物料重量計(jì)量是工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化過(guò)程中的主要計(jì)量參數(shù)之一。由于物料在輸送過(guò)程中需要進(jìn)行重量檢測(cè)，對(duì)于不同的物料輸送方式，往往會(huì)有不同的稱重設(shè)備。本文介紹了衡器的組成和分類(lèi)，以及幾種重要衡器——電子皮帶秤、定量皮帶秤、電子料斗秤、電子汽車(chē)衡、電子軌道秤的選用要點(diǎn)。

　　1 概述衡器是各行各業(yè)用來(lái)稱量物品的設(shè)備。按結(jié)構(gòu)原理可分為機(jī)械衡器、電子衡器、機(jī)電衡器三大類(lèi)。 1970 年代和 1980 年代大致是一個(gè)分水嶺。過(guò)去，使用機(jī)械稱重儀器。然后是電子秤。在過(guò)渡階段，使用了機(jī)電組合衡器。現(xiàn)在，幾乎所有的電子衡器都在使用。電子衡器使用稱重傳感器和輸出電信號(hào)的二次儀表或稱重系統(tǒng)，故稱為衡器或稱重系統(tǒng)。

　　對(duì)于衡器而言，其組成通常包括載體、稱重傳感器、二次儀表等幾個(gè)主要部件。載體通常起到力轉(zhuǎn)換的作用。例如汽車(chē)衡的工作臺(tái)作為載體，將汽車(chē)重量轉(zhuǎn)換為臺(tái)下稱重點(diǎn)的重量；稱重傳感器將重力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出；二次儀表是對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理后，轉(zhuǎn)換成物品重量值顯示。當(dāng)多臺(tái)電子衡器需要組成一個(gè)相關(guān)的配料系統(tǒng)或電子衡器需要與其他設(shè)備組成一個(gè)多功能的復(fù)雜稱重裝置時(shí)，這些功能都應(yīng)由稱重系統(tǒng)來(lái)完成。例如由多臺(tái)皮帶秤或汽車(chē)衡組成的配比供料系統(tǒng)，視頻監(jiān)控、道閘、紅綠燈、紅外光束、IC讀卡器、人臉抓拍打印一體機(jī)、大屏顯示、語(yǔ)音上述功能應(yīng)由稱重系統(tǒng)執(zhí)行。

　　2 衡器的分類(lèi)衡器通常按用途分類(lèi)，如電子皮帶秤、定量皮帶秤、電子料斗秤、電子汽車(chē)衡、電子軌道秤、電子吊秤、重量分揀秤、價(jià)簽秤、定量包裝秤、智能組合秤、定量累積秤、減量秤、液體灌裝秤、郵政秤、電子叉車(chē)秤、螺旋給料秤、轉(zhuǎn)子給料秤、連續(xù)失重秤等。在上述衡器中，電子皮帶秤、定量皮帶秤、電子料斗秤、電子汽車(chē)衡、電子軌道秤的應(yīng)用比較多。本文將以這些衡器為例，介紹選擇要點(diǎn)。

　　3 主要衡器及系統(tǒng)選型要點(diǎn)3.1 電子皮帶秤電子皮帶秤是在皮帶輸送機(jī)的適當(dāng)位置安裝一個(gè)秤架（見(jiàn)圖4-4-1），實(shí)現(xiàn)對(duì)秤架上重力的測(cè)量和輸送時(shí)皮帶速度的測(cè)量。物料通過(guò)皮帶輸送機(jī)。在二次儀表中獲得物料的瞬時(shí)流量和累積流量。

　　3.1.1 基本數(shù)據(jù)

　　在設(shè)計(jì)和選擇電子皮帶秤時(shí)，至少應(yīng)準(zhǔn)備以下基本數(shù)據(jù)：

　　稱量材料的類(lèi)型；

　　稱量流量（t/h、kg/h）；

　　皮帶秤的預(yù)期用途；

　　皮帶秤所需的精度；

　　帶式輸送機(jī)的狀況；

　　皮帶秤的驗(yàn)證和測(cè)試條件。

　　3.1.2 設(shè)計(jì)選型要點(diǎn)

　　電子皮帶秤的選擇比較復(fù)雜。 When there are omissions in the selection, the use of electronic belt scales often fails to meet the design requirements or even cannot be used at all.

　　皮帶秤的用途大致可分為過(guò)程監(jiān)控秤、計(jì)量秤和貿(mào)易結(jié)算秤。過(guò)程監(jiān)控秤主要用于監(jiān)控過(guò)程參數(shù)；計(jì)量表用于企業(yè)重要原材料的計(jì)量或企業(yè)內(nèi)部的經(jīng)濟(jì)核算；貿(mào)易結(jié)算秤用于計(jì)量企業(yè)之間交換的物資。皮帶秤的用途不同，設(shè)計(jì)和選型也有很大的不同。以載體結(jié)構(gòu)為例，過(guò)程監(jiān)控秤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，稱重托輥組數(shù)少，而計(jì)量秤和貿(mào)易結(jié)算秤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。比較復(fù)雜，稱重托輥組數(shù)較多。

　　電子皮帶秤的使用一般決定了所需的精度。過(guò)程監(jiān)控秤對(duì)測(cè)量精度要求不高，一般為1%~3%；計(jì)量尺度用于企業(yè)重要原材料的計(jì)量或企業(yè)內(nèi)部的經(jīng)濟(jì)核算。精度要求比較高，一般為0.5%~1%；貿(mào)易結(jié)算量表用于企業(yè)間交換物資的計(jì)量，計(jì)量精度，應(yīng)達(dá)到0.25%～0.5%。可以看出，皮帶秤的用途一般也決定了所需的精度，但在選型之前，仍需提出確切的精度要求。

　　電子皮帶秤的稱重過(guò)程是通過(guò)皮帶的傳動(dòng)間接實(shí)現(xiàn)的，皮帶輸送機(jī)的狀況不好。

　　隨著科技的發(fā)展，機(jī)械電子秤已經(jīng)逐漸取代鋼碼秤，效率上可能會(huì)發(fā)生量變，但精度上可能會(huì)有局限。因此，市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種電子秤，稱重傳感器的出現(xiàn)，完成了力到電的轉(zhuǎn)換，受到人們的歡迎。稱重傳感器有電阻應(yīng)變式、電磁力補(bǔ)償式、電容式、振弦式。對(duì)于商業(yè)秤，電阻應(yīng)變式稱重傳感器是選擇。它結(jié)構(gòu)緊湊、響應(yīng)速度快、易于使用且價(jià)格實(shí)惠。

　　不同的角度可以將電子秤分為不同的類(lèi)別

　　(1)在原理和結(jié)構(gòu)上，電子秤從稱重原理和結(jié)構(gòu)形式上可分為機(jī)械式和電子式兩大類(lèi)。機(jī)械式多采用彈簧鐘形設(shè)計(jì)。價(jià)格便宜，不需要電源，機(jī)械結(jié)構(gòu)有限，精度難以提高，功能單一。電子式功能齊全，精度高，易于集成。

　　(2)電子電子秤功能齊全、精度高、易于集成。因此，近年來(lái)，電子電子秤的應(yīng)用最為廣泛。

　　電子稱重傳感器的工作原理

　　當(dāng)負(fù)載放置在機(jī)架上時(shí)，載體通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向稱重傳感器施加重力，施加力后傳感器產(chǎn)生相應(yīng)的形狀或位置變化。當(dāng)電子儀表可以準(zhǔn)確檢測(cè)到這種變化時(shí)，這種變化會(huì)導(dǎo)致傳感器輸出可變電量。經(jīng)過(guò)一定的轉(zhuǎn)換，負(fù)載的重量可以數(shù)字形式顯示。

　　機(jī)械稱重傳感器如何工作

　　機(jī)械電子秤通常是利用胡克原理制作彈簧秤或指針秤，過(guò)去也有廚房秤是利用羅伯韋爾原理制作的。

　　電子秤稱重傳感器

　　主要使用電子應(yīng)變式稱重傳感器。電子應(yīng)變式稱重傳感器連接到一個(gè)特殊的彈性框架梁上。重物受壓后，彈性體發(fā)生變形，電阻應(yīng)變傳感器也發(fā)生變化，被測(cè)重物的大小被測(cè)量，轉(zhuǎn)換為應(yīng)變變量的變化，電阻值發(fā)生變化。它是一個(gè)由四壁組成的橋式測(cè)量電路，打破平衡，輸出電壓得到一個(gè)電壓值。具有良好的線性關(guān)系，抗橫向偏載和橫向偏載能力強(qiáng)，四個(gè)角誤差小，在力測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用。

　　電子秤稱重傳感器的材料選擇

　　電子秤稱重傳感器的材料選擇，采用彈性體-鋁合金材料是電子秤傳感器的關(guān)鍵之一。稱重精度要求優(yōu)于0.03%F.S。因此，鋁合金材料本身的正蠕變小于0.03FS非常重要。只有這樣才能保證傳感器的綜合精度。電子秤稱重傳感器中最常用的鋁合金材料是M-2048 T8 1，它是通過(guò)高溫加工得到的。其彈性模量、強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)、硬度、線性度、蠕變、遲滯等數(shù)據(jù)對(duì)電子秤使用更為實(shí)用。

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