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称重模块的应用

浏览数量: 发布时间:2020-10-21 来源:朗科精工

1 概 述

本 指 南 将 着 重 于 设 计 和 应 用 这 两 个 方 面 向 用 户 介 绍 朗 科 精 工 技术 有 限 公 司( 以 下 简 称  LOCOSC) 的 称 重 模 块 产 品。

1.1 称 重 模 块 定 义

   称重模块是 种 新 型 传 感 器 应 用 结 构。 它 将 高 精 度 剪 切 梁 传 感 器、 负 荷 传 递 装 置 与 安 装 连 接 板 等 部 件 合 为 一 体, 既 保 证 了 剪 切 梁 传 感 器 精 度 高、 长 期 稳 定 性 好 的 特 点, 又 解 决 了 因 安 装 不 当 造 成 称 量 误 差 的 问 题。

无论您使用的是料斗、容器还是机械平台秤,都可利用LOCOSC的称重模块改造成一台全电子秤,其关键在于LOCOSC称 重 模 块 独 特 的 机 械 结 构 设 计 能 保 证 传 感 器 始 终 垂 直 受 载, 因 而 称 量 精 确, 重 复 性 好。 

1.2     LOCOSC 称 重 模 块 的 分 类

LOCOSC 提 供 两 种 称 重 模 块: 静 载 称 重 模 块 和  动 载 称 重 模 块。 静 载 称 重 模 块 主 要 适 用 于 静 态 载 荷 称 重 场 合,  在 这 种 场 合 下 模 块 所 受 的 侧 向 应 力 很 小;  动 载 称 重 模 块 可 使 用 在 水 平 冲 击 力 较 大 的 场 合 。

1.3  LOCOSC 称 重 模 块 的 特 点

 LOCOSC 称 重 模 块 一 个 突 出 的 特 点 在 于 其 简 单 合 理 的 设 计, 没 有 需 焊 接 的 部 件, 也 不 需 要 额 外 的 配 件, 所 有 模 块 的 制 造、 组 装、 测 试 都 符 合 ISO9001 质 量 标 准, 这 将 保 证 您  方 便、 快 速 地 进 行 安 装 且 调 试 工 作 很 少。LOCOSC 称 重 模 块 能 在 形 状 各 异 的 物 体 上 安 装, 从 而 节 省 大 量 的 时 间 和 精 力。

传 统 的 电 子 称 重 系 统, 在 进 行 静 态 载 荷 或 动 态 载 荷 称 重 时, 很 容 易 受 到 周 围 环 境 的 干 扰, 影 响 系 统 称 量 准 确 性 的 因 素 很 多,  一 些 出 自 系 统 本 身, 如 系 统 的 设 计、 安 装、 标 定 及 维 护;  另 一 些 是 外 部 因 素, 如 上 升 气 流、 震 动、 温 度 的 变 化 及 地 震 等。LOCOSC 称 重 模 块 与 传 统 电 子 称 重 系 统 相 比, 减 少 了 这 些 因 素 在 称 重 过 程 中 的 影 响, 给 您 带 来 可 信 的 称 重 结 果。

2 静 载 称 重 模 块

 LOCOSC 的 LP7211静 载 称 重 模 块 由 顶 板、 底 板、LP7211 系 列 剪 切 梁 称 重 传 感 器、 传 感 器 承 压 头 及 支 撑 螺 栓 等 部 件 构 成( 如 图 2-1 所 示)。 在 称 量 时, 载 荷 作 用 于 顶 板, 通 过 传 感 器 承 压 头 施 加 到 传 感 器 上。

 模 块 的 容 量 依 据 其 所 用 传 感 器 而 定,  称 重 模 块 的 容 量 有 0.5t、 1t、 2t、 5t、 10t 。

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 21 FW 静载称重模块

2.1 LP7211 静 载 称 重 模  块  的 结 构 类 型

FW 静 载 称 重 模 块 根 据 传 感 器 的 不 同 组 装 方 式 可 分 成 三 种 类 型,分 别 称 为 固 定 式 模 块、 半 浮 动 模 块 和 浮 动 式 模 块。 这 三 种 类 型 模 块 的 组 合 可 使 称 重 系 统 免 受 热 胀 冷 缩 的 影 响, 保 证 传 感 器 的 受 力 点 不 变。 如 果 容 器 的 支 撑 脚 多 于 3 个, 可 以 添 加 浮 动 模 块。

2.1.1  固 定 式 模 块

 如 图 2-2 所 示, 固 定 式 模 块 通 过 一 固 定 点 连 接 传 感 器 和 顶 板, 使 传 感 器 不 能 平 移, 但 可 以 围 绕 固 定 点 旋 转。 在 系 统 中, 刚 性 管 道 和 电 气 连 接 必 须 放 在 固 定  式 模 块 附 近, 以 确 保  准 确 称 量。

2.1.2  半 浮 动 模 块

 如 图 2-3 所 示, 半 浮 动 模 块 阻 止 秤 体 围 绕 固 定 式 模 块 转 动, 但

允 许 秤 体 因 热 胀 冷 缩 而 产 生 径 向 移 动, 减 少 由 此 而 导 致 的 称 量 误 差。 顶 板 在 切 线 方 向 受 限 位 以 防 止 秤 体 的 转 动。

2.1.3  浮 动 式 模 块

 如 图 2-4 所 示, 浮 动 式 模 块 只 承 受 垂 直 载 荷,  其 顶 板 相 对 于 传 感 器 可 以 做 任 何 方 向 的 移 动, 移 动 幅 度  受 支 撑 螺 栓 头 与 沉 孔 间 隙 的 限 制。

注 意: 一 套 简 单 的 称 重 系 统 必 须 由 一  只 固 定 式 模 块, 一 只 半 浮 动 模 块 及 一 些 浮 动 式 模 块 组 成。 另 外, 半 浮 动 模 块 必 须 安 装 在 固 定 模 块 的 对 角 上 且 其 自 由 轴 指 向 固 定 式 模 块( 见 图 2 - 5 )。

2.2  支 撑 螺 栓

 支 撑 螺 栓  的主 要 作 用 是 抵 御 上 抬 力 和 倾 覆 力, 另 外 它 还 能 防 止 传 感 器 在 运 输 和 安 装 过 程 中 受 力。 注 意: 模 块 安 装 好 以 后, 应 松 开 螺 栓 上 部 的 螺 母, 使 容 器 的 作 用 力 传 递 到 传 感 器 上。

 如 果 容 器 是 空 的, 支 撑 螺 栓 可 作 千 斤 顶 使 用。 只 须 逆 时 针 拧 动 螺 栓 上 部 的 螺 母, 将 顶 板 往 上 顶, 就 可 以 进 行 传 感 器 的 更 换 和 维 护。 松 开 螺 母 降 下 顶 板, 则 重 新 恢 复 到 使 用 状 态。

2.3 秤 体 的 热 胀 冷 缩

静 态 秤 体, 如 容 器 和 料 斗 等, 通 常 都 是 钢 制 的, 且 结 构 非 常 紧 凑, 以 维 持 承 载 点 之 间 的 联 系。 这 些 秤 体 在 温 度 变 化 时 会 膨 胀 和 收 缩, 对 于 传 统 的 称 重 系 统 而 言, 应 考 虑 热 胀 冷 缩 带 来 的 影 响。 有 了 LOCOSC 的 FW 静 载 称 重 模 块, 可 以 最 大 限 度 地 消 除 这 个 影 响。 因 为 整 个 系 统 只 有 一 个 传 感 器 是 刚 性 连 接( 固 定 式 模 块),  秤 体 可 以 通 过 其 他 的 浮 动 式、 半 浮 动 模 块 来 承 受 膨 胀 和 收 缩(  如 图 2-5 所 示)。

 秤 体 热 胀 冷 缩 只 会 对 模 块 的 顶 板 产 生 影 响, 传 感 器 承 压 头 依 然 保 持 垂 直, 这 样 载 荷 就 能 重 复 地 作 用 在 传 感 器 的 相 同 位 置。 传 感 器 的 盲 孔 设 计 确 保 其 只 受 到 垂 直 载 荷, 而 免 受 其 它 方 向 作 用 力 的 影 响。

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2.4  使 用 注 意 事 项

 静 载 称 重 模 块 在 实 际 使 用 过 程 中, 应 注 意 以 下 一 些 问 题。

2.4.1  柔 性 和 刚 性 联 接

 在 料 斗 秤 等 称 重 系 统 中, 原 料 需 通 过 管 道 输 入 输 出, 输 送 管 道 与 称 重 部 分 间 的 联 接 会 对 系 统 的 称 量 精 度 产 生 影 响。 对 称 重 系 统 而 言, 管 道 的 联 接 处 越 靠 近 固 定 式 称 重 模 块,( 因 管 道 振 动) 带 来 的 影 响 就 越 小。

 固 定 式 模 块 的 连 接 件 是 整 个 系 统 的 中 心, 系 统 的 所 有 运 动 都 相 对 于 它 进 行。 如 果 管 道 的 联 接 处 靠 近 固 定 称 重 模 块, 联 接 处 活 动 部 分 和 固 定 部 分 的 相 对 移 动 就 会 减 弱。 从 而 减 少 了 联 接 对 称 重 精 度 产 生 的 影 响。 当 管 道 或 其 他 联 接 直 接 连 到 秤 体 上 , 联 接 对 称 量 精 度 产 生 的 影 响 是 很 大 的, 任 何 秤 体 或 管 道 的 移 动 都 会 对 模 块 产 生 水 平 和 垂 直 方 向 的 力, 利 用 一 些 合 理 的 联 接 方 式( 如 图 2-6 所 示), 可 以 将 这 些 作 用 力 的 影 响 降 低 到 最 小。

 如 果 容 器 输 入 输 出 的 联 接 部 分 必 须 是 刚 性 的, 则 建 议 使 用 水 平 延 伸 管 , 这 将 会 减 少 作 用 在 秤 体 上 的 垂 直 作 用 力。

 注 意: 在 确 保 管 道 的 重 量 不 会 产 生 附 加 重 力 的 前 提 下, 应 使 管 道 尽 量 延 长, 管 道 具 有 弹 性 效 应, 越 长 柔 性 越 好。 联 接 管 道 太 短 或 不 水 平 都 会 导 致 称 量 误 差。


 26. 联接

2.4.2      

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7 所 示, 在 从 零 到 满 量 程 的 加 载 过 程 中, 秤 体 的 承 载 平 面 在 每 个 承 载 点 的 最 大 挠 度 都 应 小 于 承 载 平 面 全 长 的 1/1200。 另 外,  整 个 称 量 过 程 中, 同 一 秤 体 所 有 模 块 的 安 装 支 座 板 必 须 处 于 同 一 水 平 面 上。 在 加 载 过 程 中 模 块 的 顶 板 和 底 板 也 应 遵 循 以 上 原 则(1/1200)。

  在 大 多 数 情 况 下, 秤 面 的 强 度 足  以 保 证 顶 板 固 定 在 正 确 的 位 置 上, 但 对 于 支 撑 脚 比 较 细 长 的 秤 体, 则 不 尽 然。 当 容 器 满 载 时, 脚 座 底 部  会 产 生 向 外 伸 展 的 趋 势, 这 种 顶 板 间 的 水 平 位 移 会 影 响 系 统 称 量 的 精 确 性。 这 时, 支 撑 脚 的 底 部 可 以 用 附 加 设 备 绑 在 一 起, 起 到 固 定 作 用。 系 统 基 础 应 足 够 坚 实, 保 证 底 板 能  固 定 在 各 自 的 位 置 上。 如 果 系 统 不 是 直 接 安 装 在 地 面 上, 则 可 以 用 附 加 设 备 加 固。

2.4.3  环 境 的 影 响

 安 装 在 户 外 的 电 子 秤 需 有 防 雷、 防 冻、 防 风 和 防 温 度 骤 变 的 措 施, 积 水 或 积 雪 会 引 起 称 量 错 误。 水 平 风 力 对 FW 静 载 称 重 模 块 产 生 的 影 响 很 小,  因 为 水 平 力 引 起 的 位 移 不 会 对 传 感 器 产 生 作 用 力。

 LP7211静 载 模 块 独 特 的 设 计 还 能 保 护 容 器, 使 之 免 受 倾 覆。 如 果 倾 覆 力 使 顶 板 产 生 脱 离 底 板 的 倾 向, 抗 倾 覆 支 撑 螺 栓 会 扣 住 顶 板 使 容 器 保 持 在 原 位。

注 意 : 电 子 秤 应 有 防 雷 击 装 置, 不 能 让 雷 电 产 生 的 电 流 通 过 传 感 器, 因 此 每 个 传 感 器 都 应 安 全 接 地。

2.4.4  冲 击 与 震 动

在 传 感 器 经 常 承 受 冲 击 的 环 境, 必 须 特 别 注 意 选 用 恰 当 容 量 的 传 感 器, 这 里 的 冲 击 力 指 系 统 承 载 的 突 然 变 化,  如  物 体 落 在 秤 体 上。  在 物 体 起 吊 过 程 中, 必 须 了 解 物 体 的 重 量 及 下 落 的 速 率。 如 果 物 体 落 到 料 斗 里, 则 应 注 意 料 斗 的 尺 寸 及 重 量 以 及 料 斗 是 如 何 放 置 的。

震 动 会 使 仪 表 不 停 地 工 作, 从 而 影 响 称 量 精 度。LOCOSC 仪 表 的 内 置 滤 波 功 能 可 以 消 除 因 容 器 震 动 带 来 的 影 响。 震 动 源 可 能 是 系 统 外 部 的, 也 可 能 出 自 系 统 本 身,  如 果 因 外 部 因 素 产 生 的 震 动, 建 议 找 出 并 消 除 震 动 源。

 秤 体 的 震 动 通 常 是 由 于 液 体 流 动 产 生 的。 如 果 秤 体 较 大, 则 震 动 的 频 率 较 低, 单 靠 仪 表 的 滤 波 功 能 难 以 消 除 震 动 产 生 的 影 响, 此 时 可 以 在 容 器 内 部 加 一 些 缓 冲 块。 在 安 装 模 块 时, 还 可 以 加 上 隔 离 垫 以 减 少 内 部 震 动 带 来 的 影 响。 由 风 引 起 的 震 动 很 难 消 除, 为 了 准 确 称 量, 可 以 给 称 重 系 统 加 一 个 防 风 罩。

2.4.5  非 均 衡 力

  非 均 衡 力 一 般 因 物 质 快 速 流 进 或 流 出 秤 体 而 产 生。 例 如 500m3 的 物 质 一 分 钟 内 进 入 一 容 器, 必 然  会 压 出 500m3 的 空 气, 如 果 空 气 流 动 不 畅, 将 会 对 容 器 顶 端 产 生 压 力,  这 种 压 力 将 影 响 到 称 量 的 准 确 性, 直 到 容 器 内 外 差 压 等 于 零 为 止。 在 这 种 情 况 下, 容 器 必 须 开 排 气 口, 并 且 直 到 压 差 稳 定 后 再 开 始 称 量。

 在 给 秤 体 开 排 气 口 时 应 注 意 几 个 问 题:

排 气 口 不 应 开 在 水 平 方 向, 以 免 物 质 在 进 出 过 程 中 造 成 堵 塞 或 阻 碍 空 气 流 动。

在 排 气 口 处 安 装 集 尘 装 置。

2.5  称 重 模 块 的 选 择

2.

模块8

 28. 安装方式

2.5.2  确 定 传 感 器 的 容 量

依 照 以 下 原 则 即 可 正 确 选 定 所 需 传 感 器 的 容 量 和 模 块 类 型:

计 算 秤 体 的 皮 重( 空 载 时), 并 加 上 冲 击、 震 动 外 力 等 可 能 附 加 的 重 量。 注 意: 安 装 在 室 外 的 秤 体 更 易 受 力, 如 上 升 气 流 的 影 响。

估 计 所 需 称 量 的 最 大 载 荷。

将 皮 重 和 最 大 载 荷 相 加 得 毛 重。

将 毛 重 乘 以 1.5 倍, 即 可 确 定 所 选 用 传 感 器 的 最 小 容 量。

 容 量≥1.5k´ 毛 重

 k= 动 载 系 数=1

        将 动 载 系 数 带 入 公 式 是 考 虑 到 秤 的 受 力 情 况。 如 果 预 期 秤 体 所 受 冲 击 力 很 小 则 k 等 于 1,  如 果 是 由 起 吊 或 下 坠 产 生 的 冲 击 力, 则 在 计 算 传 感 器 容 量 时 应 考 虑 k 值。

 当 系 统 由 四 个 或 四 个 以 上 传 感 器 组 成, 必 须 注 意 避 免 出 现 承 载 不 均 的 情 况。 要 做 到 这 点, 你 可 以 将 每 只 传 感 器 都 单 独 接 到 仪 表 上 获 取 读 数, 每 只 传 感 器 的 读 数 都 应 是 相 等 的。

 所 有 的 传 感 器 都 应 选 取 相 同 的 容 量, 如 秤 体 一 只 脚 上 的 传 感 器 是 5 t, 则 其 余 的 传 感 器 也 都 应 选 取 5 t。

 传 感 器 的 选 用 应 和 计 算 出 的 容 量 相 匹 配。 如 果 通 过 计 算 应 选 取 10t 的 传 感 器, 则 最 好 不 去 使 用 20t 的 传 感 器。 虽 然 20t 的 传 感 器 一 样 能 起 作 用, 但 会 影 响 系 统 的 灵 敏 度。

2.6  安 装

 LP7211 静 载 称 重 模 块 装 箱 运 输 时,  如 图 2-9所 示, 顶 端 螺 母 通 过 锥 形 圈 将 顶 板 抬 高 3~5mm, 使 顶 板 和 传 感 器 承 压 头 之 间 留 有 一 定 空 隙, 以 免 运 输 过 程 中 因 碰 撞 等 原 因 损 坏 传 感 器。 模 块 安 装 时, 如 图 2-10 所 示, 将 顶 端 螺 母 退 下 3~5mm, 使 顶 板 与 传 感 器 承 压 头 接 触, 但 锥 形 圈 仍 有 部 分 留 在 顶 板 相 应 孔 内。 投 入 使 用 时, 如 图 2-11 所 示, 应 退 下 锥 形 圈, 保 证 载 荷 只 作 用 到 传 感 器 上。

以 下 是 LP7211 静 载 称 重 模 块 安 装 的 注 意 事 项:

 LP7211 静 载 称 重 模 块 的 安 装 和 其 他 称 重 系 统 相 比 是 比 较 简 单 的, 这 些 模 块 仅 需 固 定 在 一 定 位 置, 用 紧 固 件 拧 紧 或 焊 住。 如 果 秤 体 支 撑 脚 较 长, 则 应 有 足 够 的 支 撑 使 之 不 会 因 载 荷 增 加 而 向 外 伸 展。

注 意:LP7211静 载 称 重 模 块 不 能 安 装 在 有 水 平 冲 击 力 的 场 合 

如 果 模 块 是 安 装 在 地 面 上 的, 必 须 先 固 定 好 底 板, 然 后 再 把 顶 板 安 装 到 位, 如 果 顶 板 焊 在 秤 体 上, 则 可 以 先 安 装 顶 板, 底 板 在 安 装 到 水 泥 地 面 前 先 连 接 到 顶 板 下 面。

调 整 每 个 模 块 顶 板 和 底 板 的 水 平, 确 保 顶 板 支 撑 住 秤 体。 如 果 不 行, 可 在  承 压 头 上 加 垫 片。 如 果 垫 片 的 厚 度 大 于 3mm, 垫 片 加 在 模 块 的 顶 板 上。

通 过 焊 接 或 紧 固 件 将 顶 板 和 底 板 连 接 到 容 器 和 基 础 上。 焊 接 前 应 盖 住 传 感 器, 以 免 损 坏 传 感 器。

  警 告: 在 焊 接 顶 板 时, 必 须 使 焊 接 设 备 和 容 器 接 地。 在 焊 接 底 板 时, 应 使 焊 接 设 备 与 基 础 接 地, 不 要 使 焊 接 电 流 通 过 传 感 器, 焊 接 后, 在 焊 接 处 涂 二 层 环 氧 漆。

仔 细 松 开 抗 倾 覆 支 撑 螺 栓 上 部 的 螺 母, 降 低 顶 板。

将 接 线 盒 安 装 在 能 方 便 连 接 传 感 器 电 缆 的 地 方。

通 过 连 接 线 连 接 接 线 盒 和 仪 表。

确 保 容 器 和 输 送 管 道 之 间 的 联 接 紧 密、 灵 活。

2.7

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3  LP7210 动 静 载 称 重 模 块

 和 LP7211 静 载 称 重 模 块 相 比, LOCOSC 的 LP7210 动 静载 称 重 模 块 不 仅 能 称 量 静 态 的 载 荷 还 能 称 量 动 态 载 荷。 动 载 荷 称 重 模 块 主 要 适 用 于 有 水 平 冲 击 力 的 场 合, 如 传 输 带、 过 程 控 制 系 统 等。 另 外 利 用 动 载 称 重 模 块 还 可 方 便 地 将 机 械 衡 器 改  造 成 全 电 子 衡 器。

如图 3-1 所 示, LP7210 动 载 称 重 模 块 的 主 要 部 件 有:LP7110 系 列 剪 切 梁 式 称 重 传 感 器、 传 感 器 连 接 件、 顶 板、 底 板 及 顶 板 上 的 限 位 装 置。

 模 块 的 容 量 依 据 其 所 用 传 感 器 而 定,  LP7210 动 载 称 重 模 块 的 容 量 有  0.5t、 1t、 2t、 5t、 7.5 t。