如何称重传感器校准
尽管称重传感器是准确的,但这些设备由于连续使用而容易老化,并且可能提供不准确的测量结果。为确保称重传感器系统正常工作,当系统卸载时,重量指示必须归零。
此外,即使负载位置发生变化(负载不均),系统也应该能够指示相同的重量。如果您的称重传感器系统没有显示这些迹象,是时候重新校准称重传感器了。有几个测试可用于检查您的称重传感器系统是否导致问题。这些包括机械检查、零平衡测试、电桥电阻测试和接地电阻测试。
对于称重秤,称重传感器校准的第一步是将设备设置在稳定的环境中。然后,使用称重传感器中的校准模式来调整设置。通常,会有一个名为 Span Calibration 的选项。选择此选项可校准并在称重传感器上使用测试负载。等待称重传感器调整,一旦调整,按 Enter 键完成校准过程。
称重传感器校准程序
在称重传感器校准之前,应检查机械系统并检查称重传感器安装的以下内容:
检查称重传感器电缆,缠绕并保护任何多余的部分。负载应在多个称重传感器安装的多个称重传感器之间平均分配。如果它们的差异超过 10%,则应重新平衡负载并使用垫片进行调整。校准、安装或拆卸电池时,应在不卸下其他电池或使其他电池超载的情况下提升容器。系统的设计应提供电池的顶升和水平拆卸。 在所有施工和焊接完成之前,应使用假称重传感器代替操作称重传感器。容器的校准需要吊架或架子来支撑校准砝码。对于 ASME 容器,它们必须在容器制造时添加。校准到 0.25% 满量程或更好的精度通常使用自重进行,并且是计量机构认可的唯一校准方法。所有称重传感器校准实验都从系统调零开始:
在自重校准期间,使用标准砝码将容器均匀加载至活载能力的 10%。记录重量指示并移除重量。接下来,将过程材料添加到容器中,直到重量指示器记录与校准重量相同的 (10%) 重量。现在校准砝码再次加载到容器上并记录读数(现在约为 20%)。重复这些步骤,直到达到 100% 的容量。
活重校准是一种新颖且快速的方法,它使用预先称重的人而不是校准砝码。该过程与自重校准相同。如果存在受伤风险,则不应使用此方法。
称重传感器校准的“材料转移”方法使用其他秤来验证重量。这种方法受限于参考刻度的准确性,并且由于在传输过程中可能会丢失材料,因此存在一些错误的风险。
主单元也可用于校准,只要主单元的准确度是校准系统预期准确度的三倍左右。称重传感器校准程序包括增量加载以及在每个步骤中评估已校准的地磅和主称重传感器的输出信号。使用的分区数量和施加力的方法(液压或伺服电机)取决于用户。如下图
如果称重传感器系统引起问题,可以进行四项测试:
机械检查:检查称重传感器是否有物理损坏。如果它发生了物理变形——相对于其原始形状弯曲、拉伸或压缩——它是不可修复的,必须更换。寻找所有金属表面的变形或裂缝。弯曲表面必须相互平行并垂直于两个端面。检查所有电缆的整个长度。有缺口或磨损的电缆会使称重传感器短路。
零平衡(无负载):零平衡的偏移通常是由传感区域中的残余应力引起的。残余应力是由电池过载或重复操作周期引起的。使用电压表,在传感器上没有重量时测量称重传感器的输出。它应该在指定的零输出信号的 0.1% 以内。如果输出超出零平衡容差范围,则电池已损坏,但可能可以纠正。
桥接电阻:测量每对输入和输出引线的电阻。将这些读数与称重传感器的规格进行比较。超出公差的读数通常是由一个或多个元件的故障引起的,通常是电气瞬变或雷击的结果。
对地电阻:将所有输入、输出、感应和接地引线连接在一起,并用欧姆表测量称重传感器主体和引线之间的电阻。读数应至少为 5,000 兆欧。如果称重传感器未能通过此测试,请在没有接地线的情况下重复测试。如果仍然失败,则称重传感器需要维修。如果通过,则问题可能出在称重传感器电缆上。通常是水分的渗入导致称重传感器的电子元件和电池体之间发生短路(电流流动)。
专业安装
腿装式称重传感器测量船舶支撑结构中的应力变化,并可以在 0.1% 和 0.5% 的满量程精度之间确定油箱重量。这些电池可以安装在现有的油箱支架上,并且可以将多个电池安装或螺栓连接到容器的腿上。支腿可以由工字梁、管道、混凝土填充管或角铁制成。
这些称重传感器有单轴和双轴设计。双轴单元能够提供热应力或其他(干扰)应力的垂直应变监测,从而消除主要信号的误差。如果使用单轴单元,可以垂直于第一个单元安装第二个单元,以测量和消除由热应力引起的误差。
这些电池对温度非常敏感,因此需要遮阳、防风和绝缘。将电池定位在工字梁腹板上将最大限度地减少温度误差。单轴单元的基底金属必须与容器腿材料完全匹配,否则会引入错误。如果使用双轴单元,它们可以补偿材料差异,这不会是一个问题。最好的设计是在工字梁腹板的中心安装一个双轴单元。下一个最好的方法是在法兰连接到腹板的法兰面上安装两个彼此相对安装的单轴单元。
如下图
踏板秤消除了从单个称重传感器、地磅和稳定硬件构建车辆秤的复杂性,因此成本较低。踏板秤是一个独立的单元,可以很容易地降低到浅坑中。除了准确之外,还提供了定向应变计来感测车辆运动。
单轨称重传感器使用集成在单个自支撑模块中的称重传感器和挠性组件来测量“带电”负载。该模块中的应变计装置可以检测到与负载位置无关的正确重量。模块顶部的倾斜布置在重量测量期间将负载与“推动器”分离,从而消除了这些力。
皮带称重系统用于平皮带或槽皮带。平带更准确,但也容易溢出更多材料。这种类型的称重系统由支撑一组滚轮的称重传感器组成,包括两侧的三个惰轮,在皮带及其内容物在秤上移动时稳定和支撑皮带。交付重量是通过整合重量和皮带速度信号的乘积来确定的。
称重系统应远离物料装载冲击和散布区域,并位于驱动轮的另一端,以避免皮带张力过大。传送带应该是单层的、灵活的,并且应该在没有横向移动的情况下进行跟踪。皮带张力应由重量和皮带轮保持,以尽量减少卡住或运动阻力。皮带张力应在监测系统对张力或多或少的响应后进行调整。由于皮带拍打或缠绕,松动的皮带会导致侧向负载误差,而紧的皮带会导致称重传感器测量皮带张力而不是负载。
称重传感器广泛用于需要精确称量固体和液体材料的应用。根据是称重接收器还是分配器,这些应用被称为增重或失重配置。
如下图
失重秤测量分配罐中总重量变化的速率。它们用于控制进入过程的小质量流量。这些秤由一个小型称重传感器系统、一个差分测量和控制系统以及一个变速分配器组成。通常,调整分配器的速度以保持进入过程的质量流量;在再填充周期中,它保持在最后一个设置不变。
称重料斗由称重传感器称重,称重传感器通过求和箱连接到重量变送器。控制系统以高速度(散装速度)运行螺旋进料器,直到接近总目标重量。此时,控制系统将螺旋进料器减慢到“滴水率”。螺旋进料器在短时间内以运球速度继续进料,在达到目标重量之前停止。
目标重量与螺旋喂料机停止时的重量之差称为“预动作”重量。这种预动作差异设置允许控制系统考虑仍从螺旋进料器落入秤料斗的空中物料。预作用重量可以手动或自动调整,其正确设置对于高精度应用至关重要。
在失重配料的情况下,给料机在其入口处设置有开关阀,在其出口处设置有变速螺旋喂料器。整个喂料器,包括进料斗和螺旋喂料器,都安装在称重传感器上。当给料机进料阀关闭时,总重量下降的斜率表示给料机连续卸料。该斜率由“重量损失”控件控制,该控件计算总重量变化的速率。进料速度以磅/小时为单位,控制系统调节螺旋进料器的速度以保持所需的卸料进料速度。
当进料速度低于设定值时,控制系统会加速螺旋进料器,当进料速度高于设定值时,控制系统会减慢速度。当喂料器快用完时,控制系统将喂料器切换到重新填充模式。在这种模式下,进气阀打开并保持打开状态,直到达到所需的全重。