HBM傳感器的加載應(yīng)用技巧
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HBM傳感器正確地加載是獲得高精度稱重結(jié)果的前提。加載方向，支撐結(jié)構(gòu)或安裝工具，都可能會(huì)其造成影響。
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對(duì)傳感器的負(fù)荷導(dǎo)入點(diǎn)，包括和被測物之間以及器及其支承表面之間，要特別注意不作用于測量方向上的負(fù)荷分 器及其支承表面之間，不作用于測量方向上的負(fù)荷分 量會(huì)使產(chǎn)生測誤差，也可能縮短傳感器的壽命。
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傳感器只準(zhǔn)用于指定的負(fù)荷方向，對(duì)于一些 HBM 稱重傳感器 (例如. Z6, Z7 和 HLC), 以箭頭標(biāo)示負(fù)荷方向。
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要盡量避免側(cè)向力和彎矩，以下是傳感器正確的負(fù)荷導(dǎo)入和錯(cuò)誤例子
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傳感器的支撐結(jié)構(gòu)nN3廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
壓式傳感器底部必須放置于平坦的能承重的基座上，此基座在負(fù)荷下不會(huì)變形。為使一均勻負(fù)荷從傳感器底部可靠地傳遞到基座，傳感器必須固定于堅(jiān)固的基座上，對(duì)于平面支承的傳感器尤其必要。傳感器基座必須能承受與負(fù)荷相應(yīng)的支承力。
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盡管整體穩(wěn)定，有時(shí)基座在負(fù)荷作用下也能強(qiáng)烈變形。由于這一變形可同時(shí)引起支承面的沉降，所以在此情況下必須保持所有基座的沉降大小相等，以避免傾斜，及由此產(chǎn)生的側(cè)向力?？偟膩碚f，剛性結(jié)構(gòu)的基座優(yōu)于柔性結(jié)構(gòu)，軟結(jié)構(gòu)的各處很難達(dá)到均勻下沉，且會(huì)造成整個(gè)結(jié)構(gòu)的附加應(yīng)力。
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稱量容器或監(jiān)控填充狀態(tài)時(shí), 必須考慮由于溫度變化而產(chǎn)生的容器和支架的水平運(yùn)動(dòng)。剛性安裝附件阻止這一運(yùn)動(dòng)，最終產(chǎn)生水平側(cè)向力，致使產(chǎn)生測量誤差。這一作用力有時(shí)使傳感器損壞甚至完全斷裂。這種情況可能出現(xiàn)在負(fù)荷加載點(diǎn)處，偏心的負(fù)荷或斜向負(fù)荷可能產(chǎn)生扭力和側(cè)向力，因此需選擇能避免溫度變形或其他因素引起的水平力的結(jié)構(gòu)。
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使用安裝附件裝配傳感器的準(zhǔn)則，是排除多方面的干擾。因而要求視應(yīng)用而定選擇具體的安裝附件。然而說到底，只有對(duì)稱重技術(shù)了如指掌的設(shè)計(jì)工程師才能確定測量過程中的干擾情況。因此對(duì)不同的傳感器結(jié)構(gòu)，不光有廣泛的負(fù)荷導(dǎo)入方式，也有多種安裝附件的選擇。
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彈性支撐nN3廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
典型的彈性支承體是許多重迭安置的鋼板和膠層，通過硫化過程互相連結(jié)的。很小的力也會(huì)使上面和下面的負(fù)荷引導(dǎo)面平行移動(dòng)。所以最上支承板能避免側(cè)向力，而不給傳感器下支承板附加力。容器和傳感器之間的水平平移最多可達(dá)15mm。同時(shí)，在平移中產(chǎn)生回復(fù)力，使容器又回到起始點(diǎn)，此力與負(fù)荷無關(guān)，而正比于平移距離，根據(jù)彈性支承體型號(hào)的不同可達(dá)800牛頓，這一支承能平衡傾斜達(dá)1.7°的容器。
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尤其對(duì)沖擊式的負(fù)荷振動(dòng)和其他由外部引發(fā)的振動(dòng)，彈性支承體的阻尼作用是有利的。此外，彈性支承體被設(shè)計(jì)成良好絕熱，其層式結(jié)構(gòu)使容器與傳感器之間的熱傳導(dǎo)為極小。為限制側(cè)向偏移，只要設(shè)置端點(diǎn)偏移保護(hù)，而無須操作部件。
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注意：由于待稱容器連接管道使彈性體支承在額定負(fù)荷時(shí)變形大約一個(gè)毫米，這已明顯地大于傳感器的實(shí)際變形量，若不予考慮會(huì)產(chǎn)生大的誤差。
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盡管不用通常的導(dǎo)桿束縛，重心不穩(wěn)時(shí)必須確保容器被結(jié)實(shí)固定。在容器稱量領(lǐng)域內(nèi)，彈性支承體是能滿足低中精度要求的成本低廉和簡單的構(gòu)件。
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擺式稱重傳感器nN3廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
自歸中擺式傳感器nN3廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
這是對(duì)在重量加載偏心時(shí)，能自主地回到起始點(diǎn)而設(shè)計(jì)的傳感器，這里利用了穩(wěn)定平衡的物理特性。作為擺動(dòng)體的傳感器占有負(fù)荷引導(dǎo)面，其曲率半徑大于傳感器高度。對(duì)初始位的搖擺導(dǎo)致加載點(diǎn)升高，從而使傳感器自歸中。
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在技術(shù)參數(shù)表中允許的最大搖擺度，如對(duì)C16/40T型，最大為13毫米/5°，此值絕不允許超過，因搖擺過大會(huì)損壞傳感器和負(fù)荷導(dǎo)入點(diǎn)，這個(gè)問題可簡單地通過調(diào)節(jié)裝配結(jié)構(gòu)的阻擋器到適合的位置來解決。對(duì)成本低廉，易于安裝而言，上下各一個(gè)HBM壓頭就足夠了，防旋轉(zhuǎn)保險(xiǎn)裝置可阻止軸向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
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HBM雙搖柱擺式傳感器C16的額定負(fù)荷為20噸到200噸，它適于中高精度要求。
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擺支承和擺支承座nN3廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
帶有擺支承和擺支承座的標(biāo)準(zhǔn)梁式傳感器和C系列傳感器能達(dá)到自歸中的性能，這就使制造高精度容器秤成為可能。擺支承的結(jié)構(gòu)形式，能達(dá)到3°的偏移而沒有明顯誤差，支承點(diǎn)的水平位移可以被限定在一定范圍內(nèi)。多數(shù)ZPL型擺支承由二個(gè)支承座和一件柱式支承組成，對(duì)ZPS型擺支承僅僅柱式支承和EPO3壓頭各一個(gè)就能滿足要求。
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擺支承在位移中加載點(diǎn)相對(duì)于出發(fā)點(diǎn)被略加提高。由此產(chǎn)生回復(fù)力，這個(gè)回復(fù)力使系統(tǒng)回到初始狀態(tài)，因此擺支承和擺支承座可看成是自歸中的。 同時(shí)它們被證明是容易安裝的，固緊容器或平臺(tái)的側(cè)面的導(dǎo)桿是不必要的。值得推薦的是通過端頭偏移保護(hù)來限制側(cè)向偏移。就象應(yīng)用彈性支承體一樣，為了安全的需要，應(yīng)保證容器有抬升保護(hù)和墜落保護(hù)。
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錐尖和錐座nN3廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
傳統(tǒng)的衡器制造以機(jī)械秤的結(jié)構(gòu)為最高的精度。對(duì)電子衡器，“錐尖”和“錐座”，相當(dāng)于機(jī)械秤的“刀口”。
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這一安裝附件尤其適應(yīng)于高精度要求的稱重領(lǐng)域。但這種應(yīng)用對(duì)動(dòng)態(tài)負(fù)荷或振動(dòng)是非常敏感的。
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回扭機(jī)構(gòu)nN3廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
回扭機(jī)構(gòu)應(yīng)用于雙彎曲梁傳感器中，并使具有拉力或壓力負(fù)荷在作用在一條直線上。 它的應(yīng)用限于平臺(tái)內(nèi)僅帶一個(gè)傳感器或與兩邊吊鉤一起懸掛的重物。
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萬向節(jié)聯(lián)結(jié)nN3廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
萬向節(jié)聯(lián)結(jié)適用于準(zhǔn)靜態(tài)的拉式負(fù)荷(負(fù)荷頻率小于10赫茲)，其他的連接通常利用叉形件，頻率更高的動(dòng)態(tài)負(fù)荷應(yīng)該用柔性的易伸縮的柱狀體.
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固定和傾斜型支座nN3廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
如果容器的支承腳上沒有全部裝有傳感器，那么必須安裝固定或傾斜支座，在應(yīng)用固定支座時(shí)，可利用現(xiàn)成的構(gòu)件，圖4－9顯示了由HBM提供的固定支座，以斜撐支著的雙T支架組成、通過斜撐創(chuàng)造了一個(gè)很好的柔性區(qū)域，固定支座也在水平方向固定住了容器，這一方法也可以不用導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。要注意的是，傳感器的偏移會(huì)引起固定支座微小的彎曲，從而引起測量信號(hào)的誤差，可這一誤差可以通過校準(zhǔn)傳感器的方法來減小。
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對(duì)傾斜式支座而言上面描述的測量誤差，實(shí)際上不會(huì)出現(xiàn)，因?yàn)檫@里沒有彎曲應(yīng)力可言，只發(fā)生細(xì)微的滾動(dòng)摩擦，但是傾斜支座的水平偏移，遠(yuǎn)小于固定支座的，因此根據(jù)應(yīng)用場合不同可能需要搖臂軸承.
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容器固定保護(hù)器nN3廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
建造容器秤時(shí),其允許的位移基于傳感器及其安裝附件，這些安裝附件或者是自歸中的，部分是自復(fù)位的；機(jī)械保護(hù)器保護(hù)的是最大允許的側(cè)向偏移。例如角度阻擋器，或橡膠緩沖。
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反向抬升保護(hù)nN3廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
若容器重心位于承載點(diǎn)之上，且同時(shí)不能排除風(fēng)及其他外力影響，則容器也應(yīng)針對(duì)傾倒或抬升加以保護(hù)。
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這可設(shè)計(jì)兩級(jí)保護(hù)或設(shè)計(jì)特別的反向抬升保護(hù)，例如，抬升保護(hù)可以在承載點(diǎn)附近垂直加入螺旋桿加以實(shí)現(xiàn)。在容器方面螺栓桿懸空地通過加載稱體的鉆孔伸入。其保護(hù)間隙是通過位于螺桿上的螺母調(diào)節(jié)的，通過在加載稱體中鉆孔的大小，通常也可限制最大側(cè)向位移。
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導(dǎo)桿nN3廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
在使用非回位作用的多球支座或類似的元件時(shí)值得推薦的是以導(dǎo)桿固定容器。導(dǎo)桿的尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成能傳遞測量力。并使在測量方向上阻止容器運(yùn)動(dòng)的力盡可能的小，導(dǎo)桿有下列形式:
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張弦：
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它們不傳遞垂直力，并以此很好地避免外力的影響。
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螺栓導(dǎo)桿：nN3廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
它們?cè)谳S向方向產(chǎn)生與平衡水平力相應(yīng)的反作用力，因此一個(gè)導(dǎo)桿必須兩端同時(shí)使用螺栓。
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扁棍導(dǎo)桿:nN3廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
扁棍導(dǎo)桿對(duì)水平的位移產(chǎn)生軸向力而對(duì)垂直的偏移引起了彎曲，它容易產(chǎn)生附加力。但是即使在大截面和雙面張緊使用時(shí)由于扁棍彎曲而產(chǎn)生的附加力的影響也是小的，但校準(zhǔn)時(shí)必須注意附加力的作用。
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銷子導(dǎo)桿：nN3廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
銷子導(dǎo)桿在垂直方向產(chǎn)生極小的附加力，然而導(dǎo)桿小小的的傾斜即能引起夾緊，以此產(chǎn)生摩擦力，并形成垂直方向的附加力影響。
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因而裝配中要求細(xì)心的定向工作，此外，在系緊容器，應(yīng)確保不出現(xiàn)任何導(dǎo)致銷子導(dǎo)桿傾斜的位移。
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帶萬向節(jié)的螺栓導(dǎo)桿:nN3廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
帶鉸鏈頭的螺栓導(dǎo)桿與銷子導(dǎo)桿具有同樣的作用。然而由于萬向節(jié)軸承可以向各個(gè)方向自由旋轉(zhuǎn)，能避免傾斜。所以裝配時(shí)只要水平校準(zhǔn)導(dǎo)桿，這類帶萬向節(jié)的螺栓導(dǎo)桿對(duì)于容器結(jié)構(gòu)的制造和裝配誤差要求較松。但導(dǎo)桿必須對(duì)萬向節(jié)軸承進(jìn)行保護(hù)，防止鎖死，尤其當(dāng)它暴露在戶外。
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