基于高精度稱重傳感器上的高精度電子地磅的研究

高精度地磅如今在工業(yè)領(lǐng)域中越來越受重視，國內(nèi)目前采用的高精度地磅還是以進(jìn)口為主。國內(nèi)生產(chǎn)的電子地磅目前還是以3000 檢定分度數(shù)為主，5000 檢定分度數(shù)以上的很少。本文重點(diǎn)介紹了通過提高稱重傳感器的精度，采用高精度的稱重儀表及帶有自復(fù)位元件的高強(qiáng)度秤臺(tái)從而達(dá)到電子地磅高精度化( 檢定分度數(shù) 5000 以上) 要求。

1.引言

電子地磅主要由稱重傳感器、承重臺(tái)和稱重顯示器組成。可以放置在堅(jiān)實(shí)地面上進(jìn)行稱量，也可安放在淺基坑上或在其兩側(cè)加裝帶有一定坡度的引道，供手推車稱重使用。其廣泛應(yīng)用于倉庫、車間、貨場(chǎng)、集貿(mào)市場(chǎng)、工地等場(chǎng)所。

2.高精度地磅的組成

而高精度地磅采用了高精度電阻應(yīng)變片式稱重傳感器和高精度稱重顯示儀表。同時(shí)配以全新設(shè)計(jì)的高強(qiáng)度秤臺(tái)結(jié)合自復(fù)位元件，使整臺(tái)秤的本身誤差盡可能的變小。

3.高精度稱重傳感器的設(shè)計(jì)

其中，影響電子地磅精度的最重要的因素就是稱重傳感器的精度。如何來提高稱重傳感器的精度，是我們此次要說的重點(diǎn)。

電阻應(yīng)變式稱重傳感器，主要由彈性體、電阻應(yīng)變片、測(cè)量電路和傳輸電纜組成。在提高稱重傳感器的精度上，彈性體和電阻應(yīng)變片的選擇非常重要。

彈性體在稱重傳感器中充當(dāng)力的傳遞和信號(hào)轉(zhuǎn)換作用，彈性體材料的滯彈性( 滯后和蠕變) 是影響傳感器滯彈性能的主要因素。目前國內(nèi)外電阻應(yīng)變式稱重傳感器鋼質(zhì)彈性體材料多選用優(yōu)質(zhì)中碳合金鋼和馬氏體不銹鋼。要求彈性體材料具有高的屈強(qiáng)比、穩(wěn)定的彈性模量、優(yōu)良的強(qiáng)韌特性及小的滯彈誤差。上述彈性體材料被沿用多年，能滿足一般精度稱重傳感器的使用要求( 如 C3等級(jí)) 。隨著對(duì)傳感器稱重精度要求的不斷提高，這些傳統(tǒng)彈性體材料的滯彈性難以滿足高精度稱重傳感器的要求( 如 C6 等級(jí)) 。為了達(dá)到 C6 等級(jí)，通常需要采用特制的應(yīng)變片彌補(bǔ)彈性體滯彈誤差對(duì)傳感器性能帶來的影響。但從目前來看，國內(nèi)外應(yīng)變片廠家還不能生產(chǎn)出性能穩(wěn)定、同時(shí)具有精確滯后和蠕變補(bǔ)償?shù)膽?yīng)變片。這就需要一種滯彈性小的彈性體材料，來滿足高精度稱重傳感器發(fā)展要求。

如何來降低彈性體材料的滯彈性，一種是在彈性體材料熱處理工藝上做文章。通過熱處理工藝調(diào)整，降低彈性體材料的滯彈誤差，提高傳感器精度，材料滯彈性和材料亞結(jié)構(gòu)及內(nèi)耗有關(guān)，滯后隨著材料強(qiáng)度提高而降低，但彈性體強(qiáng)度的提高勢(shì)必降低彈性體綜合力學(xué)性能和傳感器使用的安全性。還有一種就是使用微合金化技術(shù)，在碳合金鋼中添加 V、N 等微量元素，設(shè)計(jì)和開發(fā)稱重傳感器彈性體專用鋼。研究微量元素對(duì)中碳合金鋼滯彈性能的影響規(guī)律，從而達(dá)到大幅度降低彈性體滯彈誤差的目的，滿足高精度傳感器的使用要求。

4.高精度稱重儀表的選取

高精度的稱重傳感器需要配備高精度稱重顯示儀表，如今市場(chǎng)上的稱重儀表，如IND245，T800，XK3190 系列等都能滿足高精度地磅的要求.

5 .秤體的選擇

同時(shí)高強(qiáng)度秤臺(tái)也是組成高精度地磅的重要一環(huán)。它能有效的保證在裝配有高精度傳感器的情況下使得整個(gè)系統(tǒng)的誤差盡可能的變小。目前國外有種秤體工藝技術(shù)，利用杠桿原理，在秤體中間安放一個(gè)小稱量( 最大稱量幾千克) 的稱重傳感器。可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)秤的稱量范圍達(dá)到幾噸，且精度非常高。這是值得我們國內(nèi)衡器同行學(xué)習(xí)的地方。

6.結(jié)束語

隨著現(xiàn)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越迅速，高精度電子地磅在工業(yè)，物流業(yè)和商業(yè)中的作用會(huì)越來越大，這也要求我們對(duì)電子地磅的研究需要越來越深入。