浅析称重传感器
称重传感器的基本原理:
称重传感器的基本原理弹性体(弹性元件,敏感梁)在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小),再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号,从而完成了将外力变换为电信号的过程。由此可见,电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分
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。
称重传感器利用电阻、电感和电容是电子技术中的三大类无源元件,电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的传感器,它实质上就是一个具有可变参数的电容器。
称重传感器的性能特点:
称重传感器伴随着社会的进步,国力的增强,各类新材料层出不穷,原有材料的性能也有了进一步的提高,使用面也在不断的扩大,因而对材料的检验也提出了更高的要求。
众所周知,在上世纪80年代之前,材料试验机的使用仅局限于金属等少数领域,而如今,材料试验机的使用范围已不再只限于金属等领域了,它已经扩展到了所有的行业。材料试验机由过去的手动液压试验机一统天下,发展到今天,多种控制模式并存,性能特点各异,百花齐放的时代,在这琳琅满目的试验机中,如何选择一款适合自己特点的试验机是大多数用户所关心的事。
一:常见称重传感器的种类目前市场上常见的称重传感器主要有两大系列,四种类型:
1:液压系列:手动液压称重传感器、电液伺服液压称重传感器
2:电子万能系列:常规电子称重传感器、高性能电子称重传感器。
二:性能特点
1:手动液压称重传感器手动液压称重传感器主要采用简易高压油源作为动力源,手动调整阀作为控制元件,并进行人工手动实现加载,因而,它属于开环控制系统海南称重传感器由于受油源流量及主机结构的限制,它的油缸活塞行程较小,常见的一般在300mm左右,它的试验速度一般也较小。
受价格因素的影响,测力传感器一般采用压力传感器(大吨位基本采用压力传感器),因而,精度较低,量程较小,一般精度为1级或2级,量程一般为4%-100%F.S。受油缸摩擦力的影响,吨位一般很难做到很小,国内最小为5T。但由于它所特有的低价及大吨位的特点,目前,在成品检验、单一材料指标的测试中还在大量使用。
2:电液伺服类称重传感器它主要采用了精密高压油源作为动力源,使用伺服阀或比例阀作为控制元件进行闭环自动控制,因而控制性能较高,一般可实现载荷、应变、位移三种控制模式。同手动液压称重传感器一样,受油源流量的限制,他的试验速度较低。
由于称重传感器采用闭环自动控制,系统刚度成了整个系统正常工作的关键。众所周知,液体的刚度是比较低的,为了尽可能的减少液体对整机刚度的影响,一般电液伺服试验机的行程都不大,同样受整机刚度的影响,电液伺服类试验机的吨位都不可能做的很小,基本上都在一吨以上。
称重传感器的特点:
称重传感器的优点:对加载点变化不敏感、抗偏载性能好、固有线性好、安装方便、称重传感器固定不旋转、制造成本低。称重传感器缺点:重心较高、过载能力较差,大秤量的称重传感器难以达到高的准确度等级。
1:抗冲击、抗过载、安装简单、节省现场安装工作难度;
2:每个传感器单独送出信号,并经过单独的模块进行处理。如果多个传感器组秤使用无需担心偏载的影响,从而提供整体称重系统的测量精度;
3:传感器直接输出以kg、g为单位的数字信号,现场调试较为简单,即使不做标定也能达到价高的精度,尤其适用于大吨位罐体或不方便标定的场合;
4:传感器采用数字信号传输,现场的电磁干扰对信号无影响,系统更为可靠;
5:每个称重传感器具有最高50000分度的分辨率,适合构建更为精准的称重系统;
6:传感器采用RG58同轴电缆传输信号,如果传感器电缆被切断,用户可以直接在市面上买此电缆并在现场自行更换电缆,而无需将传感器返厂修理;
7:如果更换传感器后,整个称重系统无需重新标定,能大大简化系统的维护工作量;
9:罐体、容器的管道往往会带来称重误差,这主要因为传统应变式称重传感器在承受重量时产生较大的变形量,会引起管道产生附加力作用在称重罐体上,而MD系列传感器的最大变形量小于0.1mm,因此受管道变形影响小,整体称重性能更有保证。