Hoe kies je een verstandige meerkoppige weegschaal?

Auteur: Smartweigh– Multikoppige weegschaal

De meerkoppige weegschaal is een apparaat dat kracht omzet in elektrische signalen en vormt de kern van de meerkoppige weegschaal. Er zijn veel soorten sensoren die deze krachtomzetting kunnen realiseren, waaronder weerstandssensoren, magnetische veldsensoren en capacitieve sensoren. De magnetische veldsensor is vooral belangrijk in elektronische analytische balansen, de capacitieve sensor is een essentieel onderdeel van de meerkoppige weegschaal en de weerstandssensor wordt veel gebruikt in de meeste weegmachines.

De weerstandsrekstrook-meerkoppige weegschaal heeft een eenvoudige structuur, een hoge precisie en een breed toepassingsgebied, waardoor deze ook in relatief ongunstige natuurlijke omgevingen kan worden gebruikt. Daarom is de weerstandsrekstrook-meerkoppige weegschaal in de meerkoppige weegschaal geïntegreerd. Deze weegschaal bestaat hoofdzakelijk uit polyurethaanelastomeer, een weerstandsrekstrook en een compensatiecircuit.

Het dragende deel van de meerkoppige weegschaal is gemaakt van polyurethaanelastomeer, vervaardigd uit hoogwaardig koolstofstaal en hoogwaardige aluminiumlegeringsprofielen. De weerstandsrekstrookjes zijn gemaakt van metaalfolie met een geëtst rasterpatroon, en de vier weerstandsrekstrookjes zijn met een brugconstructie aan het polyurethaanelastomeer bevestigd. Wanneer de vier weerstanden in de brugschakeling geen stroom meer leveren, is de schakeling in evenwicht en is de uitgang nul.

Wanneer het polyurethaanelastomeer door kracht wordt vervormd, vervormt ook de weerstandsrekstrook. Tijdens het hele proces waarbij het polyurethaanelastomeer aan kracht en buiging wordt blootgesteld, worden twee weerstandsrekstroken uitgerekt, de ijzerdraad wordt uitgerekt en de weerstandswaarde neemt toe, terwijl de andere twee aan kracht worden blootgesteld en de weerstandswaarde afneemt. Op deze manier raakt het oorspronkelijk gebalanceerde brugcircuit uit balans en ontstaat er een werkspanningsverschil aan beide zijden van het brugcircuit. Het werkspanningsverschil is gerelateerd aan de grootte van de kracht die op het polyurethaanelastomeer wordt uitgeoefend. Door het werkspanningsverschil te controleren, wordt de grootte van de sensorkracht bepaald. Nadat het datasignaal is gecontroleerd en berekend door het instrumentenpaneel, kan de sensor, om de instellingen van verschillende meerkoppige weegsystemen optimaal te benutten, worden benoemd naar de vorm en het ontwerp van de sensor.

Een multihead-weegsysteem kan bijvoorbeeld gebruikmaken van sensoren in verschillende constructies, zoals stapelkettingsensoren (belangrijk voor elektronische autoweegschalen), cantileverbalksensoren (grondweegschalen, magazijnweegschalen, elektronische autoweegschalen), kolomsensoren (elektronische autoweegschalen, magazijnweegschalen), autosensoren (weegschalen), S-vormige sensoren (magazijnweegschalen), enzovoort. De juiste sensorkeuze draagt ​​bij aan de verbetering van de prestaties van het multihead-weegsysteem.

Er zijn veel specificaties en modellen van weerstands-multikopwegers, variërend van enkele honderden grammen tot enkele honderden tonnen. Bij het kiezen van het meetbereik van de multikopweger moet rekening worden gehouden met de grootte van de gebruikte multikopweger. De vuistregel is als volgt: totale sensorbelasting (maximale toelaatbare belasting van individuele sensoren x aantal sensoren) = 1/2 tot 2/3 van het maximale gewicht van de multikopweger.

De nauwkeurigheid van de meerkoppige weegschaal is onderverdeeld in vier niveaus: a, b, c en d. Verschillende klassen hebben verschillende foutmarges. Sensoren van klasse A hebben een maximale nauwkeurigheid.

Het getal achter de classificatie geeft de metrologische verificatiewaarde aan; hoe hoger de waarde, hoe beter de kwaliteit van de sensor. Bijvoorbeeld: C2 betekent C-classificatie, 2000 metrologische verificatiewaarden; C5 betekent C-classificatie, 5000 metrologische verificatiewaarden. C5 is duidelijk hoger dan C2.

De meest voorkomende sensorklassen zijn C3 en C5. Deze twee klassen kunnen worden gebruikt voor het maken van meerkoppige weegsystemen met een nauwkeurigheidsklasse III. De fout van een meerkoppig weegsysteem wordt voornamelijk veroorzaakt door discrete systeemfouten, vertragingsfouten, herhaalbaarheidsfouten, spanningsrelaxatie, extra fouten in de nulpuntstemperatuur en extra fouten in de nominale uitgangstemperatuur. De digitale sensoren die de afgelopen jaren op de markt zijn gekomen, integreren het A/D-conversiecircuit en het CPU-voedingcircuit in de sensor. De output van de sensor is geen analoog werkspanningssignaal, maar een analoog nettogewichtsignaal dat door de sensor wordt berekend. Dit heeft de volgende voordelen: 1. Instrumentenpaneel: De datasignalen van elke digitale sensor kunnen afzonderlijk worden verzameld, berekend volgens een lineaire vergelijking en elke sensor kan onafhankelijk worden gekalibreerd. Bovendien is de mogelijkheid om de fout van alle vier de hoeken tegelijk te corrigeren zeer groot.

Het grootste probleem bij meerkoppige weegsystemen die gebruikmaken van digitale en analoge sensoren is de vierpuntsfoutcorrectie. Dit vereist meestal meerdere kalibraties, waarbij telkens een zwaar standaardgewicht moet worden verplaatst. Dit is tijdrovend en arbeidsintensief. 2. Omdat het instrumentenpaneel de datasignalen van alle sensoren kan detecteren, zijn eventuele problemen met alle sensoren direct zichtbaar op het paneel, wat het onderhoud vergemakkelijkt. 3. De digitale sensor verzendt het analoge signaal via de 485-interface, waardoor de transmissie over lange afstanden probleemloos verloopt.

Elimineer de lastige en gevoelige problemen van pulssignaaloverdracht. 4. Diverse sensorfouten kunnen worden gecorrigeerd door de microcontroller in de digitale sensor, waardoor de sensorgegevens nauwkeuriger worden. De meerkoppige weegschaal wordt beschouwd als het centrale zenuwstelsel van de meerkoppige weegschaal, en de eigenschappen ervan bepalen grotendeels de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid ervan.

Bij het ontwerpen van een meerkoppige weegschaal rijst vaak de vraag hoe de sensoren gebruikt moeten worden. Een meerkoppige weegschaal is in feite een apparaat dat een kwalitatief datasignaal omzet in een elektronisch uitgangssignaal dat nauwkeurig kan worden gemeten. Het eerste waar rekening mee moet worden gehouden bij het gebruik van een sensor, is de specifieke kantooromgeving waarin de sensor zich bevindt.

Dit is met name belangrijk voor het correcte gebruik van sensoren en is van invloed op de goede werking van de sensor, de veiligheid en levensduur, en zelfs de betrouwbaarheid en veiligheidsfactor van alle weegschalen. De schade die de natuurlijke omgeving aan de sensor toebrengt, heeft de volgende aspecten: (1) De hoge temperaturen in de natuurlijke omgeving zorgen ervoor dat het coatingmateriaal van de sensor smelt, dat er puntlassen ontstaan ​​en dat de structuur van het polyurethaanelastomeer verandert door thermische spanning. Sensoren die in een omgeving met hoge temperaturen werken, moeten vaak hittebestendige sensoren zijn en moeten bovendien worden voorzien van thermische isolatie, waterkoeling, luchtkoeling en andere apparatuur.

(2) Gevaren van rook en vochtigheid voor kortsluitingsfouten in sensoren. In de natuurlijke omgeving hier moet een zeer luchtdichte sensor worden gebruikt. Verschillende sensoren hebben verschillende afdichtingsmethoden en de afdichtingsprestaties verschillen sterk.

Algemene afdichting omvat het vullen met afdichtingsmiddel en mechanische apparatuur voor het coaten van rubberplaten, elektrisch lassen (booglassen, enz., elektronenbundellassen) voor het afdichten en vacuümverpakking met stikstof. Uit de praktijk blijkt dat elektrisch lassen het beste resultaat oplevert, terwijl vullen en afdichten met afdichtingsmiddel minder effectief zijn. Voor sensoren die in een schone en droge omgeving in een ruimte werken, volstaat een sensor met lijmafdichting. Voor sensoren die in een omgeving met hoge luchtvochtigheid en rook werken, is afdichting met pulsschokdemper of pulsschokdemperlassen noodzakelijk, evenals vacuümverpakking met stikstofvulling.

(3) In een natuurlijke omgeving met hoge corrosie, zoals vochtigheid, kou, zuur en alkali, die schade aan het polyurethaanelastomeer, kortsluiting en andere gevaren voor de sensor veroorzaken, moet de buitenlaag worden gekozen voor elektrostatisch spuiten of een roestvrijstalen plaat, die een goede corrosiebestendigheid en goede afdichtingseigenschappen heeft. (4) Schadelijk magnetisch veld kan leiden tot een chaotisch datasignaal in de sensoruitvoer. In dit geval wordt de afschermingseigenschap van de sensoroplossing nauwlettend gecontroleerd om te zien of deze een uitstekende elektromagnetische immuniteit heeft.

(5) Ontvlambaarheid, ontvlambaarheid en explosiegevaar vormen niet alleen een groot gevaar voor sensoren, maar brengen ook grote bedreigingen met zich mee voor andere mechanische apparatuur en de veiligheid van personen. Daarom moeten sensoren die in ontvlambare, ontvlambare en explosieve natuurlijke omgevingen werken, duidelijk de kenmerken van een explosiebestendig type hebben: explosiebestendige sensoren moeten worden gebruikt in ontvlambare, ontvlambare en explosieve natuurlijke omgevingen. Bij de afdichting van dit type sensor moet niet alleen rekening worden gehouden met de dichtheid, maar ook met de druksterkte van het explosiebestendige type en de vocht-, water- en explosiebestendigheid van de kabeluitgang.

Ten tweede, de keuze van het totale aantal sensoren en het meetbereik: de keuze van het totale aantal sensoren hangt af van het hoofddoel van de meerkoppige weegschaal en het aantal steunpunten van de weegschaalbehuizing (het aantal steunpunten moet gebaseerd zijn op het zwaartepunt van de overlappende geometrie van de weegschaalbehuizing en het referentiepunt van het specifieke zwaartepunt). Over het algemeen gebruiken sommige weegschalen meerdere sensoren, maar unieke weegschalen zoals elektronische haakweegschalen gebruiken er slechts één, en voor sommige elektromechanische fusieweegschalen moet het aantal sensoren duidelijk worden bepaald op basis van de specifieke situatie. De keuze van het meetbereik van de sensor kan worden beoordeeld op basis van factoren zoals de grootte van de weegschaal, het aantal sensoren, het gewicht van de weegschaal zelf en het mogelijke gewicht van de wielen en de belasting.

Over het algemeen geldt dat hoe dichter het meetbereik van de sensor bij de belasting van de sensor ligt, hoe hoger de weegnauwkeurigheid. In specifieke toepassingen spelen echter, naast de te wegen objecten, ook het gewicht van de weegschaal zelf, het tarragewicht, het gewicht van de wielen en trillingen een rol. Daarom moet bij het kiezen van een sensor met een bepaald meetbereik rekening worden gehouden met diverse factoren om de veiligheid en levensduur van de sensor te garanderen.

De berekeningsmethode voor het meetbereik van de sensor is na vele experimenten, waarbij rekening werd gehouden met diverse factoren die de weegschaal kunnen beschadigen, verduidelijkt. De formule luidt als volgt: C = (K-0K-1K-2K-3(Wmax+W)) / N. Hierin is C het nominale bereik van de sensor, W het gewicht van de weegschaal zelf, Wmax de maximale nettogewichtwaarde van het object, N het totale aantal door de weegschaal geselecteerde steunpunten, K-0 de commerciële veiligheidsindex (doorgaans 1,2~1,3), K-1 de tussenliggende schokindex, K-2 de offsetindex van het zwaartepunt van de weegschaal en K-3 de luchtdrukindex.

Bijvoorbeeld, voor een elektronische vloerweegschaal van 30 ton, waarbij het maximale weegvermogen 30 ton is, het gewicht van de weegschaal zelf 1,9 ton is, er 4 sensoren worden geselecteerd, en afhankelijk van de specifieke situatie op dat moment de commerciële verzekeringsindex K-0=1,25, de impactindex K-1=1,18 en het zwaartepunt worden geselecteerd. Puntafwijkingsindex K-2=1,03, luchtdrukindex K-3=1,02. Oplossing: Volgens de berekeningsmethode van het sensorbereik: c=K-0K-1K-2K-3(Wmax+W)/N. c=1,25×1,18×1,03×1,02×(30+1,9)/4=12,36 ton. Daarom is het meetbereik van de sensor 15 ton (de draagcapaciteit van de sensor is over het algemeen slechts 10 ton, 15 ton, 20 ton, 25 ton, 30 ton, 40 ton, 50 ton, enz., tenzij het een unieke aanpassing betreft).

Uit de praktijk blijkt dat de nauwkeurigheid van een weegschaal doorgaans binnen 30% tot 70% van het meetbereik ligt. Bij weegschalen met een grotere impact op het gehele toepassingsproces, zoals dynamische railweegschalen, dynamische elektronische autoweegschalen, roestvrijstalen plaatweegschalen, enz., wordt het meetbereik van de sensor doorgaans vergroot, zodat deze binnen 20% tot 30% van het meetbereik werkt. Ook de toepassingsgebieden van de verschillende sensoren moeten in overweging worden genomen. De sleutel tot de sensorkeuze ligt in het type gewicht en de plaatsing in de ruimte. Een juiste instelling garandeert een betrouwbare meting. Daarnaast is het belangrijk om de aanbevelingen van de fabrikant te volgen. Fabrikanten stellen doorgaans eisen aan het toepassingsgebied van de sensor op basis van de duurzaamheid, prestatieparameters, installatiemethode, constructievorm, polyurethaan-elastomeermateriaal en andere kenmerken. Balksensoren zijn geschikt voor toepassingen zoals materiaalweegschalen, elektronische bandweegschalen en zeefweegschalen.

Uiteindelijk moet de nauwkeurigheid van de sensor worden gekozen. De nauwkeurigheid van de sensor wordt bepaald door factoren zoals de niet-lineariteit, spanningsrelaxatie, herstel van spanningsrelaxatie, vertraging, herhaalbaarheid, gevoeligheid en andere prestatie-indicatoren. Bij het gebruik van een sensor moet niet alleen rekening worden gehouden met de nauwkeurigheidsvoorschriften van de elektronische aanduiding, maar ook met de kosten.

Bij de selectie van sensorniveaus moet rekening worden gehouden met de volgende twee criteria: 1. De ingangsspecificaties van het instrumentenpaneel. De weegindicator geeft het weegresultaat weer nadat het uitgangssignaal van de meerkoppige weegmachine groter is geworden en de A/D-conversie is voltooid. Daarom moet het uitgangssignaal van de meerkoppige weegmachine groter zijn dan de ingangsspecificatie van het instrumentenpaneel. De uitgangsgevoeligheid van de meerkoppige weegmachine wordt meegenomen in de berekening tussen de sensor en het instrumentenpaneel, en het resultaat moet groter zijn dan de ingangsgevoeligheid die door het instrumentenpaneel is gespecificeerd.

De combinatieformule voor de meerkoppige weegschaal en het instrumentenpaneel is als volgt: de uitgangsgevoeligheid van de weegschaal * de voedingsspanning * de grootte van de weegschaal, de nauwkeurigheid van de weegschaal * het aantal sensoren * het meetbereik van de sensor. Bijvoorbeeld: een kwantitatieve verpakkingsmachine met een gewicht van 25 kg en een weegschaal met een groot meetbereik van 1000 kg selecteert 3 L-BE-25 sensoren met een meetbereik van 25 kg en een gevoeligheid van 2,0 ± 0,008 mV/V, en selecteert het AD4325 instrumentenpaneel voor weegschalen met een elektrische werkspanning van 12 V. Er wordt gevraagd of de geselecteerde sensor met het dashboard moet worden gecombineerd.

Oplossing: De ingangsgevoeligheid van het AD4325-instrumentenpaneel is 0,6 μV/d. Volgens de afstemmingsformule tussen de meerkoppige weegschaal en het instrumentenpaneel is het specifieke ingangssignaal van het instrumentenpaneel 2 × 12 × 25 / 1000 × 3 × 25 = 8 μV/d > 0,6 μV/d. Daarom kan bij de selectie van de meerkoppige weegschaal rekening worden gehouden met de regelbare ingangsgevoeligheid van het instrumentenpaneel, wat gecombineerd kan worden met de selectie van het instrumentenpaneel. 2. Houd rekening met de voorschriften voor de nauwkeurigheid van elektronische labels.

Een elektronische weegschaal bestaat hoofdzakelijk uit drie onderdelen: de weegschaal zelf, de sensor en het instrumentenpaneel. Bij het kiezen van de nauwkeurigheid van een meerkoppige weegschaal ligt deze doorgaans iets hoger dan de theoretisch berekende waarde. De theoretische nauwkeurigheid wordt meestal beperkt door objectieve factoren, zoals de weegschaal zelf, de relatief lage druksterkte, de eigenschappen van het instrumentenpaneel en de extreme omstandigheden waarin de weegschaal wordt gebruikt.

Auteur: Smartweigh– Fabrikanten van meerkoppige weegmachines

Auteur: Smartweigh– Lineaire weegschaal

Auteur: Smartweigh– Lineaire weeg- en verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Meerkoppige weeg- en verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Tray Denester

Auteur: Smartweigh– Clamshell verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Combinatieweegschaal

Auteur: Smartweigh– Doypack verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Voorgevormde zakverpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Roterende verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Verticale verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– VFFS-verpakkingsmachine