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应变式称重传感器简介

时间:2021-10-18 来源:编辑 点击:

应变式称重传感器用于快速称重、低速动态称重和动态称重时,为保证称重系统的称量准确度和工作可靠性,尽可能的免除各类不必要的误差,必须研究称重传感器的动态特性,并对其进行动态校准,以及必要的环境试验和物理参数测试。研究、分析称重传感器的动态特性,必须建立数学模型,由于称重传感器可以视为单自由度的二阶线性系统,其数学模型为一常系数线性微分方程。

当微分方程的初始值为零时,对其进行拉氏变换即可得到动态特性的传递函数的一般公式。其频率特性可根据传递函数求得,也可根据过渡过程曲线经过相应的近似计算方法求得,实际上传递函数和频率特性是可以相互转换的。求称重传感器的传递函数,实际上就是根据过渡过程曲线来确定固有频率0和阻尼比3的过程,一般都用比较简单的激励方法,例如自由落锤的冲击载荷来获得过渡过程曲线。

动态校准的意义还在于使称重传感器的生产者能正确的标明其产品的性能,给使用者提供正确选择、合理应用的依据。动态校准的关键是选择好激励源,输入信号应该是一个标准的激励函数,以周期函数的正弦波信号,瞬变函数的阶跃信号为常用。为了获得准确可靠的动态校准数据,要求测试设备中的所有影响动态校准的环节,例如典型的输入信号激励源,动态信号记录设备和数据采集处理系统等,都应具有很宽的频带。

美国专家给出的跌落校准、惯性校准和比较校准三种方法,以跌落校准法应用较多,比较校准法相对简单易行,快速省时。

称重传感器频率特性存在的频响误差,即频率域内传递函数的误差,是由其输入、输出系统中各个环节的误差引起的。对于系统误差可作归一化处理,对于随机误差是如何确定它给动态称重准确度带来的影响,从测量误差的角度分析产生原因,以及提出改进措施。

近年来,动态称重传感器以及动态校准方法的研究取得了较大进展。德国Seitnet塞特内尔)公司为快速称重研制出200型皱青铜称重传感器,固有频率高,动态响应快,独创油阻尼与过载保扩装置一体化,在称量时保证称重传感器衰变时间快,称量速度高,工作寿命长。美国THI公司为动态称重的旋转式定量包装机研制的THI-1410型称重传感器,可承受离心力和机械振动。其内部装有特制的粘性阻尼器,保证称量时有较快的稳定时间和较小的动态称量误差。与动态称重配套的能承受搅拌、振动载荷的新型称重模块也在美国V-BLH公司研制成功,并批量生产投放市场,适应了动态称重技术发展的需要。

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