稱重模塊系統

稱重模塊

                                    章     概述 

稱重模塊也稱傳感器模塊。SB系列靜載稱重模塊是針對用戶對一些容器實施稱量時需要一體化稱重單元，而結合本公司高精度稱重傳感器，研制開發的一種產品。將稱重傳感器、載荷傳遞裝置和安裝板等部件結合在一起，可以簡便地與多種機械設備相連接，如滾道、平臺、罐體、料斗等。它采用模塊化設計，具有結構簡單，安裝維護方便，互換性好的特點，適用于各種靜載稱重的場所。可滿足容器等承重體在外界環境變化影響下的準確稱量。

第二章  主要技術指標

第三章    結構原理

SB-A靜載稱重模塊為了消除外界環境非預想力的影響，按其承壓頭所受約束形式的不同劃分，它有三種基本形式：固定式模塊、半懸浮式模塊、全懸浮式模式。

（一）懸臂梁稱重傳感器模塊

1．固定式模塊——稱重模塊Ⅰ

1：下安裝板      2：稱重傳感器    3：上安裝板   4：跨接導線   5：上壓頭 

6：防傾覆螺桿    7：側板

其各部分作用為：

（1）下安裝板：提供用于稱重傳感器的安裝板，帶4個安裝孔可用于與用戶基礎安裝板的連接。

（2）稱重傳感器：實現對載荷量值的采集。

（3）上安裝板：帶4個安裝孔用于與用戶容器支撐腳安裝板的連接。

（4）跨接導線：使稱重傳感器上下安裝板成為等勢體，保護稱重傳感器免受非預想的過電流對其產生的損害。

（5）上壓頭：實現對載荷量值的傳遞，與上安裝板組合限制容器在水平范圍內產生的位移。

（6）防傾覆螺桿：正常狀況下，防傾覆螺桿的上平面距上安裝板上平面有2~3mm間隙，起防過載的作用，一旦發生危險防傾覆螺桿的端部可阻止容器的翻轉。防傾覆螺桿在更換傳感器時也可以將其升起以支撐容器支腿，為更換傳感器提供方便。

（7）側板：用于運輸和安裝時避免傳感器受到過載荷的沖擊，正常使用時去除。

該模塊由于在水平范圍內為全約束，僅能在豎直方向運動而得名，其模塊示意圖為：（見右圖）

2、半懸浮式模塊——稱重模塊Ⅱ

其結構示意圖如下：

1：下安裝板  2：稱重傳感器    3：上安裝板   4：跨接導線   5：墊板

6：上壓頭    7：擋塊      8：防傾覆螺桿   9：側板

       其各部分作用為：

（1）下安裝板：提供用于稱重傳感器的安裝板，帶4個安裝孔可用于與用戶基礎安裝板的連接。

（2）稱重傳感器：實現對載荷量值的采集。

（3）上安裝板：帶4個安裝孔用于與用戶容器支撐腳安裝板的連接。

（4）跨接導線：使稱重傳感器上下安裝板成為等勢體，保護稱重傳感器免受非預想的過電流對其產生的損害。

（5）墊板：滿足上壓頭在墊板上自由滑動。

（6）上壓頭：實現對載荷量值的傳遞。

（7）擋塊：限制上壓頭在水平范圍內單一方向上運動。

（8）防傾覆螺桿：正常狀況下，防傾覆螺桿的上平面距上安裝板上平面有2~3mm間隙，起防過載的作用，一旦發生危險防傾覆螺桿的端部可阻止容器的翻轉。防傾覆螺桿在更換傳感器時也可以將其升起以支撐容器支腿，為更換傳感器提供方便。

（9）側板：用于運輸和安裝時避免傳感器受到過載荷的沖擊，正常使用時去除。

        該模塊由于在水平范圍內僅可以在單一方向上運動，其自由度受到限制而得名。其模塊示意圖見右圖：

3、全懸浮式模塊——稱重模塊Ⅲ：

其結構示意圖如下：

1：下安裝板  2：稱重傳感器    3：上安裝板   4：跨接導線   5：墊板

6：上壓頭    7：防傾覆螺桿    8：側板

       其各部分作用為：

（1）下安裝板：提供用于稱重傳感器的安裝板，帶4個安裝孔可用于與用戶基礎安裝板的連接。

（2）稱重傳感器：實現對載荷量值的采集。

（3）上安裝板：帶4個安裝孔用于與用戶容器支撐腳安裝板的連接。

（4）跨接導線：使稱重傳感器上下安裝板成為等勢體，保護稱重傳感器免受非預想的過電流對其產生的損害。

（5）墊板：滿足上壓頭在墊板上自由滑動。

（6）上壓頭：實現對載荷量值的傳遞。

（7）防傾覆螺桿：正常狀況下，防傾覆螺桿的上平面距上安裝板上平面有2~3mm間隙，起防過載的作用，一旦發生危險防傾覆螺桿的端部可阻止容器的翻轉。防傾覆螺桿在更換傳感器時也可以將其升起以支撐容器支腿，為更換傳感器提供方便。

（8）側板：用于運輸和安裝時避免傳感器受到過載荷的沖擊，正常使用時去除。

該模塊由于在水平范圍內為自由的而得名，其模塊示意圖為：（見右圖）

第四章   稱重模塊的安裝

（一）、稱重模塊的系統布置：

靜載稱重系統是由全約束模塊、自由模塊、半自由模塊三種基本模塊組成。當系統為三點支撐時，三個點為全約束模塊、半自由模塊、自由模塊各一個；當系統為四點支撐時，四個點為全約束模塊、半自由模塊各一個，自由模塊兩個。依此類推，其中全約束模塊、半自由模塊是必須的且各為一個，其他需要的承重點由自由模塊補足。

1、三點支撐：

稱重模塊均布于同一圓周上，傳感器安裝方向為沿圓周切向布置，稱重模塊Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各一個。

懸臂梁稱重傳感器模塊

2、四點支撐：

懸臂梁稱重傳感器模塊

稱重模塊如上圖布置，稱重模塊Ⅰ、Ⅱ各一個，稱重模塊Ⅲ兩個。

3．、多點支撐：

在用戶的實際應用中有時需要多點支撐，即4個以上的支撐點安裝稱重模塊。在該種情況下稱重模塊的安裝方向類似于四點支撐的情況——在周圍四個點上稱重模塊的布置如四點布置圖示，其余各附加點由稱重模塊Ⅲ補足。

（二）、稱重模塊的安裝：（安裝示意圖如下圖所示）

稱重模塊安裝時模塊側板不拆除，將模塊整體按系統布置圖所示位置擺放，然后模塊上安裝板與容器支撐腿安裝板用螺栓連接緊固，模塊下安裝板配焊于基礎安裝板上，焊接時應注意焊接電流不應通過傳感器，以免損壞傳感器。安裝完畢后拆除側板，調節調節桿使之滿足距模塊上安裝板上平面2~3mm的間隙要求，然后即可開始校驗使用。

（三）、模塊安裝對現場的要求：

1、用戶容器支撐腿安裝板下平面要求在同一平面內，其高度差不應超過2mm。

2、用戶基礎安裝板上平面要求在同一平面內，其高度差不應超過2mm。

3、用戶容器支撐腿與基礎安裝架應保證在模塊額定載荷作用下不發生明顯變形。

4、用戶容器支撐腿安裝板上應根據安裝圖加工與模塊上安裝板相對應的安裝孔。

5、系統組成后應進行接地，接地電阻不大于4歐姆。

第五章   稱重模塊的使用

1．量程的選擇

在選擇稱重模塊的量程時，應該注意以下幾個問題：

①承載器的重量值

這個值是計算稱重模塊量程的依據之一，用它和物料的載荷量之和再乘以一個安全系數，就可以確定單只稱重模塊的量程。

②物料載荷值

這個值是計算稱重模塊量程的主要依據之一。

③稱重模塊的靈敏度

目前我們常用的稱重傳感器中，柱式結構的靈敏度通常為1mV/V，橋式結構、懸臂梁結構、平行梁結構的靈敏度通常為2mV/V。在選用時一定要進行計算后才能確定。

④稱重顯示器的選擇

在選擇稱重模塊的同時，稱重顯示器也必須同時考慮。因為任何一套稱量系統都稱重顯示器，主要應注意如下幾個參數：輸入靈敏度范圍（μV/e）、空秤量值范圍（mV）、供橋電壓（V）、非線性指標（%F·S）、工作電流（mA）等。

例如：一套承載器自重為8t，物料載荷值為30t，由于它是用四根支撐腳，所以選用四套稱重模塊，稱重模塊的靈敏度為2mV/V，選擇的稱重顯示器的供橋電壓為12V，最小靈敏度為1.2μV/e.安全系數為n=2。

則，單只稱重模塊的量程≥

因此單只稱重模塊量程選用20t。

那么輸出靈敏度是否能匹配呢？

a.凈輸出量值：

按n=3000e時：

b.空秤量值

這樣，能與稱重顯示器的參數相匹配。

2．系統剛度

①承載體的剛度

承載體剛度是指支撐承載器的結構部分的剛度，如果承載體變形較大，會造成稱重傳感器承受分力，從而影響稱量的準確度。一般選用剪切梁傳感器的系統、抗偏載能力較高，可以允許剛度稍差點，選用柱式傳感器的系統、抗偏載能力較低，必須使承載體剛度很好。

另外，當在一個承載體上安裝多套稱量系統時，承載體的剛度一定要能保證各套稱量系統之間不干涉各自的正常稱量。

②承載器的剛度

一般承載器在沒有考慮稱量要求時，自身用的材料比較薄，易產生形變。當要改造成稱量系統時，這樣就會直接影響到稱量準確度，這時應當對承載器的支撐部位進行加強。

3．檢驗方法

任何一套稱量系統改造好以后，必然供需對方進行驗收，這個問題在簽訂改造合同時就應考慮好的。如果需方提出自己進行，只要供方提供稱重模塊和稱重顯示器，就可以了。如果需方提出雙方交接，必須在保證達到合同中規定的稱量準確度時，在合同中就應將檢驗方法和相關費用考慮進去了。

目前，這種稱量系統有兩種檢驗方法，一種是替代法，一種是比對法。

①替代法

由承載器原設計時沒有考慮作為稱量器具，在其外部沒有設計按放標準砝碼的位置，往往只能少量標準砝碼來檢驗，而少量標準砝碼又不能保證稱量系統滿量程的準確性，這樣只能使用其它恒定載荷替代標準砝碼，一次次反復的使用有限砝碼和恒定載荷替代，從零點開始，一直檢驗到使用的載荷量。

使用替代法的關鍵問題是，要求被測試裝置的重復性必須高。

②比對法

是選用在標準測試裝置上標定好的一套稱重傳感器和稱重顯示器，與稱量系統上的稱重傳感器和稱重顯示器相比較。使用比對法的關鍵問題是，要求在使用現場預先設計可安裝標準裝置的位置，所以使用比對法檢驗是在設計稱量系統時就著手進行。