本文研究了秤體彎曲變形對(duì)兩種不同結(jié)構(gòu)的地磅的影響， 由于傳感器的放置方式不同，秤體變形對(duì)衡器產(chǎn)生的誤差也不同，傳感器正放置產(chǎn) 生的相對(duì)誤差要遠(yuǎn)大于傳感器反放置產(chǎn)生的相對(duì)誤差。

目前,80-100噸大噸位地磅已十分普 及，120-150噸的電子汽車衡也隨處可見(jiàn),傳統(tǒng)的檢 定方法越來(lái)越難適應(yīng),而且費(fèi)時(shí)費(fèi)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(duì)不同結(jié)構(gòu)的電子汽車衡的影響十分必 要。本文就是本所獲得國(guó)家項(xiàng)目《電子汽車衡 快速標(biāo)準(zhǔn)檢定儀》的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,現(xiàn)在提供給其他研究地磅及地磅檢定裝置的同行們，以作參考。

根據(jù)地磅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(dāng)?shù)匕踹M(jìn)行承載時(shí)，秤面將發(fā)生彎曲變 形,變形會(huì)對(duì)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(duì)稱量結(jié)果產(chǎn)生的誤差大小不 同。

下面分別進(jìn)行討論

(一)地磅的稱重傳感器正放置。對(duì)于這 種情況,秤體在大負(fù)荷的時(shí)候受重力產(chǎn)生變形,使稱 重傳感器受到一個(gè)水平分力和一個(gè)彎矩的作用，而 且受力點(diǎn)也產(chǎn)生偏移，所以誤差稍大。

(二）地磅的稱重傳感器反放置。對(duì)于這種放置方式,不存在上一種方式存在的問(wèn)題。因?yàn)檫@ 種稱重傳感器的放置，當(dāng)秤體在大負(fù)荷受到重力產(chǎn) 生變形時(shí)，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一致。由下 面計(jì)算可知：此情況秤體變形產(chǎn)生的相對(duì)誤差只有 10_7數(shù)量級(jí)，相對(duì)于中準(zhǔn)確度級(jí)允許相對(duì)誤差10~3 數(shù)量級(jí)來(lái)說(shuō),可以忽略不計(jì)。

下面先計(jì)算秤體變形產(chǎn)生的撓度和偏轉(zhuǎn)角。

例：100噸地磅,長(zhǎng)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(jì)算偏 載測(cè)試,采用兩種檢定手段,差別多大？

解：由檢定規(guī)程可知，此電子秤偏載測(cè)試需要的 重量值為196000N(20噸),為了計(jì)算方便，取受力點(diǎn) 在兩個(gè)傳感器的中點(diǎn)（此時(shí)為撓度大的點(diǎn)，為 差情況)

傳感器受到兩個(gè)力的作用：秤體對(duì)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(jì)算可知^若將20噸砝碼放置于兩個(gè)傳感器中 點(diǎn)，秤體變形3.47mm，產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)角0.075度，由此產(chǎn) 生的相對(duì)誤差為數(shù)量級(jí)，對(duì)于中準(zhǔn)確度衡器相 對(duì)允差為

10_3數(shù)量級(jí)的要求來(lái)說(shuō)，可以忽略不計(jì)。

Science-聽(tīng)馭鳥身P丨丨嘰卹

同理，對(duì)于各稱量點(diǎn),本結(jié)論同樣試用。

對(duì)于傳感器正放，我們做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行誤差測(cè)試。 實(shí)驗(yàn):秤體變形產(chǎn)生的誤差測(cè)定 實(shí)驗(yàn)原理：將24噸按碼放置在秤的四個(gè)角上， 測(cè)得數(shù)據(jù);再將砝碼放置在秤的*,測(cè)得數(shù)據(jù)。然 后計(jì)算示值差。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表 秤體變形產(chǎn)生的誤差測(cè)試 日期:20(B/06/08

注:

傳感器:寧波博達(dá)公司量程:20噸0.02%等級(jí)

出廠檢驗(yàn)數(shù)據(jù):非線性0.02%重復(fù)性0.01% 滯后0.01% 蠕變0.017% 稱重顯示器:3190型 秤臺(tái)尺_(dá)寸:長(zhǎng)6米、寬3.5米、高26厘米 自重4100千克，實(shí)驗(yàn)時(shí),零點(diǎn)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(biāo)定被檢定衡器時(shí)無(wú)風(fēng) 兩種放置方法:秤體變形相差3毫米 結(jié)論

此實(shí)驗(yàn)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(dá)到7xl0-5。

綜上所述，由于傳感器的放置方式不同,枰體變 形對(duì)衡器產(chǎn)生的誤差也不同，傳感器正放置產(chǎn)生的 相對(duì)誤差(7xl04)要遠(yuǎn)大于傳感器反放置產(chǎn)生的相 對(duì)誤差(8.6><10_7)，高兩個(gè)數(shù)量級(jí)。