Omega稱重傳感器設(shè)置及安裝

設(shè)置和安裝稱重傳感器不同安裝標準影響概覽

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作者LaVar Clegg

Omega稱重傳感器設(shè)置

大多數(shù)稱重傳感器的數(shù)據(jù)表都以輸出、非線性度、滯后性、蠕變和溫度靈敏度等術(shù)語來描述性能。這些參數(shù)是基于理想或軸向載荷的應用。本文將討論稱重傳感器對非軸向負載的響應以及不理想的安裝狀態(tài)所造成的影響

角度負載

角度負載指施加在目標點但與主軸成一定角度的載荷。至少有兩種方法可形成角度負載。首先，可以由軸向負載與側(cè)向負載疊加形成。其次，可由施加在非優(yōu)良水平橫梁上的豎直負載形成。

非水平的稱重傳感器安裝不屬于常見的應用狀態(tài)。參見圖1分析此狀態(tài)。角度負載P可用三角法分解為- 個軸向負載和一個側(cè)向負載。顯然，稱重傳感器會響應軸向負載分量Pcos0。假設(shè)稱重傳感器對側(cè)向負載的響應是正常的并且很小(這是一個好的假設(shè))，顯然在校準過程中很容易處理角度負載(與軸向負載相對)所產(chǎn)生的誤差。非線性度不會有任何貢獻，因此只要考慮了測量準確度，就完全不會有這種誤差。這一結(jié)論是有利的，因為對裝置進行**的水平調(diào)整與維護難以實際操作。角度負載會貢獻一個嚴重的測量誤差來源。那就是角度的不穩(wěn)定程度。若角度隨負載而變化就會產(chǎn)生非線性度誤差甚至滯后誤差。這種誤差將無法通過校準消除。例如，考慮支承不當導致稱重傳感器安裝輕微形變的情況。在空載時0=0，半載時0=19,，滿負載時0-2。這種狀態(tài)會產(chǎn)生滿量程0.023%的非線性度(在非線性度以外的誤差基礎(chǔ)上)，詳見以下公式:

%FS= (cos10 - cos2*) (1/2)=0.00023

偏心負載

偏心負載是與主軸平行但不共線的載荷。通常人們期望稱重傳感器在響應偏心負載時能具有軸向負載一樣的靈敏度。但這通常不是實際情況。然而，如同穩(wěn)定角度的角度負載不構(gòu)成誤差源一樣，穩(wěn)定偏心度的偏心負載也不構(gòu)成誤差源。當加載位置在多次測量之間變化時才會產(chǎn)生誤差。

側(cè)向負載

施加在軸向負載相同點且與主軸成90度角的外力稱為側(cè)向負載。側(cè)向負載較為常見，可由動態(tài)載荷、結(jié)I構(gòu)膨脹和收縮，以及各種安裝異常導致。實驗室中很難生成純粹的側(cè)向負載，因此很難測量稱重傳感器對側(cè)向負載的響應。相對于軸向負載，這種響應極小。并且若測試負載未能嚴格與主軸成90度施加，則產(chǎn)生的微小軸向分量所產(chǎn)生的響應也會覆蓋大部分側(cè)向分量所產(chǎn)生的響應。
 

Omega稱重傳感器安裝


前述軸向和非軸向負載主要屬于橫梁自由端的加載方式討論。現(xiàn)在對橫梁固定端的固定方式進行研究。
單端橫梁并無唯壹-正確的固定方法。用戶通常根據(jù)經(jīng)驗選擇*適宜特定工況且足夠經(jīng)濟的約束方法。不過，好的安裝經(jīng)驗仍然值得羅列。
圖2顯示了一個單端固定的橫梁。它利用安裝螺栓C和D將A面固定在基座上。負載施加于E點。這張圖可用作下面涉及的各種安裝方式之參考。

1.A面應保持水平以盡可能減小非軸

向負載。然而，只要基準在全部(叢額定*小到*大)負載下都保持穩(wěn)定，一定程度的不水平并不構(gòu)成嚴重的誤差來源。基準的穩(wěn)定性要求隨稱重傳感器容量而提高。在許多裝置中無法令結(jié)構(gòu)在超過10000Ibs的載荷下保持穩(wěn)定，此時使用雙端固定的稱重傳感器更為適宜。

2. A面應保持平整。安裝螺栓C和D的

拉力應確保稱重傳感器緊密固定在基座上。

若這兩個配合面不平整，稱重傳感器的位置將不確定。并且可能引入設(shè)計目的之外的彎曲應力，使稱重傳感器的輸出承受非線性度和/或滯后影響。稱重傳感器的安裝平面通常應具有0.002英寸的平面度。A面的平面度也相同。

3.螺栓C和D應為等級8或相應的高強度螺栓。

在E點施加載荷時，螺栓處于拉伸狀態(tài)。這種載荷的趨勢是拉伸螺栓并將稱重傳感器從A面抬起。當然，稱重傳感器必須與A面保持緊密貼合以避免角度負載誤差。因此螺栓必須被緊固至足夠的程度，只能選用高強度螺栓。

4.出于上述原因，安裝螺栓應被旋緊
至推薦扭矩。因為螺釘所需扭矩由尺寸以及稱重傳感器容量和尺寸決定，可總結(jié)如下:
 

5.因期望螺釘承受拉伸，推薦選用短螺釘。基座螺紋應從A面開始。凹陷螺紋或稱重傳感器與基座間的較大隔塊會導致螺栓帽與基座螺紋之間的距離超過稱重傳感器厚度，應予以避免。

6.螺栓帽F方的墊片是可選的。如使用墊片，應選用等級8或相應的硬化墊片。允許使用自鎖墊片或平墊片

7.對于5000磅量程左右的高容量稱重傳感器，B點位置會在反復加載之后產(chǎn)生形變。此時基座推薦選用硬化鋼。高容量單端固定梁通常為
Rockwell C 45等相對堅硬的材料，因此基座應選用略軟材質(zhì)。

通過理解誤差的可能來源和使用正確的安裝方法，可調(diào)整實際裝置的載荷狀態(tài)使Omega稱重傳感器對測量準確度的影響減弱到可忽略的程度。