力傳感器丨稱重傳感器介紹
稱重傳感器是一種將力轉(zhuǎn)化為可測(cè)量的電輸出的傳感器。雖然力傳感器有很多種，但應(yīng)變式稱重傳感器是最常用的一種。除了某些仍然使用精密機(jī)械天平的實(shí)驗(yàn)室外，應(yīng)變式稱重傳感器主宰稱重行業(yè)。氣動(dòng)稱重傳感器有時(shí)用于以下情況需要本質(zhì)安全和衛(wèi)生和液壓稱重傳感器被認(rèn)為是在遠(yuǎn)程位置，因?yàn)樗鼈儾恍枰娫?。?yīng)變式稱重傳感器的精度范圍為滿量程的0.03%至0.25%，適用于幾乎所有工業(yè)應(yīng)用。
稱重傳感器是如何工作的？
稱重傳感器的工作原理是將機(jī)械力轉(zhuǎn)換成用戶可以讀取和記錄的數(shù)字值。稱重傳感器的內(nèi)部工作原理因您選擇的稱重傳感器而異。有液壓稱重傳感器、氣動(dòng)稱重傳感器和應(yīng)變式稱重傳感器。應(yīng)變式載荷傳感器是三種傳感器中最常用的。應(yīng)變式稱重傳感器包含應(yīng)變儀，在負(fù)載下會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的電壓。電壓變化的程度以數(shù)字讀數(shù)為準(zhǔn)。
何時(shí)使用稱重傳感器？
稱重傳感器測(cè)量機(jī)械力，主要是物體的重量。如今，幾乎所有的電子秤都使用稱重傳感器來測(cè)量重量。它們被廣泛使用，因?yàn)樗鼈兛梢跃_地測(cè)量重量。稱重傳感器應(yīng)用于各種需要準(zhǔn)確度和精確度的領(lǐng)域。稱重傳感器有不同的等級(jí)，A級(jí)、B級(jí)、C級(jí)和D級(jí)，每一級(jí)的精度和容量都有變化。
稱重傳感器類型
稱重傳感器設(shè)計(jì)可根據(jù)產(chǎn)生的輸出信號(hào)類型(氣動(dòng)、液壓、電動(dòng))或根據(jù)它們檢測(cè)重量的方式(彎曲、剪切、壓縮、拉伸等)進(jìn)行區(qū)分。
1、液壓測(cè)壓元件
液壓元件是力平衡裝置，通過內(nèi)部填充液體的壓力變化來測(cè)量重量。在滾動(dòng)隔膜型液壓力傳感器中，作用在加載頭上的負(fù)載或力被傳遞到活塞，活塞又壓縮限制在彈性隔膜腔內(nèi)的填充流體。
隨著力的增加，液壓流體的壓力上升。該壓力可以本地指示或傳輸，用于遠(yuǎn)程指示或控制。輸出是線性的，相對(duì)不受填充流體量或其溫度的影響。
如果稱重傳感器已正確安裝和校準(zhǔn)后，精度可以達(dá)到滿量程的0.25%或更高，對(duì)于大多數(shù)過程稱重應(yīng)用來說是可以接受的。因?yàn)檫@種傳感器沒有電子元件，所以非常適合在危險(xiǎn)區(qū)域使用。
典型的液壓稱重傳感器應(yīng)用包括料罐、料倉(cāng)和料斗稱重。為了獲得最大的精確度，應(yīng)該通過在每個(gè)支撐點(diǎn)放置一個(gè)力傳感器并將它們的輸出相加來獲得罐的重量。
2、氣動(dòng)稱重傳感器
氣動(dòng)稱重傳感器也根據(jù)力平衡原理工作。這些裝置使用多個(gè)阻尼器腔室來提供比液壓裝置更高的精度。在一些設(shè)計(jì)中，第一潤(rùn)濕室用作皮重室。
氣動(dòng)稱重傳感器通常用于測(cè)量工業(yè)中相對(duì)較小的重量，清潔和安全是這些工業(yè)的首要考慮因素。
這種類型的稱重傳感器的優(yōu)點(diǎn)包括其固有的防爆性和對(duì)溫度變化的不敏感性。此外，如果隔膜破裂，它們不包含可能污染過程的流體。缺點(diǎn)包括響應(yīng)速度相對(duì)較慢，并且需要清潔、干燥、受調(diào)節(jié)的空氣或氮?dú)狻?/p>
3、應(yīng)變式稱重傳感器
應(yīng)變式稱重傳感器是一種稱重傳感器，其中應(yīng)變儀組件位于稱重傳感器外殼內(nèi)，用于將作用于其上的載荷轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。稱重傳感器的重量是通過應(yīng)變儀變形時(shí)產(chǎn)生的電壓波動(dòng)來測(cè)量的。
壓力計(jì)本身被粘合到一個(gè)梁或結(jié)構(gòu)件上，當(dāng)施加重量時(shí)，梁或結(jié)構(gòu)件會(huì)變形。現(xiàn)代稱重傳感器內(nèi)部安裝了4個(gè)應(yīng)變儀，以提高測(cè)量精度。其中兩個(gè)應(yīng)變計(jì)通常處于拉伸狀態(tài)，兩個(gè)處于壓縮狀態(tài)，并配有補(bǔ)償調(diào)節(jié)裝置。
當(dāng)稱重傳感器上沒有負(fù)載時(shí)，每個(gè)應(yīng)變儀的電阻將是相同的。然而，在負(fù)載下，應(yīng)變儀的電阻會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致輸出電壓發(fā)生變化。使用數(shù)字儀表測(cè)量輸出電壓的變化，并將其轉(zhuǎn)換為可讀值。
4、壓阻式稱重傳感器
與應(yīng)變計(jì)的操作類似，壓阻式力傳感器產(chǎn)生高電平輸出信號(hào)，非常適合簡(jiǎn)單的稱重系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈兛梢灾苯舆B接到讀數(shù)儀表。然而，低成本線性放大器的出現(xiàn)削弱了這一優(yōu)勢(shì)。壓阻器件的另一個(gè)缺點(diǎn)是它們的非線性輸出。
5、感應(yīng)和磁阻稱重傳感器
這兩種裝置都響應(yīng)鐵磁芯的重量比例位移。一種是通過移動(dòng)鐵芯來改變電磁線圈的電感；另一個(gè)改變了非常小的氣隙的磁阻。
6、磁致伸縮測(cè)壓元件
這種力傳感器的工作原理是基于施加應(yīng)力時(shí)鐵磁材料磁導(dǎo)率的變化。它是由圍繞一組初級(jí)和次級(jí)變壓器繞組形成承重柱的疊片堆構(gòu)成的。當(dāng)施加一個(gè)力時(shí)，應(yīng)力會(huì)引起磁通模式的畸變，產(chǎn)生一個(gè)與施加的負(fù)載成比例的輸出信號(hào)。這是一種堅(jiān)固耐用的傳感器，繼續(xù)用于軋機(jī)和帶材軋機(jī)的力和重量測(cè)量。
