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称重传感器的标定和测试 |
发布人:称重传感器 发布时间:2013/7/17 9:19:04 点击量:2940 |
通过某些假设得出的这些计算公式,另外还有电阻应变计的特性、应力形式、材料特征以及机械加工的偏差都会导致计算结果的一定误差。在批量制造称重传感器前,应制造几个样机进行组装、测试和标定。
在某些工业中,如航天工业也许只需要一次性的称重传感器,为决定其非线性、重复性和滞后等误差,在使用前对其进行标定是十分重要的。当计算机被应用于数据处理时,非线性、零点漂移及灵敏度变化,是很容易修正的。如果称重传感器在使用时要经历强烈的温度变化和外部附加载荷的影响,我们应进行试验并测量出这些影响量所造成的误差。如果某部分结构(如接头、销子、压杆)用来测量或是被用作称重传感器时,标定和测试就尤为重要了。
celtron称重传感器设计包括许多方面,这里对其制造生产不予讨论,例如,需要对电阻应变计安装技术知识的全面了解,一些电阻应变计制造商提供技术资料的同时,还应提供电阻应变计安装的分类等。
例如:一个量程40吨的mettler toledo称重传感器(四线制),接入仪表,仪表输出0~10V电压信号进入PLC。称重传感铭牌上说明的是40吨的,但是在仪表里面量程标定为30吨来使用,如果达到30吨仪表会输出6,7V信号,本来是40吨的传感器要把量程标定为30吨,防止称重中会出现瞬时冲量,大于30吨,长时间会损坏传感器,所以采用40吨的传感器,把量程标定为30吨。
有关称重传感器设计的附加内容见参考文献[2](a)和[2](b)。这份小册子及计算机程序比较完整,可以从制造商那里获得。
称重传感器符号定义
a—结构系数。
A—横截面面积。
A′—中性轴上横截面面积。
A1—中性轴上翼缘面积。
A2—中性轴上腹板面积。
b—应变梁翼缘或矩形截面的宽度。
c—从中性轴到应变梁或翼缘上表面的距离。
d—从中性轴到翼缘下表面的距离。
e—拉伸或压缩应变。
—应变计1、2、3、4的应变值。
—应变计1应变的绝对值。
es—应变梁表面应变。
et—电桥的总有效应变。
Ei—电桥的激励电压。
E0—电桥的输出电压。
Em—弹性模量。
f—翼缘厚度。
Gf—应变计灵敏系数。
h—应变梁厚度。
J—横截面的惯性矩。
l—从应变梁中心到应变计中心线的距离。
L—应变梁上两个应变计中心线之间的距离。
μ—泊松比。
M—应变计中心的弯矩。
N—电桥应变放大系数。
p—分载荷。
P—主载荷。
r—圆柱式弹性体半径。
S—拉伸或压缩应力。
Sa—平均应力。
Sb—弯曲应力。
Ss—剪切应力。
t—中性轴处腹板的厚度。
T—轴的扭矩。
V—剪力。
Z′—从中性轴到A'质心的距离。
Z1—从中性轴到翼缘质心的距离。
Z2——从中性轴到腹板质心的距离。
在过去十年中,计算机技术的发展改变了称重传感器的设计、制造与记录方式,例如在电阻应变计被安装后,所有的称重传感器都有一个原始的不平衡(当没有载荷作用时,也有输出信号存在)。通常零点调整电阻被应用于商业称重传感器,以便消除这种不平衡。运用计算机程序,零点不平衡数据很容易被除掉。除了零点调整电阻外,在精密的商业称重传感器中安装了许多电阻,便于补偿诸如零点和灵敏度温度影响。如果在记录数据的同时,称重传感器的温度也进行了测量,并且当这个称重传感器被标定时,温度造成的误差已被测定,那么就应该运用计算机程序修正最终数据。商业称重传感器制造商不为计算机提供用于修正原始不平衡或温度影响的数据,因为他们不想局限市场。商业称重传感器不安装零点平衡及温度补偿电阻会节省大量资金,尤其是需求量很大时效果更明显。
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