從傳感器的實(shí)際工作環(huán)境談稱(chēng)重傳感器選用
稱(chēng)重傳感器實(shí)際上是一種將質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭烧闪康碾娦盘?hào)輸出的裝置,。用傳感器首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,。
環(huán)境給傳感器造成的影響主要有以下幾個(gè)方面:
?。?/span>1)高溫環(huán)境對(duì)傳感器造成涂覆材料熔化,、焊點(diǎn)開(kāi)化,、彈性體內(nèi)應(yīng)力發(fā)生結(jié)構(gòu)變化等題目,。對(duì)于高溫環(huán)境下工作的傳感器常采用耐高溫傳感器;另外,,必須加有隔熱,、水冷或氣冷等裝置。
?。?/span>2)粉塵,、濕潤(rùn)對(duì)傳感器造成短路的影響。在此環(huán)境條件下應(yīng)選用密閉性很高的傳感器,。不同的傳感器其密封的方式是不同的,,其密閉性存在著很大差異。
常見(jiàn)的密封有密封膠充填或涂覆,;橡膠墊機(jī)械緊固密封,;焊接(氬弧焊、等離子束焊)和抽真空充氮密封,。
從密封效果來(lái)看,,焊接密封為*,,充填涂覆密封膠為量差。對(duì)于室內(nèi)干凈,、干燥環(huán)境下工作的傳感器,,可選擇涂膠密封的傳感器,而對(duì)于一些在濕潤(rùn),、粉塵性較高的環(huán)境下工作的傳感器,,應(yīng)選擇膜片熱套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的傳感器,。
(3)在腐蝕性較高的環(huán)境下,,如濕潤(rùn),、酸性對(duì)傳感器造成彈性體受損或產(chǎn)生短路等影響,應(yīng)選擇外表面進(jìn)行過(guò)噴塑或不銹鋼外罩,,抗腐蝕性能好且密閉性好的傳感器,。
(4)電磁場(chǎng)對(duì)傳感器輸出紊亂信號(hào)的影響,。在此情況下,,應(yīng)對(duì)傳感器的屏蔽性進(jìn)行嚴(yán)格檢查,看其是否具有良好的抗電磁能力,。
?。?/span>5)易燃、易爆不僅對(duì)傳感器造成*性的損害,,而且還給其它設(shè)備和人身安全造成很大的威脅,。因此,在易燃,、易爆環(huán)境下工作的傳感器對(duì)防爆性能提出了更高的要求:在易燃,、易爆環(huán)境下必須選用防爆傳感器,這種傳感器的密封外罩不僅要考慮其密閉性,,還要考慮到防爆強(qiáng)度,,以及電纜線引出頭的防水、防潮,、防爆性等,。
其次對(duì)傳感器數(shù)目和量程的選擇。
傳感器數(shù)目的選擇是根據(jù)電子衡器的用途,、秤體需要支撐的點(diǎn)數(shù)(支撐點(diǎn)數(shù)應(yīng)根據(jù)使秤體幾何重心和實(shí)際重心重合的原則而確定)而定,。一般來(lái)說(shuō),秤體有幾個(gè)支撐點(diǎn)就選用幾只傳感器,,但是對(duì)于一些特殊的秤體如電子吊鉤秤就只能采用一個(gè)傳感器,,一些機(jī)電結(jié)合秤就應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定選用傳感器的個(gè)數(shù),。
傳感器量程的選擇可依據(jù)秤的zui大稱(chēng)量值、選用傳感器的個(gè)數(shù),、秤體的自重,、可能產(chǎn)生的zui大偏載及動(dòng)載等因素綜合評(píng)價(jià)來(lái)確定。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(chēng)量的正確度就越高。但在實(shí)際使用時(shí),,由于加在傳感器上的載荷除被稱(chēng)物體外,,還存在秤體自重、皮重,、偏載及振動(dòng)沖擊等載荷,,因此選用傳感器量程時(shí),要考慮諸多方面的因素,,保證傳感器的安全和壽命,。
傳感器量程的計(jì)算公式是在充分考慮到影響秤體的各個(gè)因素后,經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)而確定的,。
公式如下:
C=K-0K-1K-2K-3(Wmax+W)/N
C—單個(gè)傳感器的額定量程,;W—秤體自重;Wmax—被稱(chēng)物體凈重的zui大值,;N—秤體所采用支撐點(diǎn)的數(shù)目,;K-0—保險(xiǎn)系數(shù),一般取值在1.2~1.3之間人,;K-1—沖擊系數(shù),;K-2—秤體的重心偏移系數(shù);K-3—風(fēng)壓系數(shù),。
例如:一臺(tái)30t電子汽車(chē)衡,,zui大稱(chēng)量是30t,秤體自重為1.9t,,采用四只傳感器,,根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況,選取保險(xiǎn)系數(shù)K-0=1.25,,沖擊系數(shù)K-1=1.18,,重心偏移系數(shù)K-2—=1.03,風(fēng)壓系數(shù)K-3=1.02,,試確定傳感器的噸位,。
解:根據(jù)傳感器量程計(jì)算公式:
C=K-0K-1K-2K-3(Wmax+W)/N
可知:
C=1.25×1.18×1.03×1.02×(30+1.9)/4=12.36t
因此,可選用量程為15t的傳感器(傳感器的噸位一般只有10T,、15T,、20t,、25t、30t,、40t,、50t等,除非特殊訂做),。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),,一般應(yīng)使傳感器工作在其30%~70%量程內(nèi),但對(duì)于一些在使用過(guò)程中存在較大沖擊力的衡器,,如動(dòng)態(tài)軌道衡,、動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡、鋼材秤等,,在選用傳感器時(shí),,一般要擴(kuò)大其量程,使傳感器工作在其量程的20%~30%之內(nèi),,使傳感器的稱(chēng)量?jī)?chǔ)備量增大,,以保證傳感器的使用安全和壽命,。
再次,,要考慮各種類(lèi)型傳感器的適用范圍。
傳感器型式的選擇主要取決于稱(chēng)量的類(lèi)型和安裝空間,,保證安裝合適,,稱(chēng)量安全可靠;另一方面,,要考慮廠家的建議,。廠家一般會(huì)根據(jù)傳感器的受力情況、性能指標(biāo),、安裝形式,、結(jié)構(gòu)型式、彈性體的材質(zhì)等特點(diǎn)規(guī)定傳感器的適用范圍,,譬如鋁式懸臂梁傳感器適用于計(jì)價(jià)秤,、平臺(tái)秤、案秤等,;鋼式懸臂梁傳感器適用于料斗秤,、電子皮帶秤、分選秤等,;鋼質(zhì)橋式傳感器適用于軌道衡,、汽車(chē)衡、天車(chē)秤等,;柱式傳感器適用于汽車(chē)衡,、動(dòng)態(tài)軌道衡,、大噸位料斗秤等。
zui后,,還要對(duì)傳感器正確度等級(jí)進(jìn)行選擇,。
傳感器的正確度等級(jí)包括傳感器的非線形、蠕變,、蠕變恢復(fù),、滯后、重復(fù)性,、靈敏度等技術(shù)指標(biāo),。在選用傳感器的時(shí)候,不要單純追求高等級(jí)的傳感器,,而既要考慮滿足電子秤的正確度要求,,又要考慮其本錢(qián)。
對(duì)傳感器等級(jí)的選擇必須滿足下列兩個(gè)條件:
1.滿足儀表輸進(jìn)的要求,。稱(chēng)重顯示儀表是對(duì)傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)放大,、A/D轉(zhuǎn)換等處理之后顯示稱(chēng)量結(jié)果的。因此,,傳感器的輸出信號(hào)必須大于或即是儀表要求的輸進(jìn)情號(hào)大小,,即將傳感器的輸出靈敏度代人傳感器和儀表的匹配公式,計(jì)算結(jié)果必須大于或即是儀表要求的輸進(jìn)靈敏度,。
傳感器和儀表的匹配公式:
傳感器輸出靈敏度*激勵(lì)電源電壓*秤的zui大稱(chēng)量
秤的分度數(shù)*傳感器的個(gè)數(shù)*傳感器量程
例如:一稱(chēng)量為25kg的定量包裝秤,,zui大分度數(shù)為1000個(gè)分度;秤體采用3只L—BE—25型傳感器,,量程為25kg,,靈敏度為2.0±0.008mV/V,拱橋電壓力12V,;秤采用AD4325儀表,。問(wèn)采用的傳感器能否與儀表匹配。
解:經(jīng)查閱,,AD4325儀表的輸進(jìn)靈敏度為0.6μV/d,,因此根據(jù)傳感器和儀表的匹配公式可得儀表的實(shí)際輸進(jìn)信號(hào)為:
2×12×25/1000×3×25=8μV/d>0.6μv/d
所以,采用的傳感器滿足儀表輸進(jìn)靈敏度的要求,,能夠與所選儀表匹配,。
2.滿足整臺(tái)電子秤正確度的要求。一臺(tái)電子秤主要是由秤體,、傳感器,、儀表三部分組成,在對(duì)傳感器正確度選擇的時(shí)候,應(yīng)使傳感器的正確度略高于理論計(jì)算值,,由于理論往往受到客觀條件的限制,,如秤體的強(qiáng)度差一點(diǎn),儀表的性能不是很好,、秤的工作環(huán)境比較惡劣等因素都直接影響到秤的正確度要求,,因此要從各方面進(jìn)步要求,又要考慮經(jīng)濟(jì)效益,,確保達(dá)到目的,。
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