電子汽車衡秤體變形對兩種不同結(jié)構(gòu)的影響:
本文研究了秤體彎曲變形對兩種不同結(jié)構(gòu)的電子汽車衡的影響, 由于傳感器的放置方式不同,秤體變形對衡器產(chǎn)生的誤差也不同,傳感器正放置產(chǎn) 生的相對誤差要遠大于傳感器反放置產(chǎn)生的相對誤差。
目前,80-100噸大噸位電子汽車衡已十分普 及,120-150噸的電子汽車衡也隨處可見,傳統(tǒng)的檢 定方法越來越難適應(yīng),而且費時費力,檢定成本也直 線上升,尋找新的檢定方法已十分迫切,而了解秤體 彎曲變形對不同結(jié)構(gòu)的電子汽車衡的影響十分必 要。
根據(jù)電子汽車衡的傳感器安裝方式的不同,可 將電子汽車衡分為兩種:1、傳感器反放,2、傳感器正放。當電子汽車衡進行承載時,秤面將發(fā)生彎曲變 形,變形會對稱量結(jié)果造成誤差,同樣的變形,傳感 器不同的安裝方式,對稱量結(jié)果產(chǎn)生的誤差大小不 同。
下面分別進行討論
(*)電子汽車衡的稱重傳感器正放置。對于這 種情況,秤體在大負荷的時候受重力產(chǎn)生變形,使稱 重傳感器受到*個水平分力和*個彎矩的作用,而 且受力點也產(chǎn)生偏移,*以誤差稍大。
(二)電子汽車衡的稱重傳感器反放置。對于這種放置方式,不存在上*種方式存在的問題。因為這 種稱重傳感器的放置,當秤體在大負荷受到重力產(chǎn) 生變形時,稱重傳感器也跟著秤體變形發(fā)生偏轉(zhuǎn), 使稱重傳感器的受力方向始終與其軸線*致。由下 面計算可知:此情況秤體變形產(chǎn)生的相對誤差只有 10_7數(shù)量級,相對于中*度級允許相對誤差10~3 數(shù)量級來說,可以忽略不計。
下面先計算秤體變形產(chǎn)生的撓度和偏轉(zhuǎn)角。
例:100噸電子汽車衡,長16米,由六只壓式稱 重傳感器支撐,傳感器反放置,縱梁由六根28槽鋼 (E=2xl09,1=5130x10-*)組成。按照檢定規(guī)程計算偏 載測試,采用兩種檢定手段,差別多大?
解:由檢定規(guī)程可知,此汽車衡偏載測試需要的 重量值為196000N(20噸),為了計算方便,取受力點 在兩個傳感器的中點(此時為撓度*大的點,為* 差情況)
傳感器受到兩個力的作用:秤體對傳感器的壓 力和球的支撐力,二者在傳感器軸線上,大小相等, 方向相反。傳感器受力N與荷載P的關(guān)系為:
N cos 0 = p
故此偏轉(zhuǎn)角產(chǎn)生的誤差=(N-p)/p =l/cos 0 -I=l/cos0.075-l=8.6xl0-7
由計算可知^若將20噸砝碼放置于兩個傳感器中 點,秤體變形3.47mm,產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)角0.075度,由此產(chǎn) 生的相對誤差為數(shù)量級,對于中*度衡器相 對允差為
10_3數(shù)量級的要求來說,可以忽略不計。
同理,對于各稱量點,本結(jié)論同樣試用。
對于傳感器正放,我們做實驗進行誤差測試。 實驗:秤體變形產(chǎn)生的誤差測定 實驗原理:將24噸按碼放置在秤的四個角上, 測得數(shù)據(jù);再將砝碼放置在秤的*,測得數(shù)據(jù)。然 后計算示值差。
實驗數(shù)據(jù)如下表 秤體變形產(chǎn)生的誤差測試 日期:20(B/06/08
砝碼放在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
標準偏差 1.527525232
相對差值 0.0069%
相對標準偏差 0.0064%
注:
傳感器:寧波博達*量程:20噸0.02%等級
出廠檢驗數(shù)據(jù):非線性0.02%重復性0.01% 滯后0.01% 蠕變0.017% 稱重顯示器:3190型 秤臺尺_寸:長6米、寬3.5米、*26厘米 自重4100千克,實驗時,零點跟蹤已經(jīng)解除 6月7日,氣溫281,6月8日,小雨氣溫22^ 6月7日,標定被檢定衡器時無風 兩種放置方法:秤體變形相差3毫米 結(jié)論
此實驗中,傳感器為正放置,由數(shù)據(jù)可以看出,傳感器正放,秤體變形產(chǎn)生的誤差達到7xl0-5。
綜上*述,由于傳感器的放置方式不同,枰體變 形對電子汽車衡產(chǎn)生的誤差也不同,傳感器正放置產(chǎn)生的 相對誤差(7xl04)要遠大于傳感器反放置產(chǎn)生的相 對誤差(8.6><10_7),*兩個數(shù)量級。