淺析影響稱重傳感器遲滯性的因素三
也就是安裝條件
所謂的安裝條件，一方面是指稱重傳感器在安裝特殊配件（如橋式傳感器的底座）的邊界條件。這種邊界條件的影響，在《衡器》雜志上有詳細(xì)的分析說(shuō)明，如表面狀況，安裝扭力等是*大的影響因素，在這里不作特別說(shuō)明。另一方面是指稱重傳感器在使用現(xiàn)場(chǎng)的安裝條件，根據(jù)與不同應(yīng)用的客戶研究分析，發(fā)現(xiàn)下列情況影響傳感器或者說(shuō)是整機(jī)的遲滯性，如表面狀況、接觸面積、安裝扭力、螺栓強(qiáng)度、承載面硬度等均會(huì)影響。這些影響因素有時(shí)會(huì)被誤診為傳感器的品質(zhì)**。
表面狀況：是指秤臺(tái)與傳感器的接觸面的質(zhì)量，如粗糙度，平行度等。表面過(guò)于粗糙，在長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)會(huì)使緊固螺栓松動(dòng)并影響性能。如果平行度偏大，加載后會(huì)使傳感器產(chǎn)生不必要的分力，直接影響產(chǎn)品精度，同時(shí)也無(wú)法體現(xiàn)傳感器的真實(shí)精度。有的企業(yè)為了降低成本直接將一定厚度的鋼板裁成合適的尺寸焊接到秤臺(tái)上，不經(jīng)過(guò)任何加工處理，使用初期不會(huì)有問(wèn)題，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)精度會(huì)越來(lái)越差。
接觸面積：是指?jìng)鞲衅髋c秤臺(tái)固定的接觸面積。如圖1所示，(a)接觸面過(guò)小，(b)接觸面過(guò)大。不同公司的產(chǎn)品，由于結(jié)構(gòu)和工藝的不同，接觸面的大小也是有些差別，所以在傳感器的生產(chǎn)過(guò)程中必須加以確定，并同時(shí)在傳感器的安裝使用說(shuō)明書中詳細(xì)定義，以保證客戶能按照*佳條件安裝使用?？梢詤⒖纪捞氐蟻喌?410產(chǎn)品，將安裝控制線標(biāo)到傳感器上，如圖1(c)所示。
也就是安裝條件
所謂的安裝條件，一方面是指稱重傳感器在安裝特殊配件（如橋式傳感器的底座）的邊界條件。這種邊界條件的影響，在《衡器》雜志上有詳細(xì)的分析說(shuō)明，如表面狀況，安裝扭力等是*大的影響因素，在這里不作特別說(shuō)明。另一方面是指稱重傳感器在使用現(xiàn)場(chǎng)的安裝條件，根據(jù)與不同應(yīng)用的客戶研究分析，發(fā)現(xiàn)下列情況影響傳感器或者說(shuō)是整機(jī)的遲滯性，如表面狀況、接觸面積、安裝扭力、螺栓強(qiáng)度、承載面硬度等均會(huì)影響。這些影響因素有時(shí)會(huì)被誤診為傳感器的品質(zhì)**。
表面狀況：是指秤臺(tái)與傳感器的接觸面的質(zhì)量，如粗糙度，平行度等。表面過(guò)于粗糙，在長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)會(huì)使緊固螺栓松動(dòng)并影響性能。如果平行度偏大，加載后會(huì)使傳感器產(chǎn)生不必要的分力，直接影響產(chǎn)品精度，同時(shí)也無(wú)法體現(xiàn)傳感器的真實(shí)精度。有的企業(yè)為了降低成本直接將一定厚度的鋼板裁成合適的尺寸焊接到秤臺(tái)上，不經(jīng)過(guò)任何加工處理，使用初期不會(huì)有問(wèn)題，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)精度會(huì)越來(lái)越差。
接觸面積：是指?jìng)鞲衅髋c秤臺(tái)固定的接觸面積。如圖1所示，(a)接觸面過(guò)小，(b)接觸面過(guò)大。不同公司的產(chǎn)品，由于結(jié)構(gòu)和工藝的不同，接觸面的大小也是有些差別，所以在傳感器的生產(chǎn)過(guò)程中必須加以確定，并同時(shí)在傳感器的安裝使用說(shuō)明書中詳細(xì)定義，以保證客戶能按照*佳條件安裝使用?？梢詤⒖纪捞氐蟻喌?410產(chǎn)品，將安裝控制線標(biāo)到傳感器上，如圖1(c)所示。
安裝扭力：在《衡器》雜志上曾經(jīng)介紹過(guò)橋式傳感器的安裝扭力與遲滯性的關(guān)系，在接觸面一定的條件下，安裝扭力越大，遲滯性越小。同樣的道理，如果將傳感器安裝在不同的設(shè)備上，安裝扭力的大小也直接影響產(chǎn)品的真實(shí)精度。傳感器按照不同受力結(jié)構(gòu)分為單點(diǎn)式，懸臂梁式，橋式，“S”式，輪輻式，柱式等六大類。安裝扭力的影響規(guī)律對(duì)不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品是不一樣的。例如懸臂梁傳感器，安裝扭力在100Nm時(shí)，能得到*佳的遲滯性。扭力過(guò)大或過(guò)小，遲滯性都會(huì)變差（不同公司的產(chǎn)品安裝扭力*佳值會(huì)不一樣，必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)才能確定）。輪輻式傳感器的遲滯性對(duì)安裝扭力更為敏感，所以在使用時(shí)一定要依照生產(chǎn)廠商的安裝使用說(shuō)明書進(jìn)行安裝，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。
螺栓強(qiáng)度：螺栓的強(qiáng)度影響與安裝扭力是一樣的，如果強(qiáng)度不足，在產(chǎn)品安裝使用一段時(shí)間之后，鎖緊力則會(huì)變松，進(jìn)而影響精度。
安裝面硬度：以懸臂梁傳感器來(lái)說(shuō)明，因其固定端的接觸面較小，如果硬度過(guò)低，則在使用過(guò)程中隨使用次數(shù)的增加，受力支點(diǎn)則會(huì)移動(dòng)，如圖2，受力支點(diǎn)從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，則精度會(huì)有不同程度的變化。
螺栓強(qiáng)度：螺栓的強(qiáng)度影響與安裝扭力是一樣的，如果強(qiáng)度不足，在產(chǎn)品安裝使用一段時(shí)間之后，鎖緊力則會(huì)變松，進(jìn)而影響精度。
安裝面硬度：以懸臂梁傳感器來(lái)說(shuō)明，因其固定端的接觸面較小，如果硬度過(guò)低，則在使用過(guò)程中隨使用次數(shù)的增加，受力支點(diǎn)則會(huì)移動(dòng)，如圖2，受力支點(diǎn)從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，則精度會(huì)有不同程度的變化。
上面所講述的影響因素直接與傳感器接觸，容易理解，還有一些其他因素看起來(lái)與傳感器關(guān)系不大，但卻影響傳感器的精度。比如秤臺(tái)強(qiáng)度，基礎(chǔ)堅(jiān)固性，防塵防水等因素。秤臺(tái)強(qiáng)度的影響：以平臺(tái)秤為例，一般采用懸臂梁稱重傳感器4只，安裝在四個(gè)角上，如圖3(a)所示：
圖3(b)為平臺(tái)秤的側(cè)視簡(jiǎn)圖及受力模型，如果秤臺(tái)的強(qiáng)度不足，可以導(dǎo)致秤臺(tái)中心凹陷，如圖3(d)，這種結(jié)果會(huì)導(dǎo)致傳感器受側(cè)向力的影響。而且側(cè)向力的大小隨被測(cè)物的重量增加而增加，但其增加的幅度卻是非線性關(guān)系，以圖3(c)為模型簡(jiǎn)化受力，可以用下列公式估算出傳感器的受力與載荷的關(guān)系：
F=G/2cosα=G/2cos(G·L2/4·E·I）
式中：F——傳感器荷重端受力
G——秤臺(tái)載荷
E——秤臺(tái)剛度
L——傳感器固定端與秤臺(tái)中心的距離
I——秤臺(tái)轉(zhuǎn)性慣距
α——秤臺(tái)受力與變形角度
從公式看出，如果秤臺(tái)強(qiáng)度足夠強(qiáng)，可以忽略秤臺(tái)變形，即α=0，cosα=1，故而F=G/2，如果秤臺(tái)的強(qiáng)度越差，α角度隨載荷增加而變大，從而使F與G的非線性度越差。G——秤臺(tái)載荷
E——秤臺(tái)剛度
L——傳感器固定端與秤臺(tái)中心的距離
I——秤臺(tái)轉(zhuǎn)性慣距
α——秤臺(tái)受力與變形角度
在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，安裝地腳有固定式地腳如圖3(e)和活動(dòng)式地腳圖3(f)兩種。固定式地腳的結(jié)構(gòu)由螺桿、底座和減振橡膠組成?；顒?dòng)式地腳由螺桿、鋼球、底座和防滑墊組成。如果平臺(tái)秤的安裝地腳為固定式地腳，其受力結(jié)構(gòu)還要考慮地腳傾斜后支點(diǎn)變化的影響。如圖4(b)所示。如果采用活動(dòng)地腳，則可以減少因地腳變形而帶來(lái)的負(fù)面影響。
除平臺(tái)秤以外，如果汽車衡臺(tái)面的強(qiáng)度不足不但影響產(chǎn)品的精度同時(shí)也影響標(biāo)定。
基礎(chǔ)的影響：這里面的基礎(chǔ)是指汽車衡或軌道衡的傳感器的安裝基礎(chǔ)，如一臺(tái)載荷為八十噸的汽車衡，一般使用6只或8只稱重傳感器。傳感器通過(guò)底座與基礎(chǔ)的預(yù)埋件固定。單只傳感器的接觸面積約有250cm2，單位面積的壓力達(dá)到0.40～0.58kN/cm2。如果基礎(chǔ)不牢固，使用一段時(shí)間后，基礎(chǔ)產(chǎn)生變化后，傳感器的特性則無(wú)法完全真實(shí)表現(xiàn)出來(lái)。與初裝標(biāo)定時(shí)的條件會(huì)有較大的變化。
灰塵和水的影響：這兩種因素在保養(yǎng)條件比較好的條件下不會(huì)產(chǎn)生影響，但是在室外使用的衡器，如汽車衡，軌道衡等要特別注意。我們以水泥廠或礦山廠的汽車衡為例說(shuō)明其影響：水泥廠的環(huán)境一般很惡劣，過(guò)往全是重型汽車，隨車帶起來(lái)的灰塵大部分屬于水泥成分，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)沉積在裸露的傳感器表面及配件間隙內(nèi)，經(jīng)過(guò)雨季或處在周圍環(huán)境潮濕的現(xiàn)場(chǎng)，傳感器表面或配件間隙的灰塵會(huì)硬化，使原本活動(dòng)的配件變成固定式的，如果配件在傳感器的變形敏感區(qū)域，則傳感器的線性和遲滯性明顯變差。另一方面單從水或潮氣講，主要是腐蝕傳感器表面，使接觸點(diǎn)產(chǎn)生變化，特別是含有配件的產(chǎn)品，生銹后會(huì)使配件與傳感器“銹死”在一起，而影響精度。
曾經(jīng)遇到過(guò)一個(gè)特殊案件：客戶在夏天6月左右安裝一臺(tái)80t的汽車衡，使用6只30t的橋式傳感器，現(xiàn)場(chǎng)在北方。由于在安裝過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)人員將傳感器中間部位的密封條刮破，并沒(méi)有作相應(yīng)的改善，標(biāo)定后交付使用。到11月份，用戶反映汽車衡數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，早晨測(cè)試的數(shù)據(jù)明顯低于中午測(cè)量的數(shù)據(jù)8～10t，開(kāi)始懷疑傳感器的溫度補(bǔ)償出現(xiàn)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多次確認(rèn)分析沒(méi)有找到問(wèn)題所在。根據(jù)問(wèn)題出現(xiàn)在早上的條件，建議用戶用熱風(fēng)機(jī)給傳感器加熱，半小時(shí)后再次確認(rèn)問(wèn)題消失。后來(lái)發(fā)現(xiàn)密封條刮破的那只傳感器的變形間隙里面全是水，早晨是固態(tài)的冰，中午是水，也就是說(shuō)在早晨，變形間隙內(nèi)固態(tài)的冰阻止了傳感器受力后變形，而這只傳感器的輸出很小，影響輸出結(jié)果。
針對(duì)灰塵的影響，有經(jīng)驗(yàn)的廠商會(huì)采用適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，如增加密封罩，表面涂適量的黃油等保護(hù)。
上述的影響因素，或多或少都會(huì)影響使用精度，在建造基礎(chǔ)和安裝過(guò)程中盡量避免，以保證長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性能。
除平臺(tái)秤以外，如果汽車衡臺(tái)面的強(qiáng)度不足不但影響產(chǎn)品的精度同時(shí)也影響標(biāo)定。
基礎(chǔ)的影響：這里面的基礎(chǔ)是指汽車衡或軌道衡的傳感器的安裝基礎(chǔ)，如一臺(tái)載荷為八十噸的汽車衡，一般使用6只或8只稱重傳感器。傳感器通過(guò)底座與基礎(chǔ)的預(yù)埋件固定。單只傳感器的接觸面積約有250cm2，單位面積的壓力達(dá)到0.40～0.58kN/cm2。如果基礎(chǔ)不牢固，使用一段時(shí)間后，基礎(chǔ)產(chǎn)生變化后，傳感器的特性則無(wú)法完全真實(shí)表現(xiàn)出來(lái)。與初裝標(biāo)定時(shí)的條件會(huì)有較大的變化。
灰塵和水的影響：這兩種因素在保養(yǎng)條件比較好的條件下不會(huì)產(chǎn)生影響，但是在室外使用的衡器，如汽車衡，軌道衡等要特別注意。我們以水泥廠或礦山廠的汽車衡為例說(shuō)明其影響：水泥廠的環(huán)境一般很惡劣，過(guò)往全是重型汽車，隨車帶起來(lái)的灰塵大部分屬于水泥成分，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)沉積在裸露的傳感器表面及配件間隙內(nèi)，經(jīng)過(guò)雨季或處在周圍環(huán)境潮濕的現(xiàn)場(chǎng)，傳感器表面或配件間隙的灰塵會(huì)硬化，使原本活動(dòng)的配件變成固定式的，如果配件在傳感器的變形敏感區(qū)域，則傳感器的線性和遲滯性明顯變差。另一方面單從水或潮氣講，主要是腐蝕傳感器表面，使接觸點(diǎn)產(chǎn)生變化，特別是含有配件的產(chǎn)品，生銹后會(huì)使配件與傳感器“銹死”在一起，而影響精度。
曾經(jīng)遇到過(guò)一個(gè)特殊案件：客戶在夏天6月左右安裝一臺(tái)80t的汽車衡，使用6只30t的橋式傳感器，現(xiàn)場(chǎng)在北方。由于在安裝過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)人員將傳感器中間部位的密封條刮破，并沒(méi)有作相應(yīng)的改善，標(biāo)定后交付使用。到11月份，用戶反映汽車衡數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，早晨測(cè)試的數(shù)據(jù)明顯低于中午測(cè)量的數(shù)據(jù)8～10t，開(kāi)始懷疑傳感器的溫度補(bǔ)償出現(xiàn)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多次確認(rèn)分析沒(méi)有找到問(wèn)題所在。根據(jù)問(wèn)題出現(xiàn)在早上的條件，建議用戶用熱風(fēng)機(jī)給傳感器加熱，半小時(shí)后再次確認(rèn)問(wèn)題消失。后來(lái)發(fā)現(xiàn)密封條刮破的那只傳感器的變形間隙里面全是水，早晨是固態(tài)的冰，中午是水，也就是說(shuō)在早晨，變形間隙內(nèi)固態(tài)的冰阻止了傳感器受力后變形，而這只傳感器的輸出很小，影響輸出結(jié)果。
針對(duì)灰塵的影響，有經(jīng)驗(yàn)的廠商會(huì)采用適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，如增加密封罩，表面涂適量的黃油等保護(hù)。
上述的影響因素，或多或少都會(huì)影響使用精度，在建造基礎(chǔ)和安裝過(guò)程中盡量避免，以保證長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性能。
淺析影響稱重傳感器遲滯性的因素三
公安機(jī)關(guān)備案號(hào)：
