美国Omega称重传感器设置及安装

Omega称重传感器设置及安装

设置和安装称重传感器不同安装标准影响概览

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作者LaVar Clegg

Omega称重传感器设置

大多数称重传感器的数据表都以输出、非线性度、滞后性、蠕变和温度灵敏度等术语来描述性能。这些参数是基于理想或轴向载荷的应用。本文将讨论称重传感器对非轴向负载的响应以及不理想的安装状态所造成的影响

角度负载

角度负载指施加在目标点但与主轴成一定角度的载荷。至少有两种方法可形成角度负载。首先，可以由轴向负载与侧向负载叠加形成。其次，可由施加在非优良水平横梁上的竖直负载形成。

非水平的称重传感器安装不属于常见的应用状态。参见图1分析此状态。角度负载P可用三角法分解为- 个轴向负载和一个侧向负载。显然，称重传感器会响应轴向负载分量Pcos0。假设称重传感器对侧向负载的响应是正常的并且很小(这是一个好的假设)，显然在校准过程中很容易处理角度负载(与轴向负载相对)所产生的误差。非线性度不会有任何贡献，因此只要考虑了测量准确度，就完全不会有这种误差。这一结论是有利的，因为对装置进行**的水平调整与维护难以实际操作。角度负载会贡献一个严重的测量误差来源。那就是角度的不稳定程度。若角度随负载而变化就会产生非线性度误差甚至滞后误差。这种误差将无法通过校准消除。例如，考虑支承不当导致称重传感器安装轻微形变的情况。在空载时0=0，半载时0=19,，满负载时0-2。这种状态会产生满量程0.023%的非线性度(在非线性度以外的误差基础上)，详见以下公式:

%FS= (cos10 - cos2*) (1/2)=0.00023

偏心负载

偏心负载是与主轴平行但不共线的载荷。通常人们期望称重传感器在响应偏心负载时能具有轴向负载一样的灵敏度。但这通常不是实际情况。然而，如同稳定角度的角度负载不构成误差源一样，稳定偏心度的偏心负载也不构成误差源。当加载位置在多次测量之间变化时才会产生误差。

侧向负载

施加在轴向负载相同点且与主轴成90度角的外力称为侧向负载。侧向负载较为常见，可由动态载荷、结I构膨胀和收缩，以及各种安装异常导致。实验室中很难生成纯粹的侧向负载，因此很难测量称重传感器对侧向负载的响应。相对于轴向负载，这种响应极小。并且若测试负载未能严格与主轴成90度施加，则产生的微小轴向分量所产生的响应也会覆盖大部分侧向分量所产生的响应。
 

Omega称重传感器安装


前述轴向和非轴向负载主要属于横梁自由端的加载方式讨论。现在对横梁固定端的固定方式进行研究。
单端横梁并无唯壹-正确的固定方法。用户通常根据经验选择*适宜特定工况且足够经济的约束方法。不过，好的安装经验仍然值得罗列。
图2显示了一个单端固定的横梁。它利用安装螺栓C和D将A面固定在基座上。负载施加于E点。这张图可用作下面涉及的各种安装方式之参考。

1.A面应保持水平以尽可能减小非轴

向负载。然而，只要基准在全部(丛额定*小到*大)负载下都保持稳定，一定程度的不水平并不构成严重的误差来源。基准的稳定性要求随称重传感器容量而提高。在许多装置中无法令结构在超过10000Ibs的载荷下保持稳定，此时使用双端固定的称重传感器更为适宜。

2. A面应保持平整。安装螺栓C和D的

拉力应确保称重传感器紧密固定在基座上。

若这两个配合面不平整，称重传感器的位置将不确定。并且可能引入设计目的之外的弯曲应力，使称重传感器的输出承受非线性度和/或滯后影响。称重传感器的安装平面通常应具有0.002英寸的平面度。A面的平面度也相同。

3.螺栓C和D应为等级8或相应的高强度螺栓。

在E点施加载荷时，螺栓处于拉伸状态。这种载荷的趋势是拉伸螺栓并将称重传感器从A面抬起。当然，称重传感器必须与A面保持紧密贴合以避免角度负载误差。因此螺栓必须被紧固至足够的程度，只能选用高强度螺栓。

4.出于上述原因，安装螺栓应被旋紧
至推荐扭矩。因为螺钉所需扭矩由尺寸以及称重传感器容量和尺寸决定，可总结如下:
 

5.因期望螺钉承受拉伸，推荐选用短螺钉。基座螺纹应从A面开始。凹陷螺纹或称重传感器与基座间的较大隔块会导致螺栓帽与基座螺纹之间的距离超过称重传感器厚度，应予以避免。

6.螺栓帽F方的垫片是可选的。如使用垫片，应选用等级8或相应的硬化垫片。允许使用自锁垫片或平垫片

7.对于5000磅量程左右的高容量称重传感器，B点位置会在反复加载之后产生形变。此时基座推荐选用硬化钢。高容量单端固定梁通常为
Rockwell C 45等相对坚硬的材料，因此基座应选用略软材质。

通过理解误差的可能来源和使用正确的安装方法，可调整实际装置的载荷状态使Omega称重传感器对测量准确度的影响减弱到可忽略的程度。