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技术支持

地磅秤体弯曲变形对两种不同结构的影响
发布时间:2019-03-08   点击次数:1599次

本文研究了秤体弯曲变形对两种不同结构的地磅的影响, 由于传感器的放置方式不同,秤体变形对衡器产生的误差也不同,传感器正放置产 生的相对误差要远大于传感器反放置产生的相对误差。

目前,80-100吨大吨位地磅已十分普 及,120-150吨的电子汽车衡也随处可见,传统的检 定方法越来越难适应,而且费时费力,检定成本也直 线上升,寻找新的检定方法已十分迫切,而了解秤体 弯曲变形对不同结构的电子汽车衡的影响十分必 要。本文就是本所获得国家项目《电子汽车衡 快速标准检定仪》的实验结论,现在提供给其他研究地磅及地磅检定装置的同行们,以作参考。

根据地磅的传感器安装方式的不同,可 将电子汽车衡分为两种:1、传感器反放,2、传感器正 放。当地磅进行承载时,秤面将发生弯曲变 形,变形会对称量结果造成误差,同样的变形,传感 器不同的安装方式,对称量结果产生的误差大小不 同。

下面分别进行讨论

(一)地磅的称重传感器正放置。对于这 种情况,秤体在大负荷的时候受重力产生变形,使称 重传感器受到一个水平分力和一个弯矩的作用,而 且受力点也产生偏移,所以误差稍大。

(二)地磅的称重传感器反放置。对于这种放置方式,不存在上一种方式存在的问题。因为这 种称重传感器的放置,当秤体在大负荷受到重力产 生变形时,称重传感器也跟着秤体变形发生偏转, 使称重传感器的受力方向始终与其轴线一致。由下 面计算可知:此情况秤体变形产生的相对误差只有 10_7数量级,相对于中准确度级允许相对误差10~3 数量级来说,可以忽略不计。

下面先计算秤体变形产生的挠度和偏转角。

例:100吨地磅,长16米,由六只压式称 重传感器支撑,传感器反放置,纵梁由六根28槽钢 (E=2xl09,1=5130x10-*)组成。按照检定规程计算偏 载测试,采用两种检定手段,差别多大?

解:由检定规程可知,此电子秤偏载测试需要的 重量值为196000N(20吨),为了计算方便,取受力点 在两个传感器的中点(此时为挠度大的点,为 差情况)

001.jpg

002.jpg

003.jpg

 

传感器受到两个力的作用:秤体对传感器的压 力和球的支撑力,二者在传感器轴线上,大小相等, 方向相反。传感器受力N与荷载P的关系为:

N cos 0 = p

故此偏转角产生的误差=(N-p)/p =l/cos 0 -I=l/cos0.075-l=8.6xl0-7

由计算可知^若将20吨砝码放置于两个传感器中 点,秤体变形3.47mm,产生偏转角0.075度,由此产 生的相对误差为数量级,对于中准确度衡器相 对允差为

10_3数量级的要求来说,可以忽略不计。

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同理,对于各称量点,本结论同样试用。

对于传感器正放,我们做实验进行误差测试。 实验:秤体变形产生的误差测定 实验原理:将24吨按码放置在秤的四个角上, 测得数据;再将砝码放置在秤的*,测得数据。然 后计算示值差。

实验数据如下表 秤体变形产生的误差测试 日期:20(B/06/08

 

砝码放在4角

集中放置

差值

1

24013

24011

2

2

24016

24013

3

3

24014

24014

0

平均值

  

1.666666667

标准偏差

  

1.527525232

相对差值

  

0.0069%

相对标准偏差

  

0.0064%

注:

传感器:宁波博达公司量程:20吨0.02%等级

出厂检验数据:非线性0.02%重复性0.01% 滞后0.01% 蠕变0.017% 称重显示器:3190型 秤台尺_寸:长6米、宽3.5米、高26厘米 自重4100千克,实验时,零点跟踪已经解除 6月7日,气温281,6月8日,小雨气温22^ 6月7日,标定被检定衡器时无风 两种放置方法:秤体变形相差3毫米 结论

此实验中,传感器为正放置,由数据可以看出,传 感器正放,秤体变形产生的误差达到7xl0-5。

综上所述,由于传感器的放置方式不同,枰体变 形对衡器产生的误差也不同,传感器正放置产生的 相对误差(7xl04)要远大于传感器反放置产生的相 对误差(8.6><10_7),高两个数量级。

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