剪切梁传感器:什么是称重传感器?剪切梁式称重传感器原理是什么?

2021/11/09 17:15 · 传感器知识资讯 ·  · 剪切梁传感器:什么是称重传感器?剪切梁式称重传感器原理是什么?已关闭评论
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剪切梁传感器:什么是称重传感器?剪切梁式称重传感器原理是什么?什么是称重传感器?剪切梁式称重传感器原理是什么?随着技术的进步,由称重传感器制成的电子衡器已广泛应用于各行各业,以实现对物料的快速准确称重。特别是随着微处理器的出现和工业生产过程自动化程度的不断提高,称重传感器已经成为过程控制中必不可少的设备。在过去,诸如不能称重的大罐和料斗的称重控制和诸如起重机秤和汽车秤的测量控制已经实

剪切梁传感器:什么是称重传感器?剪切梁式称重传感器原理是什么?  第1张

剪切梁传感器:什么是称重传感器?剪切梁式称重传感器原理是什么?

什么是称重传感器?剪切梁式称重传感器原理是什么?
随着技术的进步,由称重传感器制成的电子衡器已广泛应用于各行各业,以实现对物料的快速准确称重。特别是随着微处理器的出现和工业生产过程自动化程度的不断提高,称重传感器已经成为过程控制中必不可少的设备。在过去,诸如不能称重的大罐和料斗的称重控制和诸如起重机秤和汽车秤的测量控制已经实现。称重传感器已应用于配料系统,用于混合和分配各种原料、生产过程中的自动检测以及粉末进料速度的控制。现在,称重传感器已经应用于几乎所有称重领域。
传统上,称重传感器是称重传感器和称重传感器的统称,用于评估单个参数的计量特性。旧的国家标准考虑了应用对象和两个环境条件完全不同的“称重”和“测力”传感器,没有区分测试和评估方法。旧的国家标准有21项指标,全部在室温下测试。利用非线性、迟滞误差、重复性误差、蠕变、零点温度附加误差和额定输出温度附加误差这六个指标的最大误差分别为0.02、0.03和0.05,可以确定称重传感器的精度等级1.0表示。

称重传感器的工作原理
称重传感器的原理是将被测物体上的重力按一定比例转换成可测量的输出信号。考虑到重力加速度和空气浮力对不同使用场所转换的影响,称重传感器的性能指标主要包括线性误差、迟滞误差、重复性误差、蠕变、零温度特性和灵敏度温度特性。在各种天平和质量测量系统中。
一般情况下,综合误差用于实现传感器精度的综合控制,综合误差带与称重仪表误差带相联系,以选择与某一精度称重仪表相对应的称重传感器。国际法定计量组织(OIML)规定,传感器的误差带占称重仪器误差带的70%,在规定的温度范围内,线性误差、滞后误差和由温度对灵敏度的影响引起的误差之和不能超过误差带。这允许传感器制造商调整构成总测量误差的每个部件,从而获得期望的精度。
剪切梁式称重传感器原理
剪切梁测压元件的原理是,在弹性体受力后,需要测量法向应力和剪切力引起的剪应力。然而,剪应力本身无法测量。它只能由垂直于工字梁中心轴的主应力在45”处产生,即由剪应力引起的拉应力和压应力。因此,四个应变仪分别安装在工字梁腹板的两侧,与中心轴成45度角。在相互垂直的位置。

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剪切梁传感器:什么是称重传感器?剪切梁式称重传感器原理是什么?  第2张

剪切梁传感器:剪切梁传感器的原理

  剪切梁传感器的弹性体受力的作用后,需要测量的不是其正应力,而是由剪切力引起的切应力。但切应力本身是测量不出来的,它只能产生于与工字梁 中心轴线成45“的互相垂直的主应力,也就是产生于由切应力而引起的拉伸应力及压缩应力。因此,将4片应变计分别贴在工字梁腹板的两面,并与中心轴线成 45。的相互垂直的位置上,如图1所示。这4个应变计组成全桥,当传感器承受载荷时,应变计R,,R3的电阻值增大,R2,R;的电阻值减小,其结果在电 桥的对角线上产生与载荷成正比的不平衡输出。利用这一称重传感器原理,便可测出力或载荷的大小。

剪切梁传感器:剪切梁式称重传感器的特征

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杨工
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剪切梁式称重传感器的特征
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①输出信号不受测力点方位改动的影响。
当一般弹性应变梁接受载荷时,
发作弯曲,
正应力
正比于梁的弯矩,
而弯矩又正比于力作用点的距离,
因此力作用点方位的改动会引起测量过
失。
而剪切梁式称重传感器由所以测量其切应变,
而切应变与切力成正比,
切力在梁上为一
常数与弯矩无关,所以力作用点方位的改动不影响传感器的输出
;
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?
②线性好、精度高。由于应变计是贴在工字梁腹板上,并与基地轴线成
45
°的方位上,它
只测量与切应力对应的主应力,不受弯曲应力的影响,所以线性好、精度高
;
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③传感器受拉伸、紧缩时,切应力的高低与分布根柢相同,即传感器的拉伸、紧缩输出灵敏
度根柢相同,所以分外适用于一同测量拉和压的方针
;
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④高度低,体积小,重量轻,易于设备和修补
;
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?
⑤结构简略,易于密封,长期安稳性好,经久耐用
;
?
?
⑥抗侧向能力强。当作用力
P
沿正向作用时,沿
X

Y
方向的力均为侧向力。
Y
方向的侧向
力使
X

Y
平面内发作弯曲。假定应变计在梁的一侧,由于两个互成
90
°的应变计贴在
X

向的
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?
式中:
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δ一般取
25

30kg/mm2;
τ取
18

25kg/mm2

在实习计划过程中,
只需选定
H

h

B
、τ往后,就可计算出所需工字梁宽度
b
。工字梁的高度
h
和宽度判定后,便能够判定弹
性体的高度和宽度,
验算梁的剪切强度和梁的最大弯曲强度。
?
对于工字梁,
在额外载荷下,
最大切应力应满意
?
因此,
在计划一个高精度称重传感器之前,
首先应选择好弹性体的材料,
选用优秀合金钢经合理的机加工、热处理等技能制成。
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弹性体材料的功用是抉择传感器功用好坏的要害,
因此,
对弹性体材料应有如下请求:
强度

;
具有高的弹性极限,以确保应变和载荷间成超卓的线性关系
;
经究竟处理后,剩下应力变
小并具有均匀而安稳的金相组织,各向同性
;
具有较小的热膨胀系数、小而安稳的弹性系数
的温度系数
;
具有超卓的机加工和热处理功用
;
具有高的抗氧化、
抗腐蚀功用
;
具有超卓的抗疲
劳功用
;
弹性滞后应尽量小。
?
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剪切梁传感器:剪切梁称重传感器是什么?工作原理是什么?

什么是剪切梁称重传感器,它是如何工作的?
剪切梁式称重传感器是称重行业中常见的主要类别或类型之一。其他类型包括,例如,压缩、张力和单点。它们可以说是当今使用的最常见的称重传感器类型。
梁式称重传感器作为简单的剪切梁操作,在受到力或重量时轻微弯曲。它们通常固定在一端,另一端自由,行为很像潜水板,尽管也有双端设计,安装在两端并装在中心,更类似于吊床。此外,通常可以看到梁式称重传感器分为两个子类别,这取决于它们测量力或重量的方式。弯曲束单元测量剪切变形的量,而剪切梁称重传感器测量的弯曲扭曲量。
梁式称重传感器是最大和最通用的称重传感器,涵盖了广泛的可能的容量,不同的安装选项和附件。当使用单点单元变得不可能时,它们经常被联合用于更大的称重设备和秤。
剪切梁式称重传感器虽然有一定的过载能力,但是在安装过程中,仍应防止传感器的超载。即使是短时间的超载,也可能会造成损坏。所以在安装时,可以先用一个和传感器等高的垫块代替传感器,然后,再换上传感器。在正常工作时,称重传感器一般均应设置过载保护的构件。如果用螺杆固定传感器,要求有一定的紧固力矩,而且为了确保安全,螺杆应有一定的旋入螺纹深度。
同时要轻拿轻放,尤其是由合金铝制作弹性体的小容量传感器,任何冲击、跌落,对其计量性能都可能造成损害。对于大容量的称重传感器,一般来说,它具有较大的自重,故而要求在搬运、安装时,尽可能使用适当的起吊设备。
而且用于做称重传感器弹性体的金属材料,由于内部复杂的组织结构关系,当受到外力作用后在微小晶粒之间会产生微应变,在外力消失以后,微应变随之消失,但是是否能够完全恢复到不受力的原始状态,则因弹性体的金属材料而异。
但是如果加载力的曲线和卸载力的曲线不重合,差值越大,则迟滞性越大。其差值主要来源于材料本身成分的稳定性、均匀性、热处理后的径向组织等等。知道迟滞性产生的原因,我们可以通过选择合适的金属材料,采用先进的热处理方式提高弹性极限,来减小产生迟滞性。
剪切梁传感器的弹性体受力的作用后,需要测量的不是其正应力,而是由剪切力引起的切应力。但切应力本身是测量不出来的,它只能产生于与工字梁 中心轴线成45“的互相垂直的主应力,也就是产生于由切应力而引起的拉伸应力及压缩应力。因此,将4片应变计分别贴在工字梁腹板的两面,并与中心轴线成 45。的相互垂直的位置上,如图1所示。这4个应变计组成全桥,当传感器承受载荷时,应变计R,,R3的电阻值增大,R2,R;的电阻值减小,其结果在电 桥的对角线上产生与载荷成正比的不平衡输出。利用这一称重传感器原理,便可测出力或载荷的大小。

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