| 淺談稱重模塊的應(yīng)用領(lǐng)域 | 2020-01-22 |
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稱重模塊被喻為防爆電子秤的神經(jīng)系統(tǒng),可謂重中之重,其性能在很大程度上決定了防爆電子秤的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,由稱重模塊制作的電子衡器已經(jīng)廣泛應(yīng)用到了各行各業(yè),實(shí)現(xiàn)了對(duì)物料的快速、準(zhǔn)確的稱量。 稱重模塊實(shí)際上是一種將質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)量的電信號(hào)輸出的裝置。對(duì)于稱重模塊我們要清楚如何選擇合適的稱重模塊,可以從稱重模塊所處的環(huán)境因素、稱重模塊的數(shù)量和量程、稱重模塊的適用范圍、稱重模塊的準(zhǔn)確度等級(jí)以及稱重模塊滿足儀表輸入幾方面考慮,這關(guān)系到稱重模塊能否正常工作以及可靠性和安全性;但在實(shí)際使用中,無(wú)論選用什么樣的稱重模塊,也要注意一些必須考慮的因素。 1.對(duì)于稱重模塊的如何選擇我們從以下方面可以看出: 1.1環(huán)境給稱重模塊造成的影響有幾個(gè)方面: ○1在高溫環(huán)境下工作的稱重模塊,其涂覆材料容易溶化,焊點(diǎn)開化,以及彈性體內(nèi)應(yīng)力會(huì)發(fā)生變化,在這樣的環(huán)境下必須使用耐高溫稱重模塊,而且需要加裝隔熱、水冷或氣冷的裝置。 ○2在腐蝕性較高的環(huán)境下,如潮濕、酸性會(huì)對(duì)稱重模塊造成彈性體造成損壞或產(chǎn)生短路,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的稱重模塊。 ○3電磁場(chǎng)對(duì)稱重模塊的輸出有紊亂信號(hào)的影響,在此情況下,應(yīng)對(duì)稱重模塊的屏蔽性嚴(yán)格的檢查,看其是否具有良好的抗電磁干擾能力。 ○4易燃、易爆的環(huán)境不僅對(duì)稱重模塊造成損害,而且還給其他設(shè)備和人身安全造成很大的威脅,因此在這樣的環(huán)境下工作的稱重模塊對(duì)防爆性有更高的要求,這種稱重模塊的密封外罩不僅要考慮其密閉性,還要考慮防爆強(qiáng)度,以及電纜線引出頭的防水、防潮、防爆性等。 ○5粉塵、潮濕也會(huì)對(duì)稱重模塊造成短路的影響,在此環(huán)境下就應(yīng)選用密閉性能很高的稱重模塊。稱重模塊其密封方式不同,其密閉性也存在著很大的差異。 常見的密封有密封膠充填或涂覆;橡膠墊機(jī)械緊固密封;焊接密封盒抽真空充氮密封。 從密封效果來(lái)看,焊接密封,充填涂覆密封膠其次。對(duì)于室內(nèi)干凈、干燥的環(huán)境,可選擇涂膠密封的傳感器,而對(duì)于一些在潮濕、粉塵性較高的環(huán)境,應(yīng)選用膜片焊接密封、抽真空充氮的傳感器。 1.2其次對(duì)稱重模塊數(shù)量和量程的選擇也有一定的規(guī)范。稱重模塊數(shù)量的選擇是根據(jù)防爆電子秤的用途、秤體需要支撐的點(diǎn)數(shù)(支撐點(diǎn)數(shù)應(yīng)根據(jù)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)就選用幾只稱重模塊,但是對(duì)于一些特殊的秤體例如防爆電子秤就只能采用一個(gè)稱重模塊,而一些機(jī)電結(jié)合秤體就應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定選用稱重模塊的數(shù)量。稱重模塊量程的選擇可依據(jù)秤的稱量值、選用稱重模塊的個(gè)數(shù)、秤體的自重、可能產(chǎn)生的偏載及動(dòng)載等因素綜合評(píng)價(jià)來(lái)確定。一般來(lái)說(shuō),稱重模塊的量程越接近分配到每個(gè)稱重模塊的載荷,其稱量準(zhǔn)確度就越高。但在實(shí)際使用時(shí),由于加在稱重模塊上的載荷除被稱物體外,還存在秤體的自重、皮重、偏載及振動(dòng)沖擊等載荷,因此在選用稱重模塊量程時(shí),要考慮諸多方面的因素,保證稱重模塊的安全和壽命。 1.3再次要考慮各種類型稱重模塊的適用范圍。稱重模塊類型的選擇主要取決于稱量的類型和安裝空間,保證安裝合適,稱量安全可靠;另一方面要考慮廠家的建議,廠家一般會(huì)根據(jù)稱重模塊的受力情況、性能指標(biāo)、安裝形式、結(jié)構(gòu)類型、彈性體材質(zhì)等特點(diǎn)規(guī)定傳感器的適用范圍,比如鋁式懸臂梁傳感器適用于電子秤、平臺(tái)秤、地磅等;鋼式懸臂梁稱重模塊適用料斗秤、電子皮帶秤等;鋼質(zhì)橋式稱重模塊適用地磅、電子秤等;柱式稱重模塊適用于地磅、電子秤、大噸位料斗秤等。 1.4最后還要對(duì)傳感器準(zhǔn)確度等級(jí)進(jìn)行選擇。傳感器的準(zhǔn)確度等級(jí)包括傳感器的非線性、蠕變、滯后、重復(fù)性、靈敏度等技術(shù)指標(biāo)。在選用稱重模塊的時(shí)候,不能盲目單純的追求高等級(jí)的稱重模塊,而應(yīng)既要考慮電子秤的準(zhǔn)確度要求,又要考慮其使用成本問(wèn)題。滿足整臺(tái)電子秤準(zhǔn)確度的要求。一臺(tái)電子秤主要是由秤體、稱重模塊和稱重儀表三部分組成,在對(duì)稱重模塊準(zhǔn)確度選擇的時(shí)候,應(yīng)使稱重模塊的準(zhǔn)確度略高于理論計(jì)算值,因?yàn)槔碚撏艿娇陀^條件的限制,如秤體的強(qiáng)度差一點(diǎn),稱重儀表的性能不是很好、秤的工作環(huán)境比較惡劣等因素。 1.5對(duì)稱重模塊等級(jí)的選擇上面還必須滿足儀表輸入的要求。稱重儀表是對(duì)稱重模塊的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、A/D轉(zhuǎn)換等處理之后顯示稱量結(jié)果的。因此稱重模塊的輸出信號(hào)必須大于或等于儀表要求的輸入信號(hào)大小。 2.稱重模塊本身是一種堅(jiān)固、耐用、可靠的產(chǎn)品,但為了保證測(cè)試精度,我們?nèi)杂性S多在使用中要注意的問(wèn)題,下面列出一些基本要求。 從機(jī)械安裝方面: 2.1稱重模塊周圍應(yīng)盡量設(shè)置一些“擋板”,甚至用薄金屬板把傳感器罩起來(lái)。這樣可防止雜物玷污稱重模塊及某些可動(dòng)部分,而這種“沾污”往往會(huì)使可動(dòng)部分運(yùn)動(dòng)不爽,而影響稱量精度。 2.2稱重模塊應(yīng)采用鉸合銅線(截面積約50mm²)形成電氣旁路,以保護(hù)它們免受電焊電流或雷擊造成的危害。稱重模塊使用中,必須避免強(qiáng)烈的熱輻射,尤其是單側(cè)的強(qiáng)烈熱輻射。 2.3盡量采用有自動(dòng)定位(復(fù)位)作用的結(jié)構(gòu)配件,如球形軸承、關(guān)節(jié)軸承、定位緊固器等。它們可以防止某些橫向力作用在稱重模塊上。要說(shuō)明的是:有些橫向力并不是機(jī)械安裝引起的,如熱膨脹引起的橫向力,風(fēng)力引起的橫向力,及某些容器類防爆電子秤上的攪拌器的振動(dòng)引起的橫向力即不是機(jī)械安裝引起的。某些防爆電子秤上有些必須接到秤體上的附件(如容器秤的輸料管道等),我們應(yīng)讓他們?cè)趥鞲衅骷虞d主軸的方向上盡量柔軟一些,以防止他們“吃掉”稱重模塊的真實(shí)負(fù)荷合而引起誤差。 2.4稱重模塊雖然有一定的過(guò)載能力,但在稱重系統(tǒng)安裝過(guò)程中,仍應(yīng)防止稱重模塊的超載。要注意的是,即使是短時(shí)間的超載,也可能會(huì)造成稱重模塊損壞。在安裝過(guò)程中,若確有必要,可先用一個(gè)和稱重模塊等高度的墊塊代替稱重模塊,到最后,再把稱重模塊換上。在正常工作時(shí),稱重模塊一般均應(yīng)設(shè)置過(guò)載保護(hù)的機(jī)械結(jié)構(gòu)件。若用螺桿固定稱重模塊,要求有一定的緊固力矩,而且螺桿應(yīng)有一定的旋入螺紋深度。一般而言,固定螺桿因采用高強(qiáng)度螺桿。 2.5不管在何種情況下,電源線和控制線均應(yīng)絞合起來(lái),合程度50轉(zhuǎn)/米,若稱重模塊信號(hào)線需要延長(zhǎng),則應(yīng)采用特制的密封電纜接線盒。若不用此種接線盒,而采用電纜與電纜直接對(duì)接(錫焊端頭),則應(yīng)對(duì)密封防潮特別予以注意,接好后應(yīng)檢驗(yàn)絕緣電阻,且需達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)(2000~5000M),必要時(shí),應(yīng)重新標(biāo)定稱重模塊。若信號(hào)電纜線很長(zhǎng),又要保證很高的測(cè)量精度,應(yīng)考慮采用帶有中繼放大器的電纜補(bǔ)償電路。 2.6水平調(diào)整:水平調(diào)整有兩個(gè)方面的內(nèi)容。一是單只稱重模塊安裝底座的安裝平面要用水平儀調(diào)整水平,另一方面是指多個(gè)稱重模塊的安裝底座的安裝面要盡量調(diào)整到一個(gè)水平面上(用水準(zhǔn)儀),尤其是稱重模塊數(shù)多于三個(gè)的稱重系統(tǒng)中,更應(yīng)注意這一點(diǎn),這樣做的主要目的是為了使各稱重模塊所承受的負(fù)荷基本一致。每種稱重模塊的加載方向都是確定的,而我們使用時(shí),一定要在此方向上加載負(fù)荷。橫向力、附加的彎矩、扭矩力應(yīng)盡量避免。 從電氣聯(lián)接方面: 2.7所有通向顯示電路或從電路引出的導(dǎo)線,均應(yīng)采用屏蔽電纜。屏蔽線的聯(lián)接及接地點(diǎn)應(yīng)合理。若未通過(guò)機(jī)械框架接地,則在外接地,但屏蔽線互相聯(lián)接后未接地,是浮空的。注意:有3只稱重模塊是全并聯(lián)接法,稱重模塊本身是4線制,但在接線盒內(nèi)換成6線制接法。稱重模塊輸出信號(hào)讀出電路不應(yīng)和能產(chǎn)生強(qiáng)烈干擾的(可控硅,接觸器等)及有可觀熱量產(chǎn)生的設(shè)備放在同一箱體中,若不能保證這一點(diǎn),則應(yīng)考慮在它們之間設(shè)置障板隔離之,并在箱體內(nèi)安置風(fēng)扇。用以測(cè)量稱重模塊輸出信號(hào)的電子線路,應(yīng)盡可能配置獨(dú)立的供電變壓器,而不要和接觸器等設(shè)備共用同一主電源。 2.8電氣連接方面如稱重模塊的信號(hào)電纜,不和強(qiáng)電電源線或控制線并行布置(例如不要把稱重模塊信號(hào)線和強(qiáng)電電源線及控制線置于同一管道內(nèi))。若它們必須并行放置,那么,它們之間的距離應(yīng)保持在50CM以上,并把信號(hào)線用金屬管套起來(lái)。
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