梅特勒托利多称重模块地震荷载
地震所产生的地震力是会影响料罐和料仓秤的强大的外力之一。地震指地面突然运动，它会对人造重 结构产生非常大的作用力。地震是由剧烈的火山喷发所致，但是常见且为严重的情况下，它们发生在地壳板块的交界地带。图 4-2 中，每个点都表示 5 年内发生的 4 级或 4 级以上的地震；一般来
说，点的排列格局板块边界相吻合。某些地方的地壳板块间可能会发生水平或垂直滑动，长期以来由于板块间的摩擦可以防止这种状况的发生；潜在的能量聚积，终克服摩擦力，突然发生滑动，这样
就造成了地震。地震波从震源向四外辐射，从而使地表发生水平运动，并在地表形成地面波；这样地震就会同时发生水平运动和垂直运动，并对地表的设备和结构产生相应的作用力。
梅特勒托利多称重模块大环境考虑因素
过去 40 年里，结构抗震设计原理得到重大发展，并且随着从各大地震中吸取的教训不断纳入各种设计规范，该原理将继续完善。世界范围内采用的设计规范很多，例如，美国广泛采用 ICC 制定的国际建筑规范，而在整个欧洲则正在采用 CEN 制定的 EN1998 欧洲规范 8：结构抗震设计。由于液体在料罐中晃动会产生流体动力效应，因此在设计料罐时还要考虑到其它因素；已专门为这一状况编写了规范，表 4-1 中列出了一些与高位料罐相关的规范。
梅特勒托利多称重模块
EN1998-4 欧洲规范 8：结构抗震设计* 4 部分：料仓、料罐和管路 CEN
D100 用于储水的焊接碳钢料罐 AWWA
D103 用于储水的工厂涂层栓接钢制料罐 AWWA
NZSEE 准则 存储料罐抗震设计建议 NZSEE
ACI 350.1 含液体的混凝土结构的抗震设计及说明 ACI
表 4-1：高位料罐防震设计相关的规范
幸运的是，大多数地震都发生在远离人口聚集地和工业中心的偏远地区，但也有很多重要的例外。如果秤所在的地区采用地震设计规范，那么秤的设计必须符合这些规范。需要考虑的因素有很多，包括需要对抗的地震的严重性和类型、距离已知断层的距离、现场土壤/岩层的类型和深度、底座类型以及秤在建筑或结构中的位置、秤的大小和配置、存储的物料的毒性和震后秤所需的环境。另外，许多国家要求必须由经认证可以在该地区执行工作的专业工程师来完成抗震设计。梅特勒-托利多认为，抗震设计必须由本地经过认证的经验丰富的专业人员根据本地条例及不同的情况来完成；我们的数据表为设计师提供进行此类分析所需的称重传感器及称重模块数据。
称重模块尺寸建议初始张力负载：一种用来确定杆秤秤杆的初始张力负载的方式就是用秤杆抬起杆秤秤杆。将提升点（比如夹钳）连接至杆秤秤杆，并确保固定牢固。张力负载指的是必须施加到秤杆自由端的重量，这样才能提起杆秤秤杆，根据秤杆支点的位置，用倍增器进行校准（请参见图 2-7）。例如，如果支点距离秤杆置于提升点下方的一端 2 英寸 [5 厘米]，距离自由端 20 英寸，用必须添加至秤杆自由端的负载（单位：磅 [千克]）乘以 10，以确定张力负载的大小（单位：磅 [千克]）。称重模块量程：秤的量程应在其铭牌上标出，必要情况下将其换算成“磅 [千克]”。倍数：您可以将已知校验砝码添加到空秤的杆秤秤杆上，从而确定秤杆系统的倍数。倍数则为校验砝码值除以刻度盘上显示的重量变化值。例如，如果刻度盘上的重量变化值为 2,000 磅 [1000 千克]，而杆秤秤杆上挂的是 5 磅 [2.5 千克] 的校验砝码，那么倍数则为 400。称重模块
通过秤杆确定杆秤秤杆上的初始张力负载。
换秤杆称 换秤杆后就不再使用机械秤的秤杆和刻度盘。可以修改现有称重平台来支持压式称重模块。这样一来就会彻底转变成电子秤。
称重模块称重系统性能
精确度、分辨率以及可重复性是衡量一个称重系统性能的基本概念。精确度指的是秤仪表上的读数与秤上放置的实际重量的接近程度。秤的精确度通常根据公认的标准来衡量，比如 NIST 认证的校验砝码。
分辨率指的是数字秤能够检测到的小的重量变化。分辨率根据增量大小进行衡量，取决于称重传感器和数字仪表的功能。数字重量仪表可能能够显示非常小的增量，比如 0.01 磅 [5 克]；但是这并不表
示系统的精确度达 0.01 磅 [5 克]。
图 3-1 有助于您区分精确度和分辨率。即使仪表的分辨率为 0.01 磅 [0.005 千克]，重量度数的精确度也
不能达到 0.32 磅 [0.145 千克]。分辨率取决于仪表的电子电路。现在的许多工业仪表都可以都可以将称
重传感器信号分为 1,000,000 个刻度，并且实际可以显示 100,000 个刻度。显示的分辨率取决于仪表的分配方式。但是显示增量的大小不能使秤精确到该增量。
梅特勒-托利多有多少个称重模块？
可重复性指的是当在秤上放置相同的重量时，称能够显示相同的重量读数。这在配料和填料应用中尤
为重要，每一批都需要相同量的物料。可重复性和精确度是紧密相关的。您所拥有的系统可重复，却
未必准确；但是系统只有在可重复的情况下才能准确。
以下因素会影响称重模块称重系统的精确度和可重复性。稍候本手册对其进行了详细说明。
•环境因素：风力、地震力、温度、振动
•称重模块系统支撑结构
•料罐和容器设计
•管路设计（活动至固定连接）
•称重传感器和终端的质量
•称重传感器总量程
•校准
•操作 / 装运因素
称重模块是一种称量设备，它包含一个称重传感器，以及将称重传感器连接至平台、输送皮带、料罐、料斗、容器或者任何组成秤体的物体所*的安装硬件。通常情况下要用三到四个称重模块才能完全支撑物体的总重量。这样就能有效地将物体转变成秤体。一个称重模块系统必须能够 提供准确的称重数据，并且能够安全支撑物体。
称重模块分为两种基本类型：压式型和拉式型。
压式称重模块
压式称重模块适用于大多数的称重应用。这些模块可以直接安装到地面、结构底座或横梁上。料罐或其它物体安装在称重模块的**部。
一个典型的压式称重模块。它由称重传感器、**板（承受载荷）、负载销（将载荷从**板传至称重传感器）以及底板（用螺栓固定至地面或者其它支撑表面）组成。可能会用压紧螺栓来防止容器翻倒。至少需要三个称重模块组成三角形才能完全支撑一个秤体，4 个称重模块组成正方形或矩形的情况也很常见。
**板
称重传感器
压紧螺栓
底板
负载销
拉式称重模块
拉式称重模块用于上方（比如从建筑的上部构造或上层露面上）必须悬挂的料罐、料仓或其它物体上形成秤体。
一个典型的拉式称重模块。它采用的是 S 形的称重传感器，两端都有螺纹孔。两端都旋入了球形杆端轴承，连接叉装置通过螺纹杆连接至上部的结构和下部的料罐。通常情况下要用三个或三个以上的称重模块才能完全支撑起秤体。
梅特勒托利多称重模块秤性能
风吹向秤会同时对零度数和跨度读数产生或积极或消较的影响。平稳的风在零度数和跨度读数时产生
的稳定偏移，但是阵风比较典型，会在零度数和跨度读数时造成不稳定性；好的情况下，这只会造成秤操作困难，坏的情况下则会导致重量值出现严重错误。风影响秤的方式有很多种：
1.**平吹向秤的侧面会导致负载在称重模块间转移，如上一部分的* 2 点所述；这会导致某些称重模块过载，也会影响重量读数的精确度。由于存在制造公差，所有的称重传感器的额定输出都有一定的浮动；这在数据表中通常通过在额定输出（单位：mV/V）后跟 ± 公差值（范围：0.1 到 5%）来表示。如果秤无法改变位置（通常为对自动调平的物料，比如液体，进行称重的料罐秤），由于称重传感器的这一输出浮动（单位：mV/V），转移的重量就很有可能记录不同。选择公差 (mV/V) 较小的称重传感器可以大程度上减少这类误差，同时在校准前（通过微调接线盒）进行调整移位也可以消除这一误差。称重模块中使用的梅特勒-托利多称重传感器一般都经过调整，公差 (mV/V) 都在
±0.25% 范围内或者小，Flexmount 和 Centerligne 使用的 0745A 已调整至 ±0.1%。梅特勒托利多称重模块
2.水平吹来的风也会对秤的上表面和下表面的垂直组件产生作用力。如果上表面和下表面完全对称， 气流模式相同，那么产生的垂直作用力就会相等并且相反，因此会抵消。但是，这种情况并不存在，特别是考虑到附属物的情况下，比如混合器、管路、检视舱口和支撑架。事实上，这些力很难量化，一可行的方法就是遮盖住秤或者将其置于室内，强烈建议在要求较高的精确度的情况下采用这样方法，另请参见下面的“温度效应”部分。注意，位于建筑背风面的料罐不一定会受到风的影响，建筑上的气流会在背风处产生气压梯度，并对秤产生垂直合力。
3.如果风向与水平线呈角度，那么垂直合力就会作用于秤，这会直接影响秤的读数。如果秤位于斜坡上或者风向被建筑物或其它障碍物改变，就会导致这一状况发生。如果来自风扇或 HVAC 系统的气流直接从上方作用于小量程工业称或实验室天平，那么在室内也会发生同样的问题。
4.如果风在大型台秤的下方汇集，就会发生问题，导致压力增大，平台倾倒。将秤置于四面墙壁完好的基坑中，以保护秤。
压式称重模块和拉式称重模块
称重模块分为两种基本类型：
压式称重模块旨在在称重模块**部安装料罐或其它结构。拉式称重模块用于在称重模块上悬挂料罐或
一 其 它 结 构 。
您应该采用压式称重模块还是拉式称重模块，这取决于具体的应用。表 3-1 简要介绍了影响称重模块选择的一般设计考虑因素。
考虑因素
压式称重模块与拉式称重模块的对比
设计考虑因素 压式称重模块 拉式称重模块
地面空间 需要足够的地面空间来容纳料罐。料罐周围可
能需要缓冲空间。 *地面空间，并且可以悬挂起来，从而在料
罐下方自由移动。
结构限制 不牢固的地面可能需要另外加固，或者特别进行安装， 从而能够承受料罐装满物料后的
重量。 不牢固的**部支撑/天花板可能需要另外加固， 或者进行特别安装，从而能够承受料罐装满物
料后的重量。
重量限制 一般情况下无限制。甚至连载荷分配本身都带有三个容器支撑，如果数量过四个就难达
到限制值。 拉式称重模块大可承受 20,000 磅 [10 吨] 的重量。这一限制和结构因素会限制张力系统的
容量。
称重传感器校准 设计可能会有所不同，并且必须考虑地面的倾斜度、可用的支撑梁以及料罐的大小、形状和
状况。 元件校准不会有太大差别，因为拉式杆和其它支撑设备往往支持大多数倾斜度。
称重模块静态与动态载荷
在为某个应用程序选择称重模块时，考虑如何为称重模块施加载荷非常重要。料罐、料斗、料仓以及容器上的大多数称重模块应用都使用静态载荷。如果是静态载荷的话，则几乎或者根本不会对称重模块产生剪切力。像输送装置、管架、机械秤转换等应用以及带有高功率搅拌机和混合机的秤使用动态载荷。使用动态载荷，在将产品放在秤上或进行加工的过程中会将水平剪切力传输至称重模块。请参阅* 6 章“压式称重模块”，了解称重模块悬挂的类型以及其应用参数。
采用多少个称重模块？
对于现有安装而言，称重模块的数量取决于现有支撑的数量。如果一个料罐有四个支架，那么您就需要使用四个称重模块。
而对于新的安装而言，好选择三点支撑系统，因为其确保了在称重模块上分配正确的载荷。如果考虑风、流体晃动或者地震载荷因素，那么料罐可能需要四个或四个以上的支撑来另外加固，防止其倾斜。
大多数的秤应用都采用三个或者四个称重模块。梅特勒-托利多仪表可以计算四个、八个，甚至多的称重模块的输出总和，但是出四个以后就很难达到平均分配重量以及调整移位。
要计算每个称重模块的必要量程，请用系统总量程除以支撑的数量。总量程要应用安全系数，以防低估了重量或者重量分配不均。在* 6 章“压式称重模块”和* 7 章“拉式称重模块”中讲述了确定称重模块大小的程序。环境因素（如地震荷载和风力荷载）也会影响应用中称重模块的量程，请参见* 4 章“称重模块环境影响考虑因素”。
称重模块现场校准
另外一个要考虑的要素就是如何校准称重模块系统。如果您向现有料罐添加称重模块的话，可能需要改造料罐才能在上面悬挂合格的校验砝码。料罐至少要能够支撑相当于产品净重（规定量程）的 20%的重量。* 8 章“称重模块系统校准”中讲述了一些现场校准的方法。
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