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
梅特勒托利多称重模块确定系统分辨率
非交易过程称重
称重传感器和仪表结合来产生所需系统分辨率或增量的能力水平可通过以下公式计算得出:
信号强度 = 所需增量大小 × 称重传感器输出 (mV/V)* × 激励电压 × 1,000
(伏特每增量) 单个称重传感器量程 × 称重传感器数量
大多数梅特勒-托利多称重传感器的输出为 2 mV/V。
在公式中输入所需增量,同时输入称重传感器和仪表参数,始终采用相同的重量单位。如果信号强度
(伏特每增量)低于仪表允许的小值,系统就可以提供所需的分辨率。
梅特勒托利多称重模块示例 1:
假设假设料罐秤的仪表上安装了四个 5,000 磅称重传感器 (2 mV/V),仪表激励电压为 15 VDC,小值为
0.1 微伏每增量,显示的大增量为 100,000。您想要称起的重量达 15,000 磅,增量为 2 磅(显示的增量为 7,500)。根据公式算出所需的信号强度:
2 lb × 2 mV/V × 15 VDC × 1,000 = 3.0 微特每增量
5,000 lb × 4
仪表的可取的小信号强度为 0.1 微伏每增量。由于根据公式计算得出的信号为 3.0 微伏每增量,大于
该 0.1 微伏每增量,因此您能够显示 2 磅增量。
示例 2:
假设料罐秤的仪表安装了四个 1100 千克的称重传感器 (1.94 mV/V),仪表的激励电压为 5 VDC,小值为 0.1 微伏每增量,显示的大增量为 100,000。您想要称起的重量达 1,000 千克,增量为 0.2 kg(显示的增量为 5000)。根据公式算出所需的信号强度:
0.2 kg × 1.94 mV/V × 5 VDC × 1,000 = 0.44 微伏每增量
1100 kg × 4
仪表的可取的小信号强度为 0.1 微伏每增量。由于根据公式计算得出的信号为 0.44 微伏每增量,大
于该 0.1 微伏每增量,因此您能够显示 0.2 千克增量。
合法贸易交易称重
如果您用砝码称重来购买和/或销售物料,分辨率或增量则会受到秤的许可的限制。下面一部分介绍合
法贸易应用的行业标准以及这些标准对称分辨率的限制。
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环境因素
由于环境因素会影响称重模块系统的精确度和安全性,因此在设计阶段一定要考虑到这些因素。如果秤会受到风、地震或撞击荷载的影响,您可能需要使用较大量程的称重模块和/或添加控制设备,从而使秤在较端情况下保持稳定状态。
风力载荷安装在室外或者开放式建筑或架构中的秤会受到风力的影响,由于种种原因需要考虑到 这一因素。秤
体受到风力影响会产生新的力,作用于称重模块,并且会导致称重模块过载,个别情况下还会导致秤倾倒。同时也会严重影响秤的性能。下面两部分会对这些要点作进一步探讨。室外料罐和料仓秤通常为垂直圆筒形,通过支架来提高,并受到图 4-1 中所示的通用型压式称重模块的支撑,符合下面所介绍的类型(除非另有说明)。
梅特勒托利多称重模块典型室外料罐秤
结构稳定性
在秤的稳定性分析中,一般会假设风从任意水平方向吹来。风吹向秤的侧面对迎风一侧产生水平作用
力,这会对秤产生几个结构效应:
1.称重模块必须通过施加水平力来抵抗风力。不得过 称重模块的额定大水平力。
2.风力使重量从迎风面的称重模块转移到背风面的称重模块上,请参见* 10 章,附录 2,计算反作用力,进一步探讨这一点。如果过了称重模块的额定量程,就会对其造成损坏,称满载时容易发生这样的状况。因此可能需要选择额定量程较大的称重模块。将称重模块放在靠近秤的重心的位置,如* 5 章,图 5-19a 所示,可大程度上降低这一效应。
3.在个别情况下,风力会导致秤倾倒,特别是高且细的料罐或料仓。秤零负载时容易发生倾倒。为防止发生倾倒,所采用的称重模块必须具备防倾倒性能,并且不得过其大上升力额定值。个别情况下可能需要添加外部约束力来防止强风吹到料罐,请参见* 5 章“其它容器控制方法”。
在计算风力时,重要的因素是要确定(设定)现场的基本风速,一般情况下,这可以在地区建筑条例的等风速线图中找到。同时,现场的暴露程度也很重要,例如秤位于峭壁上,或者面对着大片开放水域、盐场等?秤的设计必须符合当地的建筑条例。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这一类型的结构设计工作。梅特勒-托利多认为,风荷载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。
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