電(diàn)子汽車衡秤體變形對兩種不同結構的影響:
本文研(yán)究了秤體彎曲變形(xíng)對兩種不同結構(gòu)的電子汽車(chē)衡的影響, 由於傳感(gǎn)器的放置方式不同(tóng),秤體變形對衡器產生的誤差也不同,傳感器正放置產 生的相對誤(wù)差要遠大於傳感器反放置產生的相對誤差。
目前,80-100噸(dūn)大噸位電子汽(qì)車衡已十分普 及,120-150噸的電子汽車衡也隨處可見,傳統的檢 定方法越來越(yuè)難適應(yīng),而且費時費力,檢(jiǎn)定成本(běn)也直 線上升,尋找新的檢定方法已十分迫切,而了解秤體(tǐ) 彎曲(qǔ)變形對不同(tóng)結構的電子汽(qì)車衡的(de)影響十分必 要。
根(gēn)據電子汽(qì)車衡的傳感器安裝(zhuāng)方(fāng)式的不同(tóng),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(qì)車衡進行承載時,秤麵將發生彎(wān)曲變 形,變形會(huì)對稱量結果造成誤差,同樣的變形(xíng),傳感 器不同的(de)安裝方式,對稱量結果產生的誤(wù)差(chà)大小不 同。
下麵分(fèn)別進行討論
(*)電子汽車衡的(de)稱重傳(chuán)感器正(zhèng)放置。對於這 種情況,秤體在大負荷的時候受重力產生變形,使稱 重傳(chuán)感器受到*個水平(píng)分力和*個彎(wān)矩的作用,而 且受力點(diǎn)也產生偏移,*以誤差稍大。
(二)電子(zǐ)汽車衡的稱重傳感器反放置(zhì)。對於這種(zhǒng)放置方式,不存在上*種(zhǒng)方式存在(zài)的問題。因為這 種稱重傳(chuán)感器的放置,當秤體(tǐ)在大負荷受到重(chóng)力產 生變形時,稱重(chóng)傳(chuán)感器(qì)也跟著秤體變形發(fā)生偏轉, 使稱重傳感器的受力方向始終與其軸(zhóu)線*致。由下 麵(miàn)計算可知:此情況秤體變形(xíng)產生的相對誤差隻有 10_7數量級,相對於中*度級允許相對誤(wù)差10~3 數量級來說,可以忽略(luè)不計。
下麵先計算秤(chèng)體變形產生的撓度(dù)和偏轉角。
例:100噸電子汽車衡,長16米,由六隻壓式稱 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(àn)照檢定規程計算偏 載測(cè)試,采用兩種檢定手段,差別(bié)多大?
解:由檢定規程可知,此汽車衡偏載測試需要的 重量值(zhí)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(shí)為撓度*大的(de)點,為* 差情況(kuàng))
傳感器受(shòu)到兩個力的作用:秤體對傳感器的壓(yā) 力和球的支撐力,二者在傳感(gǎn)器軸線上,大小(xiǎo)相等, 方向相反。傳感器受力N與荷載P的關(guān)係為(wéi):
N cos 0 = p
故(gù)此偏(piān)轉角產生的誤差=(N-p)/p =l/cos 0 -I=l/cos0.075-l=8.6xl0-7
由計算可知^若將20噸砝(fǎ)碼放置(zhì)於兩個傳感器中 點,秤體變形3.47mm,產(chǎn)生偏轉角0.075度,由(yóu)此產 生的相對誤差為數(shù)量級,對於中*度衡器相 對(duì)允差為
10_3數量級(jí)的要求來說,可以忽略不計。
同理,對於各稱量點,本結論同樣試(shì)用(yòng)。
對於傳感器正放,我們做實驗進行誤差測試。 實驗(yàn):秤體變形產生的誤差測定 實(shí)驗原理:將(jiāng)24噸按碼放置在秤的四個角上(shàng), 測得數(shù)據;再將砝碼放置在秤的*,測得數據。然 後計算示值差。
實(shí)驗數據如下表 秤體變形產生(shēng)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(zhí) 0.0069%
相(xiàng)對標準偏差 0.0064%
注:
傳感器:寧波博達*量(liàng)程:20噸0.02%等級
出廠檢驗數據:非線性0.02%重複性0.01% 滯後0.01% 蠕變0.017% 稱重顯示器:3190型 秤台尺_寸:長6米、寬3.5米、*26厘米 自重4100千克,實驗時,零點跟蹤已經解除 6月7日,氣溫281,6月8日,小雨氣溫22^ 6月7日(rì),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 結論
此(cǐ)實驗中,傳感器(qì)為正放置,由數據可以看出,傳(chuán)感器正(zhèng)放(fàng),秤體變形產生的誤差達到7xl0-5。
綜上*述,由於傳感器的放置方式不同,枰體(tǐ)變 形對電子汽車衡產生的誤差也不(bú)同,傳感器正放置產生的 相對誤差(7xl04)要遠大於傳感器反放置產(chǎn)生(shēng)的相 對(duì)誤差(8.6><10_7),*兩個數量級。