稱重傳感器被稱為電子稱重系統(tǒng)及地磅中的心臟部件。稱重傳感器的誤差和準(zhǔn)確度直接關(guān)系到稱重系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。顯而易見(jiàn)，對(duì)于選用合適的稱重傳感器并將其用于相應(yīng)準(zhǔn)確度的稱重系統(tǒng)中去，是具有重要意義的。本文主要從稱重傳感器結(jié)構(gòu)形式、量程、封裝方式來(lái)談如何正確選用稱重傳感器

1.前言

稱重傳感器被稱為電子稱重系統(tǒng)及地磅中的心臟部件?？茖W(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，由稱重傳感器制作的電子稱重系統(tǒng)及地磅也已廣泛地應(yīng)用到各行各業(yè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)物料快速、準(zhǔn)確的稱量。隨著電子微處理技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)化程度的不斷提高，稱重傳感器已成為過(guò)程控制中一種必需的裝置，從大型罐體、反應(yīng)釜、料倉(cāng)等的稱重，以及吊車秤、汽車秤等計(jì)測(cè)控制，到混合分配多種原料的配料系統(tǒng)、生產(chǎn)工藝中的自動(dòng)檢測(cè)和粉粒體進(jìn)料量控制等，都應(yīng)用了稱重傳感器。

稱重傳感器的誤差和準(zhǔn)確度直接關(guān)系到稱重系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。顯而易見(jiàn)，對(duì)于選用合適的稱重傳感器并將其用于相應(yīng)準(zhǔn)確度的稱重系統(tǒng)中去，是具有重要意義的。正確選用稱重傳感器是要結(jié)合稱重系統(tǒng)的實(shí)際情況，充分考慮稱重傳感器的結(jié)構(gòu)形式、額定載荷、封裝方式等因素。

2.稱重傳感器結(jié)構(gòu)形式的選擇

目前市面上的的稱重傳感器結(jié)構(gòu)形式主要有：柱式稱重傳感器、雙剪切稱重傳感器、單剪切稱重傳感器、輪輻式稱重傳感器、扭環(huán)式稱重傳感器、雙聯(lián)孔平行梁式稱重傳感器、懸臂梁傳感器、S型傳感器、板環(huán)式稱重傳感器等等。這里需要強(qiáng)調(diào)的是，以上結(jié)構(gòu)形式一般是根據(jù)外形使用特點(diǎn)給出的通俗叫法，并不是嚴(yán)格意思上產(chǎn)品在使用中的應(yīng)變力學(xué)模型俗稱。以柱式稱重傳感器為例，目前市面上產(chǎn)品外形完全一樣的產(chǎn)品，其內(nèi)部受力結(jié)構(gòu)分為純柱和雙盲孔剪切結(jié)構(gòu)兩種。

從理論上講，任何稱重系統(tǒng)都可以選用任何結(jié)構(gòu)形式的的稱重傳感器。如果要充分考慮稱重系統(tǒng)的可靠性、準(zhǔn)確性、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性等方面，不同的選擇將產(chǎn)生不同的效果。比如要對(duì)一個(gè)罐體反應(yīng)釜進(jìn)行稱重。既可以選擇支撐方式、也可以選擇吊掛方式。同樣對(duì)于軌道衡、皮帶秤等其他地磅也即可選擇支撐方式，也可選擇吊掛方式。來(lái)了解一下支撐式和吊掛式稱重系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，再選擇稱重傳感器的結(jié)構(gòu)形式就相對(duì)容易一些。

2.1吊掛式稱重系統(tǒng)

吊掛式稱重系統(tǒng)中稱重傳感器處于在受重力拉伸的狀態(tài)下，重物的重力方向比較容易與稱重傳感器的受力幾何中心軸線一致。整個(gè)稱重系統(tǒng)的復(fù)位比較好。大部分結(jié)構(gòu)形式的稱重傳感器都可以通過(guò)吊掛連接件實(shí)現(xiàn)吊掛形式的稱重計(jì)量。但在安裝空間受限、稱量范圍大且對(duì)安全過(guò)載保護(hù)裝置要求高的場(chǎng)合一般不適用這種安裝方式。在中、小量程的稱重系統(tǒng)中使用較多。應(yīng)用在吊掛式稱重系統(tǒng)中的稱重傳感器主要有S型稱重傳感器、板環(huán)式稱重傳感器、銷軸式稱重傳感器等。

2.2支撐式稱重系統(tǒng)

采用支撐方式安裝應(yīng)用的稱重系統(tǒng)是非常廣泛，小到電子天平，大到汽車衡、電子料位計(jì)等。采用支撐式安裝方式的稱重系統(tǒng)稱量上限值大、具有安全的過(guò)載保護(hù)能力、安裝連接件占據(jù)空間小。單支撐式稱重系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于要保證重物的受力與稱重傳感器的受力軸線吻合比較困難。必須要求稱重傳感器及其連接件具有良好的抗側(cè)向力能力和迅速穩(wěn)定的復(fù)位功能。不同結(jié)構(gòu)形式的稱重傳感器在對(duì)重力引入裝置的要求也不同，在選用時(shí)一定要按照使用要求選擇合適的連接件。

3.稱重傳感器量程的選擇

根據(jù)OIMLR60號(hào)國(guó)際建議這樣描述的：稱重傳感器的量程范圍總是大于稱重系統(tǒng)的稱量范圍。稱重系統(tǒng)若由n個(gè)傳感器組成，則每個(gè)傳感器的量程范圍應(yīng)大于稱量范圍的1/n。稱量范圍的下限是由稱重系統(tǒng)的稱重機(jī)構(gòu)決定的。在不同的稱重系統(tǒng)中，對(duì)稱重機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度有不同的要求，所以稱重范圍的下限在傳感器量程范圍內(nèi)所占的比重也有很大的差異。為了保證稱量范圍內(nèi)有足夠大的分度數(shù)，則應(yīng)適當(dāng)增大傳感器的量程范圍。

結(jié)合實(shí)際情況稱重傳感器的量程選擇可依據(jù)稱重的最大稱量值、選用傳感器的個(gè)數(shù)、秤體自重、可產(chǎn)生的最大偏載及動(dòng)載因素綜合評(píng)價(jià)來(lái)決定。一般來(lái)說(shuō)，傳感器的量程越接近分配到每個(gè)傳感器的載荷，其稱量的準(zhǔn)確度就越高。但是在實(shí)際的使用當(dāng)中，由于加載在稱重傳感器上的載荷除被稱量物體外，還存在承載體自重、皮重、偏載及振動(dòng)沖擊等載荷，因此選用稱重傳感器時(shí)，要考慮諸多方面的因素，保證傳感器的安全和壽命。

4.稱重傳感器封裝形式的選擇

稱重傳感器一般都長(zhǎng)期使用在各種復(fù)雜的工況的環(huán)境中。長(zhǎng)期經(jīng)受溫度、濕度的變化，有些還工作在具有粉塵及腐蝕氣體等環(huán)境中。所以在選擇稱重傳感器時(shí)根據(jù)使用環(huán)境、使用條件合理選擇稱重傳感器的封裝形式也是比較關(guān)鍵。

稱重傳感器的封裝方式一般采用全密封方式和局部密封方式兩種。全密封方式就是除了電纜出線部位外，將敏感元件、補(bǔ)償元件以及電路完全封閉，與外界環(huán)境完全隔離。一般采用金屬膜片、金屬波紋管及其他柔性材料制作的波紋管或膜片通過(guò)激光焊接、氬弧焊等方法實(shí)現(xiàn);也有通過(guò)，多層密封膠填充或直接注塑成型來(lái)實(shí)現(xiàn)。局部密封方式則是僅對(duì)容易受濕度等影響的局部進(jìn)行密封保護(hù)，彈性體大多還是處于裸露狀態(tài)，這種密封方式多數(shù)還是采用密封膠的涂覆方式進(jìn)行封裝，比較常見(jiàn)的產(chǎn)品為電子計(jì)價(jià)秤中使用的雙聯(lián)孔平行量結(jié)構(gòu)的稱重傳感器。

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