美國Omega稱重傳感器工作原理

美國Omega稱重傳感器可根據(jù)輸出信號(hào)的種類來分類(氣動(dòng)、液壓、電子)，或者根據(jù)探測重量的方法(彎曲、剪切、壓縮、拉伸等)來分類。

液壓稱重傳感器是力平衡裝置，通過測量內(nèi)部液體的壓力變化來探測重量。在滾動(dòng)薄膜式液壓稱重傳感器中，施加在集料器上的載荷或力會(huì)被轉(zhuǎn)化為活塞運(yùn)動(dòng)，從而壓縮充填在彈性薄膜液缸內(nèi)部的液體。施加的外力越大，液壓流體的壓力就越大。壓力可以在本地測得，也可傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)測或控制。輸出信號(hào)是線性的，對(duì)充填液量和溫度相對(duì)較不敏感。在合理安裝和校準(zhǔn)的狀態(tài)下，這種儀器的準(zhǔn)確度在0.25%滿量程以內(nèi)，能夠滿足大多數(shù)過程稱重的準(zhǔn)確度要求。由于傳感器上沒有電子元件，這種設(shè)備很適合有害工況應(yīng)用。

一個(gè)缺點(diǎn)是， 彈性薄膜限制了通過活塞傳入的壓力不能超過1000psig。這種類型的稱重傳感器也有全金屬式，可提供非常高的壓力上限。特殊金屬材料的薄膜稱重傳感器可以探測高達(dá)10,000,000磅的壓力。

液壓式稱重傳感器的典型應(yīng)用包括大型容器、貨柜和貯料罐等。為了保證測量準(zhǔn)確度，容器重量應(yīng)該均攤在每個(gè)支撐點(diǎn)上，在每個(gè)支撐點(diǎn)放置一個(gè)載荷元件并將結(jié)果相加。因?yàn)槿c(diǎn)確定-一個(gè)平面，理想的支撐點(diǎn)數(shù)量是三個(gè)。傳感器的輸出可以連到液壓加法器上，從而算出傳感器的信號(hào)之和并輸出疊加后的結(jié)果信號(hào)。也可使用電子加法器。

氣動(dòng)稱重傳感器的工作原理也是力平衡。這種設(shè)備使用多個(gè)緩沖氣缸來提供比液壓設(shè)備更高的準(zhǔn)確度。在某些設(shè)計(jì)中，**個(gè)氣缸被用作皮重稱量。氣動(dòng)稱重傳感器通常被用于相對(duì)較小的重量，對(duì)安全和清潔要求很高的工業(yè)領(lǐng)域。這種稱重傳感器的優(yōu)點(diǎn)包括固有的防爆和對(duì)溫度變化的不敏感性。此外，由于它們不含液體，因此不會(huì)在薄膜破裂時(shí)污染待測過程。缺點(diǎn)主要包括較慢的響應(yīng)，以及需要干凈干燥的空氣或氮?dú)狻?/span>

應(yīng)變式稱重傳感器將施加在它上面的負(fù)載轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。應(yīng)變片被粘接在橫梁等結(jié)構(gòu)件上，在承受重量時(shí)變形。多數(shù)情況下同時(shí)使用四個(gè)應(yīng)變片來提供*大的靈敏度和溫度補(bǔ)償。其中兩個(gè)應(yīng)變片承受拉伸，另外兩個(gè)承受壓縮，并連入圖7-2所示的補(bǔ)償調(diào)節(jié)電路中。當(dāng)重量施加于應(yīng)變片上時(shí)，產(chǎn)生的應(yīng)變會(huì)使元件阻值發(fā)生成比例的變化。

隨著應(yīng)變式稱重傳感器的準(zhǔn)確度不斷增加，成本不斷降低，其它類型的稱重傳感器正逐漸被人們拋棄。僅有某些特定設(shè)計(jì)仍在滿足特定的應(yīng)用需求。壓阻式稱重傳感器與應(yīng)變片式相似，壓阻式稱重傳感器的輸出信號(hào)很強(qiáng)，因此很適合那些與數(shù)顯表直接連接的簡單稱重系統(tǒng)。然而，線性放大器的低廉價(jià)格使這一優(yōu)勢不再顯著。壓阻式傳感器的缺點(diǎn)是輸出信號(hào)非線性。磁感式和磁阻式稱重傳感器:這兩種儀器都利用鐵磁性鐵芯與所受載荷成比例的位移來測量重量。其中一個(gè)會(huì)隨位移而改變線圈電感，另外一個(gè)則改變一個(gè)很小的空氣間隙的電阻。

磁致伸縮式稱重傳感器:這種儀器的工作原理是鐵磁性材料受壓時(shí)會(huì)發(fā)生磁滲透性變化。它的主要結(jié)構(gòu)是環(huán)繞在一組初級(jí)線圈和次級(jí)變壓線圈周圍的多層復(fù)合承重柱。當(dāng)施加裁荷時(shí)，應(yīng)力導(dǎo)致磁通量分布圖的變形，從而輸出與載荷成正比的信號(hào)。這種堅(jiān)固耐用的傳感器一直在滾軋和連續(xù)軋鋼設(shè)備上得到應(yīng)用。