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弯曲梁称重传感器如何工作?

2021-03-27 16:10:01

弯曲梁称重传感器如何工作?

在测量期间,重量作用在称重传感器的金属弹簧元件上,并引起弹性变形。该应变(正应变或负应变)通过安装在弹簧元件上的应变仪(SG)转换为电信号。最简单的称重传感器是带有应变仪的弯曲梁。通常,(强制性)基本组件(即弹簧元件和应变仪)与保护应变仪元件的其他元件(外壳,密封元件等)相辅相成。

称重传感器

单弯梁称重传感器

弯曲梁式称重传感器最适合许多测量任务。在此,信号原则上取决于弯矩。当弯曲梁纵向上的载荷施加点在相同载荷下发生变化时,会产生不同的信号。因此,单个弯曲梁很少用于称重传感器,因为它需要采取特殊措施来确保恒定的载荷施加点(杠杆作用)。


多个弯曲梁式称重传感器

经常使用多个弯曲梁作为弹簧元件,以承受5吨以下的载荷。这种称重传感器类型主要使用两个(双弯曲梁)或三个(三重弯曲梁)弯曲梁。它们通过在夹紧装置和载荷施加侧上的刚性元件连接。刚性联轴节迫使载荷施加点发生纯粹的垂直移动,并使两根梁发生S形变形。与单个弯曲梁相比,该系统对载荷施加点移动的敏感度显着降低。 S形变形在表面上产生正应变区和负应变区,它们彼此靠近,并极大地方便了应变仪的安装和接线。图2显示了不同的双弯曲梁类型。

HBM弯曲梁式称重传感器

HBM的称重传感器类型范围使用弯曲梁的各种修改形式。它们用于罐体称重,工厂工程和过程称重应用中。例如,许多此类弯曲梁式称重传感器已获得德国国家计量学会(PTB)的批准,可集成到可用于合法贸易应用或潜在爆炸性环境中的秤中。也提供全球使用的证书。 Z6和HLC是HBM的典型弯曲梁式称重传感器。区别如下:


Z6 / Z6R称重传感器

这些圆柱形的称重传感器被广泛使用。 Z6由HBM于1972年开发,并已成为标准配置,在全球范围内生产了数百万台。称重传感器的大容量范围为5 kg至1 t,用于平台秤和输送秤,用于计量和液位测量以及称重模块,例如,用于罐体称重应用。敏感的测量元件由特征性的金属波纹管保护。


合法的Z6R弯曲梁式称重传感器设计为大负载范围为20至200 kg,并在机械和电气方面与Z6兼容。它是专门为具有严格卫生要求或恶劣环境的应用而开发的。与Z6不同,它的设计不包括波纹管,而是密封的测量体,没有间隙或边缘,特别易于清洁。


对于Z6 / Z6R称重传感器,应变仪安装在应变区(两个通孔的上方或下方)的平面上(请参见图1或2 [取决于大容量],图2)。然后,通过焊接的不锈钢波纹管(Z6)或坚固的不锈钢管(Z6R)将应变区气密密封。

Z6R称重传感器

HLC称重传感器

这些长方体称重传感器的大承重范围为110 kg至10 t。它们被用在储罐,计量和平台秤以及液位监控中。对于HLC称重传感器,应变仪安装在测量元件的通孔中(请参见图2中的最后一张图片)。该区域由焊接的不锈钢杯密封。

其他设计

除弯曲梁外,还有其他各种称重传感器设计。例如,这些包括:


拉伸/压缩加载的称重传感器

张力称重传感器允许称量诸如罐之类的悬挂载荷。典型的应用包括重力液位测量或带有悬浮工艺罐的计量应用。压缩称重传感器可测量施加的负载,例如,车辆衡,筒仓,钢包称重或配料秤。


剪切梁式称重传感器

剪力梁式称重传感器在承受侧向力时具有出色的稳定性。当载荷施加点在一定范围内移动时,剪切应变不会发生变化。因此,与所施加的负载成比例的电信号与负载施加点无关。但是,次要影响会影响测量结果。


特殊设计,例如环形扭力传感器

环形扭转称重传感器非常小,因此可以


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