成都倍賽克儀器儀表研究所
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電子吊鉤秤在稱量過程中的受力分析2012
發布日期：2013-07-31 23:26:21
信息摘要：
電子吊鉤秤是一種可在起重機械吊鉤上加掛.再利用自身的吊去吊起重物并進行稱重的電子衡器。它使用靈活方便.在工業、礦山、交通.冶金、倉庫等得到日益廣泛的應用。
I吊鈞秤的分類及工作原理
I吊鉤秤的分類
目前國內研制和開發的吊鉤秤品種夢多，質最交佳?？筛鶕@示和工作方式對其進行分類。
(1)以顯示方式而言，大體可分為秤體外殼上的直讀顯示方式和無線電波將重橄信號傳播到顯示儀表顯示方式。
A、直讀式吊鉤秤是目前使用最多的一種，它是將稱重感器和稱重顯示器安裝在同一機殼內.在稱重過程中載荷的孟t可以從秤體外殼上的顯示器直接顯示出來。
B、無線傳輸方式是秤體和顯示儀表分開，利用無線電波將稱重信號傳愉到控制室的顯示儀表上.它分秤體和無線電稱重顯示儀表兩部分。
(2)、以工作方式分可分為:懸掛式、行車式、軸坐式、嵌人式四種。從傳感器形式上由分為電阻應變片式、壓磁式.壓電式和電容式四種。電阻應變式最為常見。從使用環境上分為常溫型、高溫型、低溫型.防磁絕緣型和防爆型。從數據穩定化處理上又可分為靜態型、準動態型和動態型三種.目前常用的是靜態和準動態型，動態型尚在研制階段。
1. 2電子吊鉤秤的優、缺點
A.減少作業環節.加快計量速度，節省人力、物力、時間.使貨物在起吊、裝卸過程中完成計橄。
B。不占有場地，使用方便靈活。
C、可以使計t工作連續進行，并起到監視控制作用。如在冶金煉鋼車間.可以適時監視鋼水的重量，達到最大利用設備、節省能源的目的。
1.3工作原理
載荷作用于傳感器上，由傳感器將載荷重里轉換成相應的盈盆電壓信號.
經過放大和A/D轉換器轉換成相應的數字信號，再經信號調制器調制后，通過有線或無線傳送方式傳送到顯示儀表.經過對數字信號進行加工處理獲得相應的重魚數據，由顯示儀表上的顯示屏顯示出稱重重最。
2稱，的動態性能
這是一個非常重要但又經常被用戶所忽視的性能該性能包括二個方面:①吊起丘物后將以最短的時間獲得準確的重t值.②重物在吊運過程中，因晃動或振動造成顯示數據跳動或引起額外誤差。這是二個互為矛后的指標.要同時滿足上述二個要求，在理論和實踐上都有很大的難度。很多用戶也以為.
重物晃動中出現數據跳動是正常的.因而他們常常忽視了這項指標事實上.沒有好的動態性能，就不可能實現動態稱重，即使勉強實現了.其精度也難以適合。技術先進的三一△型人/D轉換器雖然成本較高.但對秤的環境性能的改獸卻有非常好的作用。在微機系統中，總線外落的單片機(如8031)的可靠性要低于程序存儲器內置的“真正.單片機。在無線收發系統中，采用鎖相頻率合成技術代替目前流行的倍頻法.對提高無線數據傳輸的可靠性也會產生舉足輕重的作用。
5吊鉤秤的正確使用
I、使用前首先檢查長命電池或標準電池住的電壓是否正常。如不正常調換電他組。電他盒中的保險絲應保持兩盒的接觸。特別應注憊電池盒中電壓輸出的兩個正負端子的彈性是否有疲勞無彈性.保證秤休上的端子接觸良好。
2、每次起吊前先檢查一下吊秤的個連接件是否轉動靈活，軸端的固定卡簧或螺母是否完好，吊秤在受力是個連接件應自然下垂.更重要是防止因連接見轉動不靈活而使應承受拉力的連接件承受彎矩，從而嚴重影響吊秤的使用壽命，甚至造成斷裂事故。各連接件出應定期加注一些潤滑油，在高沮場合下使用。應加注耐高謐的潤滑脂。
3、與吊秤一起使用的吊鉤和吊具應與吊秤的吊環和吊鉤配合適當，不可過緊和過松。吊秤秤體不宜承受過大的扭矩。懸掛吊秤的吊鉤或吊具水平方向360度范圍內應靈活轉動，防止在旋轉重物時扭壞秤體部件。如果你需要通過吊秤傳遞扭矩，在訂貨時要加以注明，生產廠家可采取特殊措施。
4、使用中要謹防吊秤超載和受沖擊載荷。當出現嚴重過載載荷、秤體從高空處墜落以及受到強烈碰撞(外殼變形、零件脫落或損壞)時.因立即停止使用進行檢查，并用標準祛碼校準稱重精度有無變化.還要檢查連接件有無損傷，轉動是否受限.必要時返回廠家修理。吊秤外部的承力件三班連續使用的應半年進行一次拆開檢查，首先外觀應無裂紋、缺陷，變形和嚴重磨損，并進行探傷(磁粉或超聲)檢查。
5、在非稱重作業時，請盡t把吊秤取下放人專用的推車貨架子上，如果實在不方便取下，那么就請你在使用是格外小L井將使用的次數計算在使用壽命中，因為它畢竟是一臺精密的計妞器具而非其起重機上的一個部件。吊秤停用時，應將秤體及儀表電池取出。吊秤秤體應放人應放人專用的推車或架子車上并將其置于千燥環垅中妥答保管.防止生銹。
6、長期不用的吊鉤秤，再次使用時.應先將重物放在吊鉤上試吊疲勞三次以上。
3功能的完善
多數用戶把吊秤用于簡單的稱重.因而認為功能全面與否無關緊要。實際上。并非如此。比如.自動關電功能，若無此功能，因忘記關電而造成的后果是:輕者電池需充電，影響生產.重者電池損壞。再比如，用自動累計功能稱重時.可無需人工干預:掉電保護功能，可使用戶4年一批貨物分為多個班次稱盤.
無需擔心數據因關電而消失需要特別說明的是.功能完善與產品價格井無必然聯系。
‘吊鉤秤傳感器的受力分析及解決方法
4. 1吊鉤秤傳感器的受力分析
吊鉤抨是一種物料在空間吊運過程中進行稱重的電子衡器。因此它不屬于靜態稱重方式。但是為了提高稱重梢度又不允許在動態下稱重.所以吊鉤秤在稱重時大多處于準動態下的稱重方式.所謂準動態稱重方式就是指被稱物料不產生加速度運動.只是在勻速運動或近似靜態下的稱孟方式。因此，在稱重過程中傳感器除了承受吊器物重最外。還受到以下幾個方面的力值的影響:(1)、吊車、鋼絲繩、傳感器構成一個合成的彈性振動系統，鋼絲繩吊起重物后，將產生一個合成低頻振動.對于大噸位吊車等效為約15hz的恒定頻率的振動，致使稱重傳感器受交變的振動的作用。
(2),重物起吊后.由于重物的重心與支點不垂直，必然引起重物的擺動，由千在運動過程中受到額機械摩擦和空氣阻力等因素的影響，導致傳感器所受的重力呈現衰減的變化。而領一方面，稱孟傳感器又會因孟物的擺動收到一個離心力的作用，一般擺角70時，引起的稱宜誤差為0.2-0.3%.
(3)起重機升降時孟物因正負加速度變化引起的力值(4)剎車時因重物慣性運動產生的沖劑力。
(5)吊車平移運動重物水平方向的加速度變化產生的重力傾斜.
(6)起吊是.里物重心與調掛點不垂直。還會引起旋轉，使傳感器引入扭轉力矩。
通過以上的受力分析和對其的功能的論述，可以說明吊鉤秤在吊起旅物后，傳感器受力狀態是一個復雜的過程，要在運動狀態下賓實計A物料的重$.
電子吊鉤秤必須排除這些非計t力值的影響.才能高精度的計且物料的重R.
4.2解決方法
(1)比較法:在稱重傳感器的傍邊.另裝一個用于測A標準琺碼的，d"$程傳感器.既基準傳感器，在吊運固定載荷過程中，無論是在靜止，勻速提升或是加速度提升時.兩個傳感器愉出信號的值不變。從而消除了加速度.振動等因素對稱重梢度的影響。具體原理就不在這詳述了.
(2)有源濾波法:用運算放大器及RC組成L到3Hz的低通濾波器，可以有效地消除一些非計A力的千擾，減少計I誤差，提高計.精度。
(3)采用新型傳感器法:采用對扭轉、偏心.水平力及擺動不敏感的剪切型力傳感器作為電子吊鉤秤用傳感器，可大大減少非計二力值的對稱t的千擾。
提高物料If計皿的準確度。
(4)數字濾波器:在一個周期內.可對重童信號進行采樣求平均值?；驅σ唤M采樣信號進行信處理。以減少振動而造成的誤差。
I吊鈞秤的分類及工作原理
I吊鉤秤的分類
目前國內研制和開發的吊鉤秤品種夢多，質最交佳?？筛鶕@示和工作方式對其進行分類。
(1)以顯示方式而言，大體可分為秤體外殼上的直讀顯示方式和無線電波將重橄信號傳播到顯示儀表顯示方式。
A、直讀式吊鉤秤是目前使用最多的一種，它是將稱重感器和稱重顯示器安裝在同一機殼內.在稱重過程中載荷的孟t可以從秤體外殼上的顯示器直接顯示出來。
B、無線傳輸方式是秤體和顯示儀表分開，利用無線電波將稱重信號傳愉到控制室的顯示儀表上.它分秤體和無線電稱重顯示儀表兩部分。
(2)、以工作方式分可分為:懸掛式、行車式、軸坐式、嵌人式四種。從傳感器形式上由分為電阻應變片式、壓磁式.壓電式和電容式四種。電阻應變式最為常見。從使用環境上分為常溫型、高溫型、低溫型.防磁絕緣型和防爆型。從數據穩定化處理上又可分為靜態型、準動態型和動態型三種.目前常用的是靜態和準動態型，動態型尚在研制階段。
1. 2電子吊鉤秤的優、缺點
A.減少作業環節.加快計量速度，節省人力、物力、時間.使貨物在起吊、裝卸過程中完成計橄。
B。不占有場地，使用方便靈活。
C、可以使計t工作連續進行，并起到監視控制作用。如在冶金煉鋼車間.可以適時監視鋼水的重量，達到最大利用設備、節省能源的目的。
1.3工作原理
載荷作用于傳感器上，由傳感器將載荷重里轉換成相應的盈盆電壓信號.
經過放大和A/D轉換器轉換成相應的數字信號，再經信號調制器調制后，通過有線或無線傳送方式傳送到顯示儀表.經過對數字信號進行加工處理獲得相應的重魚數據，由顯示儀表上的顯示屏顯示出稱重重最。
2稱，的動態性能
這是一個非常重要但又經常被用戶所忽視的性能該性能包括二個方面:①吊起丘物后將以最短的時間獲得準確的重t值.②重物在吊運過程中，因晃動或振動造成顯示數據跳動或引起額外誤差。這是二個互為矛后的指標.要同時滿足上述二個要求，在理論和實踐上都有很大的難度。很多用戶也以為.
重物晃動中出現數據跳動是正常的.因而他們常常忽視了這項指標事實上.沒有好的動態性能，就不可能實現動態稱重，即使勉強實現了.其精度也難以適合。技術先進的三一△型人/D轉換器雖然成本較高.但對秤的環境性能的改獸卻有非常好的作用。在微機系統中，總線外落的單片機(如8031)的可靠性要低于程序存儲器內置的“真正.單片機。在無線收發系統中，采用鎖相頻率合成技術代替目前流行的倍頻法.對提高無線數據傳輸的可靠性也會產生舉足輕重的作用。
5吊鉤秤的正確使用
I、使用前首先檢查長命電池或標準電池住的電壓是否正常。如不正常調換電他組。電他盒中的保險絲應保持兩盒的接觸。特別應注憊電池盒中電壓輸出的兩個正負端子的彈性是否有疲勞無彈性.保證秤休上的端子接觸良好。
2、每次起吊前先檢查一下吊秤的個連接件是否轉動靈活，軸端的固定卡簧或螺母是否完好，吊秤在受力是個連接件應自然下垂.更重要是防止因連接見轉動不靈活而使應承受拉力的連接件承受彎矩，從而嚴重影響吊秤的使用壽命，甚至造成斷裂事故。各連接件出應定期加注一些潤滑油，在高沮場合下使用。應加注耐高謐的潤滑脂。
3、與吊秤一起使用的吊鉤和吊具應與吊秤的吊環和吊鉤配合適當，不可過緊和過松。吊秤秤體不宜承受過大的扭矩。懸掛吊秤的吊鉤或吊具水平方向360度范圍內應靈活轉動，防止在旋轉重物時扭壞秤體部件。如果你需要通過吊秤傳遞扭矩，在訂貨時要加以注明，生產廠家可采取特殊措施。
4、使用中要謹防吊秤超載和受沖擊載荷。當出現嚴重過載載荷、秤體從高空處墜落以及受到強烈碰撞(外殼變形、零件脫落或損壞)時.因立即停止使用進行檢查，并用標準祛碼校準稱重精度有無變化.還要檢查連接件有無損傷，轉動是否受限.必要時返回廠家修理。吊秤外部的承力件三班連續使用的應半年進行一次拆開檢查，首先外觀應無裂紋、缺陷，變形和嚴重磨損，并進行探傷(磁粉或超聲)檢查。
5、在非稱重作業時，請盡t把吊秤取下放人專用的推車貨架子上，如果實在不方便取下，那么就請你在使用是格外小L井將使用的次數計算在使用壽命中，因為它畢竟是一臺精密的計妞器具而非其起重機上的一個部件。吊秤停用時，應將秤體及儀表電池取出。吊秤秤體應放人應放人專用的推車或架子車上并將其置于千燥環垅中妥答保管.防止生銹。
6、長期不用的吊鉤秤，再次使用時.應先將重物放在吊鉤上試吊疲勞三次以上。
3功能的完善
多數用戶把吊秤用于簡單的稱重.因而認為功能全面與否無關緊要。實際上。并非如此。比如.自動關電功能，若無此功能，因忘記關電而造成的后果是:輕者電池需充電，影響生產.重者電池損壞。再比如，用自動累計功能稱重時.可無需人工干預:掉電保護功能，可使用戶4年一批貨物分為多個班次稱盤.
無需擔心數據因關電而消失需要特別說明的是.功能完善與產品價格井無必然聯系。
‘吊鉤秤傳感器的受力分析及解決方法
4. 1吊鉤秤傳感器的受力分析
吊鉤抨是一種物料在空間吊運過程中進行稱重的電子衡器。因此它不屬于靜態稱重方式。但是為了提高稱重梢度又不允許在動態下稱重.所以吊鉤秤在稱重時大多處于準動態下的稱重方式.所謂準動態稱重方式就是指被稱物料不產生加速度運動.只是在勻速運動或近似靜態下的稱孟方式。因此，在稱重過程中傳感器除了承受吊器物重最外。還受到以下幾個方面的力值的影響:(1)、吊車、鋼絲繩、傳感器構成一個合成的彈性振動系統，鋼絲繩吊起重物后，將產生一個合成低頻振動.對于大噸位吊車等效為約15hz的恒定頻率的振動，致使稱重傳感器受交變的振動的作用。
(2),重物起吊后.由于重物的重心與支點不垂直，必然引起重物的擺動，由千在運動過程中受到額機械摩擦和空氣阻力等因素的影響，導致傳感器所受的重力呈現衰減的變化。而領一方面，稱孟傳感器又會因孟物的擺動收到一個離心力的作用，一般擺角70時，引起的稱宜誤差為0.2-0.3%.
(3)起重機升降時孟物因正負加速度變化引起的力值(4)剎車時因重物慣性運動產生的沖劑力。
(5)吊車平移運動重物水平方向的加速度變化產生的重力傾斜.
(6)起吊是.里物重心與調掛點不垂直。還會引起旋轉，使傳感器引入扭轉力矩。
通過以上的受力分析和對其的功能的論述，可以說明吊鉤秤在吊起旅物后，傳感器受力狀態是一個復雜的過程，要在運動狀態下賓實計A物料的重$.
電子吊鉤秤必須排除這些非計t力值的影響.才能高精度的計且物料的重R.
4.2解決方法
(1)比較法:在稱重傳感器的傍邊.另裝一個用于測A標準琺碼的，d"$程傳感器.既基準傳感器，在吊運固定載荷過程中，無論是在靜止，勻速提升或是加速度提升時.兩個傳感器愉出信號的值不變。從而消除了加速度.振動等因素對稱重梢度的影響。具體原理就不在這詳述了.
(2)有源濾波法:用運算放大器及RC組成L到3Hz的低通濾波器，可以有效地消除一些非計A力的千擾，減少計I誤差，提高計.精度。
(3)采用新型傳感器法:采用對扭轉、偏心.水平力及擺動不敏感的剪切型力傳感器作為電子吊鉤秤用傳感器，可大大減少非計二力值的對稱t的千擾。
提高物料If計皿的準確度。
(4)數字濾波器:在一個周期內.可對重童信號進行采樣求平均值?；驅σ唤M采樣信號進行信處理。以減少振動而造成的誤差。
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