箱體稱重系統(tǒng)傳感器的選擇

稱重傳感器實際上是一種將質量信號轉變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置。用傳感器應先要考慮傳感器所處的實際工作環(huán)境，這點對正確選用傳感器至關重要，它關系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命，乃至整個衡器的可靠性和安全性。

環(huán)境給傳感器造成的影響主要有以下幾個方面: (1)高溫環(huán)境對傳感器造成涂覆材料熔化、焊點開化、彈性體內應力發(fā)生結構變化等問題。對于高溫環(huán)境下工作的傳感器常采用耐高溫傳感器;另外，必須加有隔熱、水冷或氣冷等裝置。 (2)粉塵、潮濕對傳感器造成短路的影響。在此環(huán)境條件下應選用密閉性很高的傳感器。不同的傳感器其密封的方式是不同的，其密閉性存在著很大差異。 常見的密封有密封膠充填或涂覆;橡膠墊機械緊固密封;焊接(氬弧焊、等離子束焊)和抽真空充氮密封。 從密封效果來看，焊接密封為最佳，充填涂覆密封膠為量差。對于室內干凈、干燥環(huán)境下工作的傳感器，可選擇涂膠密封的傳感器，而對于一些在潮濕、粉塵性較高的環(huán)境下工作的傳感器，應選擇膜片熱套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的傳感器。 (3)在腐蝕性較高的環(huán)境下，如潮濕、酸性對傳感器造成彈性體受損或產生短路等影響，應選擇外表面進行過噴塑或不銹鋼外罩，抗腐蝕性能好且密閉性好的傳感器。 (4)電磁場對傳感器輸出紊亂信號的影響。在此情況下，應對傳感器的屏蔽性進行嚴格檢查，看其是否具有良好的抗電磁能力。 (5)易燃、易爆不僅對傳感器造成徹底性的損害，而且還給其它設備和人身安全造成很大的威脅。因此，在易燃、易爆環(huán)境下工作的傳感器對防爆性能提出了更高的要求:在易燃、易爆環(huán)境下必須選用防爆傳感器，這種傳感器的密封外罩不僅要考慮其密閉性，還要考慮到防爆強度，以及電纜線引出頭的防水、防潮、防爆性等。 其次對傳感器數(shù)量和量程的選擇。 傳感器數(shù)量的選擇是根據(jù)電子衡器的用途、秤體需要支撐的點數(shù)(支撐點數(shù)應根據(jù)使秤體幾何重心和實際重心重合的原則而確定)而定。一般來說，秤體有幾個支撐點就選用幾只傳感器，但是對于一些特殊的秤體如電子吊鉤秤就只能采用一個傳感器，一些機電結合秤就應根據(jù)實際情況來確定選用傳感器的個數(shù)。 傳感器量程的選擇可依據(jù)秤的最大稱量值、選用傳感器的個數(shù)、秤體的自重、可能產生的最大偏載及動載等因素綜合評價來確定。一般來說，傳感器的量程越接近分配到每個傳感器的載荷，其稱量的準確度就越高。但在實際使用時，由于加在傳感器上的載荷除被稱物體外，還存在秤體自重、皮重、偏載及振動沖擊等載荷，因此選用傳感器量程時，要考慮諸多方面的因素，保證傳感器的安全和壽命。 傳感器量程的計算公式是在充分考慮到影響秤體的各個因素后，經(jīng)過大量的實驗而確定的。 公式如下: C=K-0K-1K-2K-3(Wmax+W)/N C-單個傳感器的額定量程;W-秤體自重;Wmax-被稱物體凈重的最大值;N-秤體所采用支撐點的數(shù)量;K-0-保險系數(shù)，一般取值在1.2~1.3之間人;K-1-沖擊系數(shù);K-2-秤體的重心偏移系數(shù);K-3-風壓系數(shù)。 例如:一臺30t電子汽車衡，最大稱量是30t，秤體自重為1.9t，采用四只傳感器，根據(jù)當時的實際情況，選取保險系數(shù)K-0=1.25，沖擊系數(shù)K-1=1.18，重心偏移系數(shù)K-2-=1.03，風壓系數(shù)K-3=1.02，試確定傳感器的噸位。 解:根據(jù)傳感器量程計算公式: C=K-0K-1K-2K-3(Wmax+W)/N 可知: C=1.25×1.18×1.03×1.02×(30+1.9)/4 =12.36t 因此，可選用量程為15t的傳感器(傳感器的噸位一般只有10T、15T、20t、25t、30t、40t、50t等，除非特殊訂做)。 根據(jù)經(jīng)驗，一般應使傳感器工作在其30%~70%量程內，但對于一些在使用過程中存在較大沖擊力的衡器，如動態(tài)軌道衡、動態(tài)汽車衡、鋼材秤等，在選用傳感器時，一般要擴大其量程，使傳感器工作在其量程的20%~30%之內，使傳感器的稱量儲備量增大，以保證傳感器的使用安全和壽命。 再次，要考慮各種類型傳感器的適用范圍。 傳感器型式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。廠家一般會根據(jù)傳感器的受力情況、性能指標、安裝形式、結構型式、彈性體的材質等特點規(guī)定傳感器的適用范圍，譬如鋁式懸臂梁傳感器適用于計價秤、平臺秤、案秤等;鋼式懸臂梁傳感器適用于料斗秤、電子皮帶秤、分選秤等;鋼質橋式傳感器適用于軌道衡、汽車衡、天車秤等;柱式傳感器適用于汽車衡、動態(tài)軌道衡、大噸位料斗秤等。 最后，還要對傳感器準確度等級進行選擇。 傳感器的準確度等級包括傳感器的非線形、蠕變、蠕變恢復、滯后、重復性、靈敏度等技術指標。在選用傳感器的時候，不要單純追求高等級的傳感器，而既要考慮滿足電子秤的準確度要求，又要考慮其成本。 對傳感器等級的選擇必須滿足下列兩個條件: 1.滿足儀表輸入的要求。稱重顯示儀表是對傳感器的輸出信號經(jīng)過放大、A/D轉換等處理之后顯示稱量結果的。因此，傳感器的輸出信號必須大于或等于儀表要求的輸入情號大小，即將傳感器的輸出靈敏度代人傳感器和儀表的匹配公式，計算結果必須大于或等于儀表要求的輸入靈敏度。 傳感器和儀表的匹配公式: 傳感器輸出靈敏度*激勵電源電壓*秤的最大稱量 秤的分度數(shù)*傳感器的個數(shù)*傳感器量程 例如:一稱量為25kg的定量包裝秤，最大分度數(shù)為1000個分度;秤體采用3只L-BE-25型傳感器，量程為25kg，靈敏度為2.0±0.008mV/V，拱橋電壓力12V;秤采用AD4325儀表。問采用的傳感器能否與儀表匹配。 解:經(jīng)查閱，AD4325儀表的輸入靈敏度為0.6μV/d，因此根據(jù)傳感器和儀表的匹配公式可得儀表的實際輸入信號為: 2×12×25/1000×3×25=8μV/d>0.6μv/d 所以，采用的傳感器滿足儀表輸入靈敏度的要求，能夠與所選儀表匹配。 2.滿足整臺電子秤準確度的要求。一臺電子秤主要是由秤體、傳感器、儀表三部分組成，在對傳感器準確度選擇的時候，應使傳感器的準確度略高于理論計算值，因為理論往往受到客觀條件的限制，如秤體的強度差一點，儀表的性能不是很好、秤的工作環(huán)境比較惡劣等因素都直接影響到秤的準確度要求，因此要從各方面提高要求，又要考慮經(jīng)濟效益，確保達到目的。

適合:反應釜，反應鍋,油料罐，儲料罐，攪拌罐，槽罐，立罐等電子計量控制。

稱重及控制系統(tǒng)主要由多只傳感器、多路接線盒(含放大器)、顯示儀表、輸出多程控制信號。該系統(tǒng)可應用于各種箱體稱重、罐裝液體、固體稱重及干粉攪拌機、砂漿配料攪拌機，液體配料罐等。

用戶可以直接接入PLC系統(tǒng)，終端控制系統(tǒng)，實現(xiàn)多程控制及自動化控制。該系統(tǒng)對稱重傳感器輸出的微弱重量信號進行數(shù)字化處理，獲得高精度的稱重數(shù)據(jù)。在軟件中設置了豐富的數(shù)字濾波技術，以及防止干擾系統(tǒng)失控的應急軟件等。