称重模块系统

称重模块

                                    章     概述 

称重模块也称传感器模块。SB系列静载称重模块是针对用户对一些容器实施称量时需要一体化称重单元，而结合本公司高精度称重传感器，研制开发的一种产品。将称重传感器、载荷传递装置和安装板等部件结合在一起，可以简便地与多种机械设备相连接，如滚道、平台、罐体、料斗等。它采用模块化设计，具有结构简单，安装维护方便，互换性好的特点，适用于各种静载称重的场所。可满足容器等承重体在外界环境变化影响下的准确称量。

第二章  主要技术指标

第三章    结构原理

SB-A静载称重模块为了消除外界环境非预想力的影响，按其承压头所受约束形式的不同划分，它有三种基本形式：固定式模块、半悬浮式模块、全悬浮式模式。

（一）悬臂梁称重传感器模块

1．固定式模块——称重模块Ⅰ

1：下安装板      2：称重传感器    3：上安装板   4：跨接导线   5：上压头 

6：防倾覆螺杆    7：侧板

其各部分作用为：

（1）下安装板：提供用于称重传感器的安装板，带4个安装孔可用于与用户基础安装板的连接。

（2）称重传感器：实现对载荷量值的采集。

（3）上安装板：带4个安装孔用于与用户容器支撑脚安装板的连接。

（4）跨接导线：使称重传感器上下安装板成为等势体，保护称重传感器免受非预想的过电流对其产生的损害。

（5）上压头：实现对载荷量值的传递，与上安装板组合限制容器在水平范围内产生的位移。

（6）防倾覆螺杆：正常状况下，防倾覆螺杆的上平面距上安装板上平面有2~3mm间隙，起防过载的作用，一旦发生危险防倾覆螺杆的端部可阻止容器的翻转。防倾覆螺杆在更换传感器时也可以将其升起以支撑容器支腿，为更换传感器提供方便。

（7）侧板：用于运输和安装时避免传感器受到过载荷的冲击，正常使用时去除。

该模块由于在水平范围内为全约束，仅能在竖直方向运动而得名，其模块示意图为：（见右图）

2、半悬浮式模块——称重模块Ⅱ

其结构示意图如下：

1：下安装板  2：称重传感器    3：上安装板   4：跨接导线   5：垫板

6：上压头    7：挡块      8：防倾覆螺杆   9：侧板

       其各部分作用为：

（1）下安装板：提供用于称重传感器的安装板，带4个安装孔可用于与用户基础安装板的连接。

（2）称重传感器：实现对载荷量值的采集。

（3）上安装板：带4个安装孔用于与用户容器支撑脚安装板的连接。

（4）跨接导线：使称重传感器上下安装板成为等势体，保护称重传感器免受非预想的过电流对其产生的损害。

（5）垫板：满足上压头在垫板上自由滑动。

（6）上压头：实现对载荷量值的传递。

（7）挡块：限制上压头在水平范围内单一方向上运动。

（8）防倾覆螺杆：正常状况下，防倾覆螺杆的上平面距上安装板上平面有2~3mm间隙，起防过载的作用，一旦发生危险防倾覆螺杆的端部可阻止容器的翻转。防倾覆螺杆在更换传感器时也可以将其升起以支撑容器支腿，为更换传感器提供方便。

（9）侧板：用于运输和安装时避免传感器受到过载荷的冲击，正常使用时去除。

        该模块由于在水平范围内仅可以在单一方向上运动，其自由度受到限制而得名。其模块示意图见右图：

3、全悬浮式模块——称重模块Ⅲ：

其结构示意图如下：

1：下安装板  2：称重传感器    3：上安装板   4：跨接导线   5：垫板

6：上压头    7：防倾覆螺杆    8：侧板

       其各部分作用为：

（1）下安装板：提供用于称重传感器的安装板，带4个安装孔可用于与用户基础安装板的连接。

（2）称重传感器：实现对载荷量值的采集。

（3）上安装板：带4个安装孔用于与用户容器支撑脚安装板的连接。

（4）跨接导线：使称重传感器上下安装板成为等势体，保护称重传感器免受非预想的过电流对其产生的损害。

（5）垫板：满足上压头在垫板上自由滑动。

（6）上压头：实现对载荷量值的传递。

（7）防倾覆螺杆：正常状况下，防倾覆螺杆的上平面距上安装板上平面有2~3mm间隙，起防过载的作用，一旦发生危险防倾覆螺杆的端部可阻止容器的翻转。防倾覆螺杆在更换传感器时也可以将其升起以支撑容器支腿，为更换传感器提供方便。

（8）侧板：用于运输和安装时避免传感器受到过载荷的冲击，正常使用时去除。

该模块由于在水平范围内为自由的而得名，其模块示意图为：（见右图）

第四章   称重模块的安装

（一）、称重模块的系统布置：

静载称重系统是由全约束模块、自由模块、半自由模块三种基本模块组成。当系统为三点支撑时，三个点为全约束模块、半自由模块、自由模块各一个；当系统为四点支撑时，四个点为全约束模块、半自由模块各一个，自由模块两个。依此类推，其中全约束模块、半自由模块是必须的且各为一个，其他需要的承重点由自由模块补足。

1、三点支撑：

称重模块均布于同一圆周上，传感器安装方向为沿圆周切向布置，称重模块Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各一个。

悬臂梁称重传感器模块

2、四点支撑：

悬臂梁称重传感器模块

称重模块如上图布置，称重模块Ⅰ、Ⅱ各一个，称重模块Ⅲ两个。

3．、多点支撑：

在用户的实际应用中有时需要多点支撑，即4个以上的支撑点安装称重模块。在该种情况下称重模块的安装方向类似于四点支撑的情况——在周围四个点上称重模块的布置如四点布置图示，其余各附加点由称重模块Ⅲ补足。

（二）、称重模块的安装：（安装示意图如下图所示）

称重模块安装时模块侧板不拆除，将模块整体按系统布置图所示位置摆放，然后模块上安装板与容器支撑腿安装板用螺栓连接紧固，模块下安装板配焊于基础安装板上，焊接时应注意焊接电流不应通过传感器，以免损坏传感器。安装完毕后拆除侧板，调节调节杆使之满足距模块上安装板上平面2~3mm的间隙要求，然后即可开始校验使用。

（三）、模块安装对现场的要求：

1、用户容器支撑腿安装板下平面要求在同一平面内，其高度差不应超过2mm。

2、用户基础安装板上平面要求在同一平面内，其高度差不应超过2mm。

3、用户容器支撑腿与基础安装架应保证在模块额定载荷作用下不发生明显变形。

4、用户容器支撑腿安装板上应根据安装图加工与模块上安装板相对应的安装孔。

5、系统组成后应进行接地，接地电阻不大于4欧姆。

第五章   称重模块的使用

1．量程的选择

在选择称重模块的量程时，应该注意以下几个问题：

①承载器的重量值

这个值是计算称重模块量程的依据之一，用它和物料的载荷量之和再乘以一个安全系数，就可以确定单只称重模块的量程。

②物料载荷值

这个值是计算称重模块量程的主要依据之一。

③称重模块的灵敏度

目前我们常用的称重传感器中，柱式结构的灵敏度通常为1mV/V，桥式结构、悬臂梁结构、平行梁结构的灵敏度通常为2mV/V。在选用时一定要进行计算后才能确定。

④称重显示器的选择

在选择称重模块的同时，称重显示器也必须同时考虑。因为任何一套称量系统都*称重显示器，主要应注意如下几个参数：输入灵敏度范围（μV/e）、空秤量值范围（mV）、供桥电压（V）、非线性指标（%F·S）、工作电流（mA）等。

例如：一套承载器自重为8t，物料载荷值为30t，由于它是用四根支撑脚，所以选用四套称重模块，称重模块的灵敏度为2mV/V，选择的称重显示器的供桥电压为12V，最小灵敏度为1.2μV/e.安全系数为n=2。

则，单只称重模块的量程≥

因此单只称重模块量程选用20t。

那么输出灵敏度是否能匹配呢？

a.净输出量值：

按n=3000e时：

b.空秤量值

这样，能与称重显示器的参数相匹配。

2．系统刚度

①承载体的刚度

承载体刚度是指支撑承载器的结构部分的刚度，如果承载体变形较大，会造成称重传感器承受分力，从而影响称量的准确度。一般选用剪切梁传感器的系统、抗偏载能力较高，可以允许刚度稍差点，选用柱式传感器的系统、抗偏载能力较低，必须使承载体刚度很好。

另外，当在一个承载体上安装多套称量系统时，承载体的刚度一定要能保证各套称量系统之间不干涉各自的正常称量。

②承载器的刚度

一般承载器在没有考虑称量要求时，自身用的材料比较薄，易产生形变。当要改造成称量系统时，这样就会直接影响到称量准确度，这时应当对承载器的支撑部位进行加强。

3．检验方法

任何一套称量系统改造好以后，必然供需对方进行验收，这个问题在签订改造合同时就应考虑好的。如果需方提出自己进行，只要供方提供称重模块和称重显示器，就可以了。如果需方提出双方交接，必须在保证达到合同中规定的称量准确度时，在合同中就应将检验方法和相关费用考虑进去了。

目前，这种称量系统有两种检验方法，一种是替代法，一种是比对法。

①替代法

由承载器原设计时没有考虑作为称量器具，在其外部没有设计按放标准砝码的位置，往往只能少量标准砝码来检验，而少量标准砝码又不能保证称量系统满量程的准确性，这样只能使用其它恒定载荷替代标准砝码，一次次反复的使用有限砝码和恒定载荷替代，从零点开始，一直检验到使用的载荷量。

使用替代法的关键问题是，要求被测试装置的重复性必须高。

②比对法

是选用在标准测试装置上标定好的一套称重传感器和称重显示器，与称量系统上的称重传感器和称重显示器相比较。使用比对法的关键问题是，要求在使用现场预先设计可安装标准装置的位置，所以使用比对法检验是在设计称量系统时就着手进行。