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    知識分享—工業電子稱重系統相關問題論述



    本文分析論述了通常情況下各種電子稱重計量設備在使用過程遇到和關注的相關問題,從理論上進行分析論述,對計量校驗結算誤差的來源從力/電轉換原理進行測試剖析,用于指導現場電子稱重計量設備功能/精度調試,確保計量準確性。

    內容摘錄于第十三屆中國鋼鐵年會

    關鍵詞

    電子稱重系統、相關問題分析

    稱重計量是日常社會生產活動中的一種價值轉換遵循,其各種稱重計量設備在工業生產和貿易結算中得到了普遍應用,特別是電子稱重計量設備的廣泛應用?!敖遣睢眴栴}是使用中常存在的問題,從而引發計量異議。以下根據國家衡器檢定規程以稱重設備計量的準確性為出發點,探討工業生產過程中使用的各類電子稱重系統相關問題的分析及處理方法。

    角差

    角差的分析及處理原則

    在研究稱重誤差時,首先對稱量系統的“角差”問題需要有一個理論上的認識,在多個模擬稱重傳感器并聯使用時,要遵循以下兩點調整“角差”:

    (1)接線盒內橋信電阻作用是解決各傳感器輸出信號內阻不一致而產生的角差,當調整信號源的內阻 r一致時,根據復雜電路計算并聯后的合成信號 E0=(E1+E2+E3+…+En)/n(r 不一致時計算結果非此),如圖 1信號等效電路圖

    (2)橋壓電阻的作用是解決各傳感器靈敏度 S 參數不一致而產生的角差,調整每一個傳感器上的激勵電壓使在同一載荷下傳感器的 mV 輸出值(總信號值)相等。


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    圖1:信號等效電路圖

    一個稱量系統當由若干個稱重傳感器組成,其技術性能參數應該完全一致,假設沒有機械限位卡碰情況,這樣的一套稱量系統使用中理論上講是不會存在角差(或段差)的。因為稱重傳感器其技術性能參數完全一致,在實際使用中幾個傳感器受力可能不一致,但從圖 1 信號并聯電路可知,其稱量的輸出信號并聯后的信號和與受力一致時輸出的信號和相同,即總的輸出不受影響,所以不存在角差(或段差)問題。

    多個稱重傳感器組成的稱量系統,調“角差”就是調傳感器受力均衡嗎?答案是否定的。調“角差”就是解決多個傳感器靈敏度不一致和各傳感器輸出信號內阻不同而存在的差異問題,其解決方法也就是調每個傳感器激勵電壓(模擬傳感器調對應傳感器激勵電壓,對數字傳感器調對應的角差系數)和調各傳感器輸出信號內阻的微小差別,來保證臺面不同位置放置稱量物時重量顯示一致。

    皮帶秤

    實際使用中存在的問題

    產生誤差的三個主要因素:

    一是在量值傳遞上校驗時的標準一定要核對準確,如果不準確,例如標準核算偏大(大于實際),校驗時發現計量值小,校驗人員就會調大,則投入使用計量值就偏大,反之亦反之;

    二是實際運行時皮帶測速要準確,例如:如果測量速度偏?。ㄐ∮趯嶋H速度),則計量值就偏小,反之亦反之;

    三是皮帶運行張力影響,如果太緊皮帶接觸不到稱量托輥,則計量值就偏小。

    用鏈碼/掛碼校驗皮帶秤注意的問題:

    (1)用鏈碼校驗皮帶秤,如果鏈碼不是平整鋪展在整個稱量段上有彎曲情況,則結果會出現實際的標準值比核算的標準值大,校驗時皮帶秤計量結果值就大,校驗人員會調小這個值達到核算的標準值,當投入使用時計量值就偏小。

    (2)用鏈碼校驗皮帶秤,如果鏈碼平整鋪展在整個稱量段上只有一半,則校驗時核算的標準值除 2 即可。

    (3)用掛碼校驗皮帶秤,怎樣計算標準值?首先確定好皮帶秤的有效稱量段長度,用掛碼重量除以稱量段長度,然后計算出標準值。

    貿易結算

    貿易結算磅差“千分之三”由來

    假設有一臺 30t 的稱重設備,其分度值是 3 kg,請問其使用的允許誤差是多少?作為貿易結算秤使用其最小稱量是應該多少?貿易結算中所說的磅差千分之三是怎么計算來的?對于這些問題,現以國家計量檢定規程要求來推算說明,結果見表 1。

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    如果該 30t 的稱重設備,其分度值要求為 3kg,則其分度數為 30000/3=10000,根據衡器檢定規程其首次檢定允許誤差是±1.5e=±1.5×3=±4.5kg,那么其使用的允許誤差就是±9kg。作為貿易結算秤使用其最小稱量值不能小于 3t(規程要求最小分度數不小于 1000),在 3~6t 的稱量范圍內,其使用的允許誤差是±6kg,則作為貿易結算的相對誤差就是:9/3000=0.003=0.3%,即商務合同中所說的磅差千分之三。


    結束語

    電子稱重設備

    電子稱重設備無論何種形式,在設備設計制造方面,首先對傳感器型號、規格和性能匹配是最重要關注點,其次是核算秤體結構的承重機械強度和應有的過載能力(實際使用承重受力偏載不可避免);在設備安裝方面主要是秤體底座基礎牢固和傳感器受力平面的水平度、受力的垂直度達到設計要求,沒有偏倚避免側向力,并防止秤體受力過程的“翹翹板”現象;在設備系統使用方面,首先是稱量“標度”轉換用二次儀表及附件功能/精度達到要求,其次是調校過程中,需要相關人員對稱量系統的受力觀察與性能匹配的參數進行應有調整并“標定”,才能做好最后的“檢定”使用。





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