衡器系统设计时传感器和仪表的选型原则
仪器信息网 · 2011-04-06 00:17 · 14035 次点击
问题提出:
在衡器方案设计时,往往在确定准确度等级等指标后,不知如何选择传感器和称重仪表?有时自认为已正确选择了称重传感器和称重仪表,但是在实际测试中,衡器的计量性能指标还是无法保证,请指教在传感器和仪表的选型中,有何诀窍?
问题解答:
在衡器方案设计时,往往确定衡器准确度等级后,需要掌握以下选择传感器和仪表的选型原则:
1.传感器和仪表的选型中与衡器相关的计量参数
(1)衡器的主要参数:最大秤量、最小秤量、准确度等级、最大检定分度数n、工作温度范围、承载器的静载荷、去皮重量等。
(2)衡器的误差分配系数:p12+p22+p32+p42+p52……≤1
其中:p1、p2、p3、p4、p5…pi——衡器的误差分配因子,0.3≤pi≤0.8。
2.衡器最大秤量修正系数Q
一般来说,衡器的最大秤量修正系数Q应大于1,主要是针对偏载(载荷的不均匀分布)、承载器的静载荷、初始置零范围及添加皮重可能产生的影响的考虑。
Q=(Max+DL+ISZR+NUD+T+...)/Max
其中:Max——衡器的最大秤量;
DL——承载器的静载荷,由衡器方案设计时确定;
ISZR——初始置零范围,一般为20%Max;
NUD——承载器的载荷不均匀分布值。一般可以按典型结构的衡器进行假设。
·带杠杆及单传感器的衡器,或传感器对称排列的料斗,承载器上没有易造成偏载的装置NUD=0%Max
·其它典型衡器NUD=20%Max
·对于叉车秤,单轨吊秤及汽车衡NUD=50%Max
·多秤台衡器,组合数固定NUD=50%Max(累计最大秤量)
·多秤台衡器,组合数是可变NUD=50%Max(单秤台最大秤量)
T——衡器方案设计时按添加皮重法设计的重量值。
当然衡器的最大秤量修正系数Q还可以根据不同衡器的实际使用状况,再分别加上冲击系数、超载系数、风压系数等。
3.称重传感器选型
3.1准确度等级
准确度等级,包括称重传感器(LC)温度范围及湿热稳定和蠕变指标,必须满足衡器的要求。
[attach]46782[/attach]*)如果温度范围足够宽,并且湿热的稳定性和蠕变指标只能满足较低准确度等级要求。
3.2传感器最大允许误差分配系数pLC
如果衡器系统设计时没有规定称重传感器的误差分配系数,那么pLC=0.7。称重传感器的误差分配系数可以是0.3≤pLC≤0.8。
3.3工作温度范围
如果衡器系统设计方案中没有规定称重传感器的工作温度范围,那么温度范围下限Tmin=-10℃及温度范围上限Tmax=40℃。根据衡器系统设计方案,也可以对温度范围做出限定,但工作温度范围不得小于30℃。
3.4传感器最大秤量
称重传感器的最大秤量Emax应满足下述条件:
Emax≥Q×Max×R/N
其中:Q——衡器最大秤量修正系数;
Max——衡器的最大秤量;
R——衡器载荷传递装置的缩比;
N——衡器传感器支撑点的数量。
3.5传感器最小静载荷
因承载器所产生的最小载荷必须等于或大于称重传感器的最小静载荷Emin(许多称重传感器有Emin=0):
Emin≤DL×R/N
其中:Emin——传感器的最小静载荷;
DL——承载器的静载荷,由衡器方案设计时确定。
3.6传感器最大分度数nLC
(1)对于每只称重传感器,称重传感器的最大分度数nLC应不小于衡器的检定分度数n:
nLC≥n
(2)对于多称量范围、多分度值衡器,下述要求适用于任何单独的称量范围或局部称重范围:
nLC≥ni
(3)传感器最小静载荷输出恢复DR
l对于多称量范围衡器,同一传感器用于多于一个称量范围时,应满足条件:
DR×E/Emax≤e1×R/N
或:DR/Emax≤e1/Max
当DR未知时,应满足条件nLC≥0.4×Maxr/e1。
·对于多分度值衡器,应满足条件:
DR×E/Emax≤0.5×e1×R/N即DR/Emax