(jié)。其調(diào)節(jié)方式有兩種拱橋信號調(diào)節(jié)和輸出信號調(diào)節(jié)。理論上說, 角差的出現(xiàn)是人為產(chǎn)生, 偏載主要由下列因素造成秤體設(shè)計缺陷、稱重傳感器選型不當和秤體安裝有誤。對稱重標定, 有反復校正法和計算法兩種。
1)反復校正法步驟。
去皮調(diào)零。在配料秤空秤下, 用與該秤放大通道的零點調(diào)節(jié)電位器, 使秤值顯示近于零, 并記下該顯示值, 作為零點值。
靈敏度粗調(diào)。在該配料秤上加祛碼配料值,均勻放在秤體中 ,調(diào)節(jié)靈敏度電位器, 使秤顯示值等于大值;祛碼重量&零點值。
卸下祛碼, 重復一次前兩步工作
靈敏度精調(diào)。空秤調(diào)零, 并記錄該零點值。加琺碼 均勻放在秤體中至配料值, 調(diào)節(jié)靈敏度電位器, 使顯示值等于;祛碼重量十零點值。
觀察、記錄若干中間值及零點值, 計算誤差,必需時可以重復一遍精調(diào)步驟。
2)計算法步驟, 采用以下公式。
式中;X為加祛碼后應(yīng)調(diào)節(jié)到的顯示值;X1 為所加祛碼總重;X2為加祛碼后實際顯示值;X3為加祛碼前皮重顯示值。
空秤狀態(tài)下, 調(diào)節(jié)調(diào)零電位器, 使皮重顯示值大于零, 記下該顯示值, 得X3。
配料秤上加祛碼(均勻放在秤體中)至配料大值, 得X1 。觀察記錄顯示值, 得X2。
將X1、X2、X3代人公式計算得X, 調(diào)節(jié)靈敏度電位器, 使顯示X值, 即完成靈敏度調(diào)節(jié)。
加減祛碼, 觀察記錄若干中間值, 計算中間精度。
2傳感器的故障檢測和排除
對于任何一種電子秤, 其故障處理均應(yīng)遵循這樣的步驟;觀察故障觀察 斗分析故障原因 升檢測為故障判斷提供依據(jù)或?qū)ε袛嘟Y(jié)果加以驗證以修理或更換 。可根據(jù)實際情況選用下列方法判斷;直觀法、替代法、比較法、插拔法和代碼診斷法。
1)阻抗判別法;逐個將傳感器的兩根輸出線、輸入線拆掉, 用萬用表測試輸出、輸人阻抗和信號電纜各芯線與屏蔽層間的絕緣電阻。如果測試結(jié)果達不到合格證上的數(shù)值, 即可判斷為故障傳感器0
2)信號輸出判斷;如果阻抗法無法判斷傳感器的好壞, 可用此法做進一步檢查。先給儀表通電, 將傳感器的輸出線拆掉, 在空秤下用萬用表測量其Mv 輸出值。假設(shè)額定激勵電壓為U(v), 傳感器的靈敏度為M(Mv/V), 傳感器的額定載荷F(kg),則每個傳感器的輸出為U×M×K÷F(Mv)。如果哪一只的輸出值超出該計算值過多或不穩(wěn)定, 即可判斷該傳感器有故障或已被損壞。
3稱重儀表的選擇
稱重儀表, 一般由模擬電路和數(shù)字電路兩部分組成。模擬電路包括電源、前置放大器、濾波器、A/D;轉(zhuǎn)換等;數(shù)字電路包括處理器、存儲器、鍵盤和顯示器等。儀表故障診斷簡便有效的方法就是用替代法。在通過檢測確認損壞部件后, 使用備用件直接進行更換, 可以使系統(tǒng)更快投人使用。
用多只稱重傳感器組成一個稱重系統(tǒng)時, 必需考慮它采用什么樣的工作方式, 而且稱重傳感器的技術(shù)參數(shù)必需與儀表的參數(shù)匹配。以目前采用的并聯(lián)工作方式稱重系統(tǒng)為例, 它要求系統(tǒng)實際電流必需小于稱重儀表的拱橋電流。這可以通過計算傳感器組輸人、輸出阻抗并與儀表的技術(shù)數(shù)據(jù)進行匹配來判斷。