正确地加载是获得高精度称重结果的前提。加载方向,支撑结构或安装工具,都可能会其造成影响。
对传感器的负荷导入点,包括和被测物之间以及器及其支承表面之间,要特别注意不作用于测量方向上的负荷分 器及其支承表面之间,不作用于测量方向上的负荷分 量会使产生测误差,也可能缩短传感器的寿命。
传感器只准用于指定的负荷方向,对于一些 HBM 称重传感器 (例如. Z6, Z7 和 HLC), 以箭头标示负荷方向。
要尽量避免侧向力和弯矩,以下是传感器正确的负荷导入和错误例子
正确地加载是获得高精度称重结果的前提。加载方向,支撑结构或安装工具,都可能会其造成影响。
对传感器的负荷导入点,包括和被测物之间以及器及其支承表面之间,要特别注意不作用于测量方向上的负荷分 器及其支承表面之间,不作用于测量方向上的负荷分 量会使产生测误差,也可能缩短传感器的寿命。
传感器只准用于指定的负荷方向,对于一些 HBM 称重传感器 (例如. Z6, Z7 和 HLC), 以箭头标示负荷方向。
要尽量避免侧向力和弯矩,以下是传感器正确的负荷导入和错误例子
压式传感器底部必须放置于平坦的能承重的基座上,此基座在负荷下不会变形。为使一均匀负荷从传感器底部可靠地传递到基座,传感器必须固定于坚固的基座上,对于平面支承的传感器尤其必要。传感器基座必须能承受与负荷相应的支承力。 称量容器或监控填充状态时, 必须考虑由于温度变化而产生的容器和支架的水平运动。刚性安装附件阻止这一运动,最终产生水平侧向力,致使产生测量误差。这一作用力有时使传感器损坏甚至完全断裂。这种情况可能出现在负荷加载点处,偏心的负荷或斜向负荷可能产生扭力和侧向力,因此需选择能避免温度变形或其他因素引起的水平力的结构。 典型的弹性支承体是许多重迭安置的钢板和胶层,通过硫化过程互相连结的。很小的力也会使上面和下面的负荷引导面平行移动。所以最上支承板能避免侧向力,而不给传感器下支承板附加力。容器和传感器之间的水平平移最多可达15mm。同时,在平移中产生回复力,使容器又回到起始点,此力与负荷无关,而正比于平移距离,根据弹性支承体型号的不同可达800牛顿,这一支承能平衡倾斜达1.7°的容器。 尤其对冲击式的负荷振动和其他由外部引发的振动,弹性支承体的阻尼作用是有利的。此外,弹性支承体被设计成良好绝热,其层式结构使容器与传感器之间的热传导为极小。为限制侧向偏移,只要设置端点偏移保护,而无须操作部件。 注意:由于待称容器连接管道使弹性体支承在额定负荷时变形大约一个毫米,这已明显地大于传感器的实际变形量,若不予考虑会产生大的误差。 尽管不用通常的导杆束缚,重心不稳时必须确保容器被结实固定。在容器称量领域内,弹性支承体是能满足低中精度要求的成本低廉和简单的构件。 传统的衡器制造以机械秤的结构为最高的精度。对电子衡器,“锥尖”和“锥座”,相当于机械秤的“刀口”。 这一安装附件尤其适应于高精度要求的称重领域。但这种应用对动态负荷或振动是非常敏感的。 回扭机构应用于双弯曲梁传感器中,并使具有拉力或压力负荷在作用在一条直线上。 它的应用限于平台内仅带一个传感器或与两边吊钩一起悬挂的重物。 万向节联结适用于准静态的拉式负荷(负荷频率小于10赫兹), 其他的连接通常利用叉形件,频率更高的动态负荷应该用柔性的易伸缩的柱状体. 如果容器的支承脚上没有全部装有传感器,那么必须安装固定或倾斜支座,在应用固定支座时,可利用现成的构件,图4-9显示了由HBM提供的固定支座,以斜撑支着的双T支架组成、通过斜撑创造了一个很好的柔性区域,固定支座也在水平方向固定住了容器,这一方法也可以不用导向机构。要注意的是,传感器的偏移会引起固定支座微小的弯曲,从而引起测量信号的误差,可这一误差可以通过校准传感器的方法来减小。 对倾斜式支座而言上面描述的测量误差,实际上不会出现,因为这里没有弯曲应力可言,只发生细微的滚动摩擦,但是倾斜支座的水平偏移,远小于固定支座的,因此根据应用场合不同可能需要 建造容器秤时,其允许的位移基于传感器及其安装附件,这些安装附件或者是自归中的,部分是自复位的;机械保护器保护的是最大允许的侧向偏移。例如角度阻挡器,或橡胶缓冲。 Stops 若容器重心位于承载点之上,且同时不能排除风及其他外力影响,则容器也应针对倾倒或抬升加以保护。 这可设计两级保护或设计特别的反向抬升保护,例如,抬升保护可以在承载点附近垂直加入螺旋杆加以实现。在容器方面螺栓杆悬空地通过加载称体的钻孔伸入。其保护间隙是通过位于螺杆上的螺母调节的,通过在加载称体中钻孔的大小,通常也可限制最大侧向位移。 反向抬升保护 在使用非回位作用的多球支座或类似的元件时值得推荐的是以导杆固定容器。导杆的尺寸和结构设计成能传递测量力。并使在测量方向上阻止容器运动的力尽可能的小,导杆有下列形式: Tensioning rope 螺栓导杆: Stay rods 扁棍导杆: Flat stay rods 因而装配中要求细心的定向工作,此外,在系紧容器,应确保不出现任何导致销子导杆倾斜的位移。 Bolt stay rods 带万向节的螺栓导杆: [image missing] Stay rods with end bearingsMounting aids for load cells
传感器的支撑结构
尽管整体稳定,有时基座在负荷作用下也能强烈变形。由于这一变形可同时引起支承面的沉降,所以在此情况下必须保持所有基座的沉降大小相等,以避免倾斜,及由此产生的侧向力。总的来说,刚性结构的基座优于柔性结构,软结构的各处很难达到均匀下沉,且会造成整个结构的附加应力。
使用安装附件装配传感器的准则,是排除多方面的干扰。因而要求视应用而定选择具体的安装附件。然而说到底,只有对称重技术了如指掌的设计工程师才能确定测量过程中的干扰情况。因此对不同的传感器结构,不光有广泛的负荷导入方式,也有多种安装附件的选择。弹性支撑
Additional design components
锥尖和锥座
回扭机构
万向节联结
固定和倾斜型支座
HBM mounting aids and overview of accessories
HBM 固定支座
摇臂轴承容器固定
保护器
反向抬升保护
导杆
张弦:
它们不传递垂直力,并以此很好地避免外力的影响。
它们在轴向方向产生与平衡水平力相应的反作用力,因此一个导杆必须两端同时使用螺栓。
扁棍导杆对水平的位移产生轴向力而对垂直的偏移引起了弯曲,它容易产生附加力。但是即使在大截面和双面张紧使用时由于扁棍弯曲而产生的附加力的影响也是小的,但校准时必须注意附加力的作用。
销子导杆:
销子导杆在垂直方向产生极小的附加力,然而导杆小小的的倾斜即能引起夹紧,以此产生摩擦力,并形成垂直方向的附加力影响。
带铰链头的螺栓导杆与销子导杆具有同样的作用。然而由于万向节轴承可以向各个方向自由旋转,能避免倾斜。所以装配时只要水平校准导杆,这类带万向节的螺栓导杆对于容器结构的制造和装配误差要求较松。但导杆必须对万向节轴承进行保护,防止锁死,尤其当它暴露在户外。