Omega稱重傳感器設(shè)置及安裝

設(shè)置和安裝稱重傳感器不同安裝標(biāo)準(zhǔn)影響概覽

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作者LaVar Clegg

Omega稱重傳感器設(shè)置

大多數(shù)稱重傳感器的數(shù)據(jù)表都以輸出、非線性度、滯后性、蠕變和溫度靈敏度等術(shù)語來描述性能。這些參數(shù)是基于理想或軸向載荷的應(yīng)用。本文將討論稱重傳感器對非軸向負載的響應(yīng)以及不理想的安裝狀態(tài)所造成的影響

角度負載

角度負載指施加在目標(biāo)點但與主軸成一定角度的載荷。至少有兩種方法可形成角度負載。首先，可以由軸向負載與側(cè)向負載疊加形成。其次，可由施加在非優(yōu)良水平橫梁上的豎直負載形成。

非水平的稱重傳感器安裝不屬于常見的應(yīng)用狀態(tài)。參見圖1分析此狀態(tài)。角度負載P可用三角法分解為- 個軸向負載和一個側(cè)向負載。顯然，稱重傳感器會響應(yīng)軸向負載分量Pcos0。假設(shè)稱重傳感器對側(cè)向負載的響應(yīng)是正常的并且很小(這是一個好的假設(shè))，顯然在校準(zhǔn)過程中很容易處理角度負載(與軸向負載相對)所產(chǎn)生的誤差。非線性度不會有任何貢獻，因此只要考慮了測量準(zhǔn)確度，就完全不會有這種誤差。這一結(jié)論是有利的，因為對裝置進行**的水平調(diào)整與維護難以實際操作。角度負載會貢獻一個嚴(yán)重的測量誤差來源。那就是角度的不穩(wěn)定程度。若角度隨負載而變化就會產(chǎn)生非線性度誤差甚至滯后誤差。這種誤差將無法通過校準(zhǔn)消除。例如，考慮支承不當(dāng)導(dǎo)致稱重傳感器安裝輕微形變的情況。在空載時0=0，半載時0=19,，滿負載時0-2。這種狀態(tài)會產(chǎn)生滿量程0.023%的非線性度(在非線性度以外的誤差基礎(chǔ)上)，詳見以下公式:

%FS= (cos10 - cos2*) (1/2)=0.00023

偏心負載

偏心負載是與主軸平行但不共線的載荷。通常人們期望稱重傳感器在響應(yīng)偏心負載時能具有軸向負載一樣的靈敏度。但這通常不是實際情況。然而，如同穩(wěn)定角度的角度負載不構(gòu)成誤差源一樣，穩(wěn)定偏心度的偏心負載也不構(gòu)成誤差源。當(dāng)加載位置在多次測量之間變化時才會產(chǎn)生誤差。

側(cè)向負載

施加在軸向負載相同點且與主軸成90度角的外力稱為側(cè)向負載。側(cè)向負載較為常見，可由動態(tài)載荷、結(jié)I構(gòu)膨脹和收縮，以及各種安裝異常導(dǎo)致。實驗室中很難生成純粹的側(cè)向負載，因此很難測量稱重傳感器對側(cè)向負載的響應(yīng)。相對于軸向負載，這種響應(yīng)極小。并且若測試負載未能嚴(yán)格與主軸成90度施加，則產(chǎn)生的微小軸向分量所產(chǎn)生的響應(yīng)也會覆蓋大部分側(cè)向分量所產(chǎn)生的響應(yīng)。
 

Omega稱重傳感器安裝


前述軸向和非軸向負載主要屬于橫梁自由端的加載方式討論?，F(xiàn)在對橫梁固定端的固定方式進行研究。
單端橫梁并無唯壹-正確的固定方法。用戶通常根據(jù)經(jīng)驗選擇*適宜特定工況且足夠經(jīng)濟的約束方法。不過，好的安裝經(jīng)驗仍然值得羅列。
圖2顯示了一個單端固定的橫梁。它利用安裝螺栓C和D將A面固定在基座上。負載施加于E點。這張圖可用作下面涉及的各種安裝方式之參考。

1.A面應(yīng)保持水平以盡可能減小非軸

向負載。然而，只要基準(zhǔn)在全部(叢額定*小到*大)負載下都保持穩(wěn)定，一定程度的不水平并不構(gòu)成嚴(yán)重的誤差來源。基準(zhǔn)的穩(wěn)定性要求隨稱重傳感器容量而提高。在許多裝置中無法令結(jié)構(gòu)在超過10000Ibs的載荷下保持穩(wěn)定，此時使用雙端固定的稱重傳感器更為適宜。

2. A面應(yīng)保持平整。安裝螺栓C和D的

拉力應(yīng)確保稱重傳感器緊密固定在基座上。

若這兩個配合面不平整，稱重傳感器的位置將不確定。并且可能引入設(shè)計目的之外的彎曲應(yīng)力，使稱重傳感器的輸出承受非線性度和/或滯后影響。稱重傳感器的安裝平面通常應(yīng)具有0.002英寸的平面度。A面的平面度也相同。

3.螺栓C和D應(yīng)為等級8或相應(yīng)的高強度螺栓。

在E點施加載荷時，螺栓處于拉伸狀態(tài)。這種載荷的趨勢是拉伸螺栓并將稱重傳感器從A面抬起。當(dāng)然，稱重傳感器必須與A面保持緊密貼合以避免角度負載誤差。因此螺栓必須被緊固至足夠的程度，只能選用高強度螺栓。

4.出于上述原因，安裝螺栓應(yīng)被旋緊
至推薦扭矩。因為螺釘所需扭矩由尺寸以及稱重傳感器容量和尺寸決定，可總結(jié)如下:
 

5.因期望螺釘承受拉伸，推薦選用短螺釘。基座螺紋應(yīng)從A面開始。凹陷螺紋或稱重傳感器與基座間的較大隔塊會導(dǎo)致螺栓帽與基座螺紋之間的距離超過稱重傳感器厚度，應(yīng)予以避免。

6.螺栓帽F方的墊片是可選的。如使用墊片，應(yīng)選用等級8或相應(yīng)的硬化墊片。允許使用自鎖墊片或平墊片

7.對于5000磅量程左右的高容量稱重傳感器，B點位置會在反復(fù)加載之后產(chǎn)生形變。此時基座推薦選用硬化鋼。高容量單端固定梁通常為
Rockwell C 45等相對堅硬的材料，因此基座應(yīng)選用略軟材質(zhì)。

通過理解誤差的可能來源和使用正確的安裝方法，可調(diào)整實際裝置的載荷狀態(tài)使Omega稱重傳感器對測量準(zhǔn)確度的影響減弱到可忽略的程度。