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电子汽车衡检定分度数的分析—鹰腾称重
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电子汽车衡检定分度数的分析
发布者:nhlkd 发布时间:2012-02-02 09:40:55 阅读:1594

电子汽车衡检定分度数的分析
一、电子汽车衡概述
    经常有客户抱怨秤的零点漂移大、秤的满程漂移大、示值不稳定等现象出现的较多。并且很多现象在更换一只或多只传感器后正常,而换下来的传感器在返回工厂后进行各项指标的检查,均未发现异常,针对这种现象,我们对照了有关的标准,进行了理论计算及分析,从OIML R76的角度出发,分析出现问题的原因,以便衡器厂家作为参考。
    目前国内平台秤或汽车衡所使用的传感器一般都是C3级的传感器,按照OIML R60国际建议的要求,C3级传感器的最大检定分度数nmax为3000,按照OIML R76国际建议4.4.4误差分配原则,C3级传感器用于制造检定分度数不大于3000分度的Ⅲ级秤。我国JJG555-1996《非自动秤通用检定规程》等效采用了OIML R76国际建议,其中对传感器进行了以下规定:
    1.称重传感器的最大秤量应符合下述要求:
    Emax>Q稭ax稲/N
    式中:Emax——称重传感器的最大称量;
    N——传感器个数;
    R——缩小比;考虑到对传感器最严格的要求,取R=1;
    Q——修正系数。一般Q>1。
    2.称重传感器的最大分度数
    传感器的最大分度数nLC应不小于秤的检定分度数n。
    nLC≥n
    称重传感器的最小静载荷输出恢复值DR应满足下述条件:
    DR≤0.5eR/N
    取R=1,则DR≤0.5e/N
    当DR未知时,应满足条件:nLC≥Max/e
    3.称重传感器的最小检定分度值
    Vmin≤e稲/
    取R=1,则Vmin≤e?
    在实际的使用中,很多厂家都忽视了nLC≥n,而这正是其中最主要的问题,秤的检定分度数超过了传感器的最大检定分度数,从根本上违背了秤用传感器的计量学要求和计量中的误差分配原则。从理论上来说系统是不稳定的,实际上组成系统的各部件,如传感器、显示器也没有实验数据的支持。下面就实际使用中的一些典型事例进行分析说明。
二、电子汽车衡应用实例
    根据目前市场衡器的使用情况,在多只传感器进行标秤时,大多数厂家是将秤的检定分度数设置在3000~6000,秤在使用过程中出现的质量问题比较少,秤的分度数设置的越大,出现问题的频次就越大,在汽车衡中出现故障的情况举例如下:
最大称量为15t的衡器,最小分度值1kg,使用4只10t的传感器。安装后出现零点漂移,显示数字向一个方向递增,后来换掉2只传感器,解决了问题。
    该秤的检定分度数n =15000,传感器的最大分度数nLC=3000
    Vmin≤e?=1kg /= 0.5kg
    按Vmin为0.5kg计算,则对应y=Emax/ Vmin =20000
    DR≤0.5e/N=0.5?kg /4 = 0.125kg
    Z = Emax/2DR = 10000/0.25 = 40000
三、电子汽车衡原因分析
    对于以上的体的组成,所有秤台的最小检定分度值都已超过了3000分度,而这些衡器的质量都出现了不同的质量问题,零点漂移、满量程漂移,示值不稳定等现象。产生这些问题的原因又是什么呢?
首先,衡器的分度数过高,超过了传感器的最大检定分度数,甚至已是传感器分度数的2~5倍,按照JJG-555-1996中的规定nLC≥n,但这些秤台均不能满足这一条的要求。
    其次,是由于传感器y值、z值不能满足使用的要求,按照OIML R60的要求,C3级传感器的y值应不小于7200,z值应不小于3000,假设ZTC指标按0.015%FS/10℃控制,则对应的y值仅能达到 9300,而对于以上出现的问题,y值大部分大于10000,对于这种使用情况,如果同一批的传感器对零点温度的影响比较一致,都朝同一方向变化,则会出现各传感器零点漂移叠加的现象。偶尔出现的秤台稳定的现象只能说明此秤体选用的传感器零点温漂的方向不一致,存在互相抵消的现象,所以秤台的零点稳定了,但这只是一种巧合。某些秤台在进行更换一只或多只传感器后出现了稳定的现象,只是凑成这种偶然的巧合现象,有些秤台可能更换1只传感器就能满足巧合现象,而有时则更换几只传感器后才能保证示值的稳定。以上的示例中,y值等于20000、15000的两种现象就是典型的y值不能满足要求所致。当然对于汽车衡所使用的传感器,由于在传感器制造过程中,所使用的应变计两两对称,传感器中零点自补偿的比例较大,y值相对较大,对于零点满足要求的也较多,但对于其它性能就不一定能保证。
    对于z值的要求,如果传感器生产厂家的工艺控制中,传感器的蠕变一致性较好,则组秤后各传感器的蠕变也会是一个叠加的过程,会出现仪表满程不稳、加载后不回零的现象。一种偶然的情况就是各传感器的蠕变方向不同,存在相互抵消的现象,蠕变和回零显示正常。但这是一种不稳定的状态,在不同的试验条件下,很难获得一致性的结果,或者说外界因素的影响都会导致示值的不稳定及漂移现象。
    以上对传感器y值、z值的分析没有考虑温度变化对仪表的影响,对于外界温度有变化,明确的说,就是早晨和晚上、夏天和冬天对高分辨仪表的示值肯定会有影响,甚至连外界吹风也会引起示值的变化。在现在市售的国产衡器仪表中,还未有通过OIML认证的高分辨仪表款式(Ⅲ级3000分度的仪表通过OIML认证的也不多见),实际上,国内还没有形成支持高分辨秤用传感器及仪表产品市场。
    对于由多只传感器组成的秤,考虑到过载能力,一般秤的总量程仅为传感器总量程的1/5~1/2,传感器的最大检定分度数实际上已经按比例缩小了,对于单只传感器组成的秤来说,秤的额定载荷仅是传感器额定量程的一部分,比如说1/2量程,已经对传感器提出了大于3000分度的要求,而各种信号噪声相对不变,随着时间漂移,每个传感器受外界影响的敏感度增加,传感器受外界干扰信号、环境因素的影响则会更大。
 
. 检定与检验有什么不同?
检定:对秤的计量性能是否符合国家法定要求进行的强制性检查工作,一般由国家计量管理部门负责。
检验:检查使用中的秤是否符合检定规程的要求;是否处于良好的工作状态;使用是否正确可靠,使用中检验是非强制性的,是一种监督性检查,厂家和客户都可以进行。
2. 哪些秤需要进行检定?
1) 新制造或新安装的秤;
2) 刚从国外进口的秤;
3) 检定周期期满的秤;
4) 经修理过的秤;
5) 根据用户要求或者因为某种原因导致印封或铅封失效,需要进行检定的秤;
3. 我公司生产的电子汽车衡属于几级秤? 三级秤
4. 国家对电子汽车衡的最大称量误差是如何规定的?
首次检定:0≤m≤500,最大允许误差是+0.5e;500<m≤2000,最大允许误差是+1.0e;
2000<m≤10000,最大允许范围是+1.5e;
随后检定:最大允许误差也是上述标准。
使用中检验:使用中检验的最大允许误差是首次检定最大允许误差的2倍。
5. 国家对汽车衡称量结果的误差有什么要求?
任何一次称量的误差值应不大于该秤的最大允许误差。
6. 如何检查汽车衡称量误差是否在规定的范围之内?
1) 进行重复性实验:对同一载荷,多次称量所得结果之差,应不大于该秤最大允许误差的绝对值。
2) 进行偏载实验:同一砝码在不同位置的示值,其误差不大于该称量的最大允许误差。
7. 国家对检定用标准砝码的误差有什么要求?
检定用标准砝码的误差,不大于相应称量最大允许误差的1/3。
8. 汽车衡鉴别力实验用的砝码重量是多少? 1.4d
9. 汽车衡置零装置的准确度是多少才符合国家检定要求?
置零后,零点偏差对称量结果的影响应不大于0.25e。
10. 衡器上都有哪些标志?
强制必备标志:制造厂名称、商标;准确度等级;最大称量、最小称量、分度值、制造许可证标志及编号。其它标志;出厂编号等。
11. 称量性能检定时,至少测试几个称量点?是哪几个称量点?
至少测试5个称量点,分别是:最小称量、最大允许误差改变的两个点(500e和2000e)、50%最大称量、最大称量。
12. 秤的检定周期是多长? 1年.
13. 国内企业、个体工商户必须具备什么资质才能生产、销售、修理衡器?
必须取得《制造计量器具许可证》、《修理计量器具许可证》才可以进行衡器的生产、销售和维修。
14. 国家县级以上计量行政部门对提出检定申请的行政作为是什么?
必须在自接到检定申请后的15日内检定完毕,否则属于行政不作为。
15. 汽车衡检定不合格,会给汽车衡的生产制造企业造成什么影响?
首次检定和随后检定不合格的衡器,发给检定结果通知书,不准出厂、销售和使用,使用中检验不合格的秤不准使用。
16. 传感器按信号输出方式分可以分几类?各有什么特点?
分为2类:数字式传感器和模拟式传感器
数字式传感器向仪表输入的是数字信号,如数量、重量等;模拟式传感器向仪表输入的是模拟量信号,如电压、电流等。数字式传感器除了具有模拟式传感器的一切优点外,还有以下优点:
1) 抗干扰能力很强:不受温度变化的影响,不受电磁干扰;
2) 数字直观显示,故障容易发现、检修:每只传感器受力的状况或轻微变化都能在仪表上直观的显示出来,出现故障很容易发现并找出是哪只传感器的故障;模拟式传感器由接线盒向仪表输入若干只传感器灵敏度的统一值(几只传感器的灵敏度不同,必须统一输出),并不能反映每只传感器的具体情况,其缺点是:属于新兴传感器,虽然其良好性能已经得到验证,但维修技术还不是特别成熟和普遍,一旦发生故障,维修、换件不太方便,容易耽误客户使用。
17. 什么是额定输出(或者叫灵敏度)?
在额定载荷时,对传感器施加1V的激励电压,此时的输出信号为灵敏度,额定输出(或者叫灵敏度)的单位以mv/V来表示。此外,还必须知道,灵敏度随温度变化而变化。
18. 什么叫非线性?
由空载荷的输出值和额定载荷时的输出值所决定的直线和增加负荷之实测曲线之间最大偏差对额定输出值的百分比。
19. 蠕变的含义是什么?蠕变测试要求时间是多长?
在负荷不变(一般取为额定载荷),其它测试条件也保持不变的情形下,传感器输出随时间的变化量对额定输出的百分比。蠕变测试要求时间是:最长不超过30分钟。
20. 什么是输入阻抗?
信号输出端开路,传感器未加负荷时,从电源激励输入端测得的阻抗值。
21. 什么是输出阻抗?
电源激励输入端短路,传感器未加载荷时,从信号输出端测得的阻抗。
22. 接线盒与仪表间连接是四线制好还是六线制好?为什么?
六线制好。四线制容易导致以下问题:①改变信号线长度将对称量结果造成误差:因为信号线长度改变时,信号线电阻值会相应变化,将导致加在传感器两端的激励电压发生变化,所以产生误差,要减少误差,必须重新标定;②温度变化时,信号线电阻肯定变化,导致激励电压输出变化,从而导致称量误差;③激励电源本身的不稳定性,也会造成误差。六线制即传感器使用的信号线为六芯,采用六线制后,增加的两个电缆芯作为供桥电压的反馈线与仪表的基准电压输入端相连,这种连接方法使得秤的准确度只与传感器、放大器和A/D转换器(后两个均为仪表内部的配置部件)这三者有关,而与电缆线长度、温度及电压稳定性情况无关,所以六线制好于四线制。
23. 吊钩秤根据工作原理划分可以分为几类?各有什么特点?
分有线、直示式、无线三种。有线式吊钩秤必须配备有电缆,安装使用很不方便,已经不受用户欢迎。直示式吊秤的秤体和显示部分构成一体,结构紧凑,使用方便,比较受用户欢迎,其置零、去皮及电源开关等操作可以采用拉线手动或红外遥控方式进行。无线式吊秤即无线数据传输,它接收和传输脉冲信号,传输距离比直式吊秤长,一般可达数百米。电子吊钩秤的一个明显缺点是对吊车的起升高度有限制。
24. 汽车衡正常工作的环境要求是什么?
① 工作环境湿度:≤95%;
② 工作电源:220V(误差范围:-15%~10%) 50HZ(最大误差:?%);
③ 工作环境温度:传感器是-20℃~60℃;仪表是-10℃~40℃
④ 最大安全载荷:最大称重量的125%F.S;
⑤ 温差变化:≤5℃/h;
⑥ 用于某些特殊环境时,根据需要确定;
25. 传感器从类型上如何划分?各有什么特点?
1) 传感器从类型上可以分为柱式、桥式、轮辐式、悬臂梁式等。
2) 柱式传感器的特点是:成本低,体积小(携带、维修方便),密封性能良好,对于潮湿环境
很适用,承载能力强;其缺点是灵敏度低(如果添加或减少的重量比较小,则不容易从仪表上显示出来)、稳定性低(容易漂移,读数不准),在一定范围之内抗偏载、抗侧向能力比桥式好,必须安装限位装置。轮辐式传感器:传感器本身的高度低,能承受很大的侧向力;抗偏载,对作用力点的变化不敏感;适用于轴重仪等秤体高度低的秤。悬臂梁式传感器有以下特点:抗偏载能力强、准确度高,传感器受拉伸与压缩时,灵敏度基本相同,所以特别适用于同时受拉和压的测量;外形低、体积小、重量轻,易于安装和维修;缺点是满量程准确度不高。桥式传感器的特点是:灵敏度高,稳定性强,能自动复位(因为桥式传感器带有钢球),不用安装限位装置;缺点是:在一定范围内,容易受侧向力的影响,误差比柱式大。
26. 屏蔽是什么意思?如何防止屏蔽?
自然界中,磁场、射频(广播、电视、通讯、雷达等发射装置)、噪音、振动等都导致汽车衡信号线在传输电压信号的过程中受到影响,为了避免这种影响或将影响降低到最小危害,就产生了屏蔽技术。屏蔽从2方面来努力:
1) 传感器接地,对传感器屏蔽;
2) 仪表屏蔽:一是对仪表外壳结构进行抗干扰设计;二是仪表内部线路与器件之间的屏蔽设计,包括电源变压器的屏蔽设计、放大器的屏蔽设计与接地等。
27. 现在常见的传感器用什么材料做的?
现在常见的传感器的材质有3种:不锈钢传感器:主要用在食品、化工、医药等有腐蚀性环境的场所;合金钢:用于无腐蚀性环境的场所;铝合金:一般用在量程小、价格低的场所。
28. 汽车衡基础施工时,对各称重点的底板平面施工有什么要求?各平面度误差在3-5mm。
29. 我公司的汽车衡一般要求分度数是多少?≤3000
30. 请完整的描述从对载货车或空车进行称重到卸完货或装车完毕时用XK2000A9P存储重量并打印的操作过程?
存储重量:汽车上秤 按“打印”键 仪表进入输入车号状态 输入车号
按“输入”键 仪表进入输入货号状态 输入货号 按“输入”键 仪表进入存储结果状态,存储完毕显示“Load” 汽车下秤
调出并打印称量结果:汽车上秤 按“打印”键 仪表进入输入车号状态 输入车号 按“输入”键 仪表进入输入货号状态 输入货号按“输入”键 仪表进入打印状态,打印完毕显示“Print” 汽车下秤
31. 传感器由几部分构成?都起什么作用?
三部分,分别是:弹性体、应变电阻片和检测电路。弹性体的作用是:传递重物本身重力并施加给应变电阻片;使应变电阻片产生理想的变形,能真实反映力的大小。应变电阻片的作用是:受力变形,本身电阻值发生变化。检测电路(实际是一个惠司登电桥)的作用是:将电阻变化情况转换为电信号输出。
32. 汽车衡基础选址有什么要求?
1) 场地便于车辆出入和转弯;
2) 尽量避开风口;
3) 易于排水,通风、通气良好,秤体起吊、放置方便;
4) 地上部分方圆50米内无高压线;
5) 地下部分无电缆、光缆、管道、管线等。
33. 如何确定仪表和传感器是否搭配?
 
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