浅谈称重传感器应用及选择
称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器应先要考虑传感器所处的实际工作环境,这点对正确选用称重传感器至关重要,它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命,乃至整个衡器的可靠性和安全性。在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上,新旧国标有质的差异。主要有s型、悬臂型、轮辐式、板环式、膜盒式、桥式、柱筒式等几种样式,轮辐式的称重传感器是一种精密的测量装置,其能够将感受到的重量信号,压力信号转换为能够测量的电信号,并将电信号输出;由于轮辐式传感器具有抗侧应力和偏载能力强、重心低、便于安装、结构简单线性和重复性好、过载能力强等优点,从而广泛的应用在工业过程和控制领域,促进了工业的发展。
称重传感器的工作原理是将金属电阻丝在张力作用下拉伸并变细,然后电阻增加,即金属电阻随所承受的应变而变化,称重传感器是用于将重量信号或压力信号转换为电量信号的转换装置,称重传感器的构造原理是金属电阻具有阻碍电流流动的特性,一般来说,金属线越细,电阻值就越大,当金属电阻线在外力作用下伸缩时,其电阻值将在一定范围内增大或减小,因此,如果金属线(或膜)紧紧地附着在被测物上,则在被测物在外力作用下伸缩时,金属电阻线会成比例地伸缩,其电阻值将相应更改,称重传感器将金属电阻应变计粘贴在金属称重梁上以测量重量信号。
称重传感器的弹性体是具有特殊形状的结构,它有两个功能,首先是承受称重传感器的外力,并且与外力产生反作用力以实现相对的静态平衡,其次,称重传感器的弹性体可以产生一个高质量的应变场(区域)以粘附在该区域,称重传感器的弹性体是完成应变信号转换任务的理想选择,
最常见的称重传感器类型是:
l单点称重传感器——单点称重传感器是最常见的称重传感器类型,它们通常用于低容量称重系统,包括许多不同类型的秤。它们具有测量偏心负载的能力,因此是行业许多不同方面的流行选择。
lS型称重传感器——S型称重传感器得名于其形状,有时也称为Z型称重传感器。它们具有紧凑的设计,使其适用于空间狭小的应用。它们通常用于拉伸和压缩应用。
l压缩称重传感器——压缩称重传感器是一个术语,可用于指代大多数称重传感器,这使得它成为最多样化的类型。它们是紧凑型称重传感器,能够以高精度承载大容量负载。
l剪切梁称重传感器——剪切梁和弯曲梁称重传感器通常具有低剖面,使其适用于较小的空间或空间受限的区域。它们是非常具有成本效益的称重传感器。
l微型称重传感器——微型称重传感器的工作方式与普通称重传感器相同,但尺寸非常小,有些高度不到1厘米。它们易于组装并提供高度准确的读数。在此处查看我们的微型称重传感器。
l疲劳额定称重传感器——它们由两个3毫米到4毫米厚的环构成,使其非常坚硬和坚固。这减少了金属疲劳并保证了长寿命。
l航空航天称重传感器——非常适合航空航天中的各种应用,包括设计和制造、飞行前测试和飞行监控。
称重传感器的应用及选择:
在电子衡器应用中非常普遍的是称重传感器,也是称重系统及电子衡器的心脏部件。因此,已经广泛应用在各行各业,其主要作用是实现对物料既快又准的称量。
称重传感器的选用:称重传感器最大称量选择;安全系数。必须注意的是最大称量、承载器自重、过载能力、称重传感器灵敏度。
称重传感器准度的选择;对于衡器来说,当然是准度越高越好。但是考虑的是否能买得到,还有就是价格能否接受。
称重传感器的结构选择;一般是根据衡器来大致确定用什么结构称重传感器,再以传感器样本加以辅助选择。尤其在衡器的侧向力影响下,通常有剪应力和正应力两种原理传感器来对抗侧向力,但剪应力原理传感器抗侧向力强于正应力原理传感器。
称重传感器的数量确定:传感器数量的选择是根据称重系统的用途、秤体需要支撑的点数(支撑点数应根据使秤体几何重心和实际重心重合的原则而确定)而定。一般来说,秤体有几个支撑点就选用几只传感器。
称重传感器的量程选择:传感器量程的选择可依据秤的最大称量值、选用传感器的个数、秤体的自重、可能产生的最大偏载及动载等因素综合评价来确定。理论上说,称重系统的称量值越接近传感器的额定容量,则其称量准确度就越高,但在实际使用时,由于存在秤体自重、皮重及振动、冲击、偏载等,因而不同称量系统选用传感器的量限的原则有很大差别。
作为一般规则,有:秤体(秤台、容器等)+物料(需称量的载荷)≤选用传感器额定载荷×所配传感器个数×70%,其中70%的系数即是考虑振动、冲击、偏载等因素而加的。
需要说明的是:选择传感器得额定容量要尽量符合生产厂家的标准产品系列中的值,否则,选用了非标准产品,不但价格贵,而且损坏后难以代换。
在同一称重系统中,不允许选用额定容量不同的传感器,否则,该系统没法正常工作。
称重传感器的封装形式选择;根据衡器应用环境来考虑。称重传感器常用全密封和局部密封两种方式,因此由衡器应用环境来选择传感器密封方式。
所以说,电子衡器的“心脏”是称重传感器此话不假,其正确的选用重要性不可言喻。选用时从称重传感器的结构、量程、封装形式三大方面着手,以衡器的称量大小、使用环境、安装空间等方面作为切入点。使用好几种品牌的称重系统,其中托利多称重传感器用的最多,觉的质量可靠、性能优越。