称重传感器的选型

　　秤台和传力机构, 将物体的重量准确传递给称重传感器;位于秤台和基础之间的称重传感器, 将被称物体的重量按特定的函数关系转换为毫伏级电信号, 然后再输出到称重仪表。经处理后,仪表直接显示被称物体的重量数据。通过仪表同工控机的结合, 可以对测量数据进行处理, 按照用户要求完成各种操作。称重系统由显示仪表、传感器、秤体等三大部分构成。其中, 秤体是被称物料与仪表间的机械传递系统。

　　1)传感器的数量和量程

　　其数量的选择,是根据电子衡器的用途、秤体需要支撑的点数。一般, 秤体有几个支撑点就选用几只传感器%量程选择可依据秤的称量值、选用传感器的个数、秤体自重、可产生的偏载及动载因素综合考虑决定。一般, 传感器的量程越接近分配到每个传感器的载荷, 其称量的准确度就越高。但是, 实际使用中, 由于加在传感器上的载荷, 除被称物体外,还有秤体自重、皮重、偏载及振动冲击等载荷, 因此, 选用传感器时, 要考虑诸多方面因素。下面给出一个经过大量实验验证的经验公式。

　　式中：C为单个传感器的额定量程； W为秤

　　体自重; Wmax为被称物体净重的大值;N为秤体所采用支撑点的数量,K0为保险系数, 一般取1.2~1.3之间;K1为冲击系数;K3为秤体的重心偏移系数;K3凡为风压系数。

　　2 传感器的选型和现场调试

　　选型和现场调试, 主要包括以下内容秤体设计, 传感器选型、标定以及角差的调节, 故障检测和处理, 称重仪表的选择等。

　　1.1秤体设计

　　秤体的设计需要考虑称重系统的处理量、机架、所采用传感器的数量和布局。该公司称重系统主要是进行自动化配料, 秤体为斗式悬挂, 传感器有/ 只, 呈水平方向、等边三角形布置。

　　秤体安装时, 应保证称重传感器的垂直度, 其偏差不能超过/0。称重传感器上下连接螺栓, 均应采用能够自动调节受力方向的万向连接机构, 以适应秤体位置发生变化时能保持垂直受力, 以免被损坏。

　　1.2称重传感器选型

　　选用称重传感器时要考虑到其灵敏度、分度数和检定分度值等。

　　1)使用环境

　　实际上, 称重传感器是一种将质量信号转换成可测量的电信号的输出装置。用传感器, 首先要考虑其所处的实际工作环境。这点对传感器的正确选用至关重要。一般情况下, 高温环境会使传感器涂覆材料融化、焊点熔化、弹性体内应力发生结构变化等;粉尘、潮湿会使传感器发生短路;较强腐蚀性环境会造成传感器弹性体受损或产生短路现象%电磁场对传感器输出会产生干扰。

　　3)传感器的使用范围

　　型式选择主要取决于称重的类型和安装空间。对于制造厂家, 它一般规定传感器的受力情况、性能指标、安装形式、结构形式和弹性体的材质等。如铝合金悬臂梁传感器,适于电子计价秤、平台秤、案秤等;钢式悬臂梁传感器适用于电子皮带秤、分选秤等;钢质桥式传感器, 适于轨道衡、汽车衡等;柱式传感器适于汽车衡、动态轨道衡和大吨位料斗秤等。

　　4)准确度的等级选择。其准确度等级, 包括传感器的非线性、蠕变、重复性、滞后、灵敏度等指标。选用时, 不应盲目追求高等级的传感器, 而应考虑电子衡的准确度等级和成本。

　　1.3标定与角差调节

　　以电子吊秤为例, 角差调节是一个非常重要步骤。对于有多个承重点的秤, 要用一个祛码分别放在各个承重点后观察仪表显示。如显示数据相同,即可进行标定操作;如结果不同, 则根据需要进行调节。经验上看, 通常是将显示重量偏高的调低。前面介绍的是秤体调节, 也可在传感器接线盒内进行调节。其调节方式有两种拱桥信号调节和输出信号调节。理论上说, 角差的出现是人为产生, 偏载主要由下列因素造成秤体设计缺陷、称重传感器选型不当和秤体安装有误。对称重标定, 有反复校正法和计算法两种。

　　1)反复校正法步骤。

　　去皮调零。在配料秤空秤下, 用与该秤放大通道的零点调节电位器, 使秤值显示近于零, 并记下该显示值, 作为零点值。

　　灵敏度粗调。在该配料秤上加祛码配料值,均匀放在秤体中 ,调节灵敏度电位器, 使秤显示值等于大值;祛码重量&零点值。

　　卸下祛码, 重复一次前两步工作

　　灵敏度精调。空秤调零, 并记录该零点值。加珐码 均匀放在秤体中至配料值, 调节灵敏度电位器, 使显示值等于;祛码重量十零点值。

　　观察、记录若干中间值及零点值, 计算误差,必需时可以重复一遍精调步骤。

　　2)计算法步骤, 采用以下公式。

　　式中;X为加祛码后应调节到的显示值;X1 为所加祛码总重;X2为加祛码后实际显示值;X3为加祛码前皮重显示值。

　　空秤状态下, 调节调零电位器, 使皮重显示值大于零, 记下该显示值, 得X3。

　　配料秤上加祛码(均匀放在秤体中)至配料大值, 得X1 。观察记录显示值, 得X2。

　　将X1、X2、X3代人公式计算得X, 调节灵敏度电位器, 使显示X值, 即完成灵敏度调节。

　　加减祛码, 观察记录若干中间值, 计算中间精度。

　　2传感器的故障检测和排除

　　对于任何一种电子秤, 其故障处理均应遵循这样的步骤;观察故障观察 斗分析故障原因 升检测为故障判断提供依据或对判断结果加以验证以修理或更换 。可根据实际情况选用下列方法判断;直观法、替代法、比较法、插拔法和代码诊断法。

　　1)阻抗判别法;逐个将传感器的两根输出线、输入线拆掉, 用万用表测试输出、输人阻抗和信号电缆各芯线与屏蔽层间的绝缘电阻。如果测试结果达不到合格证上的数值, 即可判断为故障传感器0

　　2)信号输出判断;如果阻抗法无法判断传感器的好坏, 可用此法做进一步检查。先给仪表通电, 将传感器的输出线拆掉, 在空秤下用万用表测量其Mv 输出值。假设额定激励电压为U（v）, 传感器的灵敏度为M(Mv/V), 传感器的额定载荷F(kg),则每个传感器的输出为U×M×K÷F（Mv）。如果哪一只的输出值超出该计算值过多或不稳定, 即可判断该传感器有故障或已被损坏。

　　3称重仪表的选择

　　称重仪表, 一般由模拟电路和数字电路两部分组成。模拟电路包括电源、前置放大器、滤波器、A/D;转换等;数字电路包括处理器、存储器、键盘和显示器等。仪表故障诊断简便有效的方法就是用替代法。在通过检测确认损坏部件后, 使用备用件直接进行更换, 可以使系统更快投人使用。

　　用多只称重传感器组成一个称重系统时, 必需考虑它采用什么样的工作方式, 而且称重传感器的技术参数必需与仪表的参数匹配。以目前采用的并联工作方式称重系统为例, 它要求系统实际电流必需小于称重仪表的拱桥电流。这可以通过计算传感器组输人、输出阻抗并与仪表的技术数据进行匹配来判断。