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大型地磅检测中叠加法的几个技术问题的解决

时间:2017-10-21 08:24:05 来源:本站 点击数:633

本文就大型地磅检测中叠加法的检测结构、加载点、以点代面、力源稳定 性等几个技术问题进行了探讨。

现就《衡器》2006年第四期发表文章{大型 衡器检测方法探讨》(以下简称文中关于叠加 (比对法)提到的问题将我们在衡器检定仪研 制过程中使用的办法和效果在此予以简要介绍。

一、检测结构的问题

文中提到“对于偏载检测,检测用结构比较 简单,对于称量检测,其检测用结构就比较复杂 和笨重了。

我们的办法是采用多个测力单元(反力架+ 传感器+机械千斤顶),然后将它们并联到显示仪 表。单个测力单元的重量是75千克,如果系统有 6套测力系统,那么系统总重量是300千克。

如此看来用此种办法解决称量检测问题,检 测用结构并不复杂、笨重。

二、关于加载点问题

文中提到“对于偏载检测,检测时加载点是 作用在称重传感器上方的承载器上的;但对于各 称量点准确度检测时,其检测点与承载器接触面 积也不会大,最大也仅仅是作用在一条线上,不 可能像砝码一样有较大面积压在承载器上。由此 可以想象到,用叠加法检测衡器称量准确度的这 个方法,对承载器的刚度、强度要求比用砝码法高的多。”

我们认为,这不是问题。无论把力是加在面 上还是点上,承载器的受力大小是相等的。因为 把力加在面上,终需通过中介传递到承载器上。 例如:100吨砝码加在8只传感器的衡器上,每个 承载器平均受力还是12.5吨,秤面是不会替承载 器分担重量的。

三、以点代面问题

文中提到“偏载检测时所用载荷量是该衡器 最大秤量的1/n-1也就是讲,几个称量点所用载 荷量的总量大于该衡的最大秤量。是否可以这样 认为,当一台衡器在偏载检测合格后,其称量准 确度就不必再检测了当然,这是建立在承载器结 构的刚度设计合格的前提之下。

此问题的探讨见《秤体弯曲变形对两种不同 结构的电子汽车衡的影响》(《衡器》2004年第3 期)。

四、 力源的稳定性问题

文中提到:“力源的稳定性是反映系统控制性 能的重要指标,也关系到整机计量性能的准确度 问题。许多地方使用简单的液压千斤顶作为力源, 使用叠加法检测地磅,由于各个环节在外力作用下都在发生变形,所以作用于传力系统上的力是 弹性的,这样从称重显示器上就读不到一个稳定 的示值,很难说清楚测量的准确度是多少了。目 前在叠加式力标准机上用于补偿力值变化的方法, 主要有压电陶瓷装置和电液伺服控制装置。但是 使用这两种控制装置的叠加检测系统造价比较高, 推广使用比较困难。

变形分为两种,一是弹性变形,二是几何变 形。几何变形又大于弹性变形。

为此我们在试验中进行了改进。对于弹性变 形,我们的措施是利用机械千斤顶的自锁功能代 替液压千斤顶。对于几何变形,我们的措施是在 反力架上增加三角结构。通过这两项措施,我们 解决了力源稳定性问题。

在最初的30秒内,使用液压千斤顶示值下降速度可达每秒几十千克,大约需要120秒示值 下降速度可达每秒2千克。对反力架增加三角结 构后,在使用机械千斤顶情况下15秒时示值下降 速度即可达到每秒2千克,30秒时可以读数。从 上面试验结果看,几何变形影响大于弹性变形, 验证了当初的理论分析。

特点:相对于增加伺服系统,本方法的特点 是:⑴效果显著;2)成本远低于伺服系统;⑶结 构简单,只需在反力架上增加三角结构;4)无须操 作。

以上是我们的实践经验,请同行共同探讨。