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发布用户:dianzichengguo  时间:2020-01-11 04:21:22

临朐宣城地磅点击查看【关键词】 上海地磅 电子吊称 防爆电子秤 不锈钢电子秤 汽车衡

从称重原理推理出的各种特殊工业应用,如日本大和株式会社近几年推出的一系列产品:一种采用称重传感技术的大型汽车风洞天平;一种利用称重传感技术的在线轮胎平衡试验装置;一种利用模糊数学理论的可测定行进中汽车偏载与重心的智能动态汽车称重系统,均属于“边缘衡器”技术的纵深发展的例子。

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检定方法的思考和修订汽车衡标准

结合我国的情况,由于我国车辆的情况很复杂,目前在国内行驶着很多国别的车型,改装车辆也很多,这给规定衡器的集中载荷值带来较大困难。另外由于过去我国是采用平均载荷的方法来检定汽车衡。即按汽车衡标称秤量为准,这使得有的厂家为了追求利润,秤台构件制做得很单薄,虽然能满足一次性的检定加载,但经不起车辆的多次加载而很快发生结构性的损坏。国内有的人希望通过检验衡器的刚度来判定该衡器是否“合格”。这种方法我国在上世纪七、八十年代曾对轨道衡(主要是对深基坑轨道衡)采用过。我个人认为这种方法不太合理,也不好操作。因为汽车衡的承载器是一个构件,而不是一个简单的机械器件,如何判定它的“刚度”,检验时不好操作,用简单的计算来确定它的“刚度”也不太合理。更重要的是,在国外不论是汽车衡还是轨道衡都有所谓“轻结构”的承载器。这类衡器加载时变形量是可以很大的,但使用寿命仍很长,并能保证称重准确。所以规程采用“刚度”来判定,不仅不好操作,而且会限制承载器的发展。


近年我国汽车衡使用中出现的一些急需解决的问题经历与上世纪八十年代美国遇到的问题极其相似。在“衡器”09年第7期登了一篇我的译文,谈了对美国如何针对所存在的问题在修订汽车衡标准和检定方法时的思考和过程。我原在译文前写了一篇对此问题的观点,遗憾未能刊载。

我国大概是上生产和使用汽车衡多的。汽车衡在使用中由于秤量的不准确,衡器使用寿命短,以及稳定性差等原因需要频繁检验,由此造成的经济损失,我看要大于商用衡器已往存在的问题带来的损失。所以修订汽车衡标准和检定方法是非常重要的、迫切的、严肃的问题。

从“衡器”译文中可以看出,美国修订汽车衡规程时,零点是确定秤台单个跨距间允许大集中载荷(CLC——Concentrated load capacity)。其依据是借用已为认可的“联邦高速公路管理局”关于桥梁毛重负荷公式B,求出该汽车衡对不同轴组车辆的大载荷,再参照称之为“r”的因子,就可确定该汽车衡的集中载荷秤量,该值由厂家规定,也是厂家设计秤桥对单个跨距的集中载荷值。虽然该载荷值与汽车衡的标称秤量完全没有联系,但在美国44号手册中,规定了这两者间的一个约束条件,即:

标称秤量≤CLC×(N-0.5)

这里N=汽车衡台面的分段数。

美国44号手册中给出了桥梁公式B和求“r”值的表。在此再着重指出,上面的“不等式”不能用来确定标称秤量和CLC之间的因果关系。特别是不能根据此关系“推算“出CLC的值。

检定时要求在秤台分段的跨距中心施加CLC载荷时,仍被准确称重。并要求在秤台的一边加载之前,另一边加载不得超过CLC式其中载荷值的四分之一。要求厂家出产的衡器应标明标称秤量和集中载荷秤量。标称秤量定义为均匀分布在秤台台面上可加载的总载荷。

在译文中还应注意到汽车衡规程的修改。自1986年在国际会议上提出,终的修改在1997年才得到大家的认可。与美国44号手册的条文是一致的。这是因为,一个规程式标准的修改,不仅涉及生产厂家的利益,也与用户的利益有关,厂家为满足新的要求,就要改变已有的生产工艺、设计,还要进行试验,看新的产品能否满足新的规定。在国外规程的修改过程中,都有厂家参加,对用户也有一个对新产品性能了解的过程,购置什么样量程和准确度的产品更合理,更省钱。我国的衡器生产厂家大多已具备参加制造和修改规程的能力,希望我国在制定或修改规程式标准的过程中有更多的有经验的厂家参与。

我国汽车衡的检定,过去是按照国际建议R76来做,我始终认为R76是衡器的基本的规范,它的重点是侧重于小型的商用衡器。在美国的44号手册中我们可以看到,对于Ⅲ级秤就分为两类,即Ⅲ和ⅢL级,ⅢL级是针对大型衡器,如汽车衡、轴载荷秤、轨道衡、牲口秤、大型斗秤等。并规定1000分度以上,每增加500d误差值增加1d。与R76号建议不等同。当然这些规定要与本国对大宗商品计量误差的规定相一致。

我认为修改我国汽车衡标准和检定方法应考虑以下问题:

1. 我国若采用“滚动载荷”法,首先需合理规定对各种量程汽车衡的集中载荷值,还应当指出“滚动载荷”试验不能替代衡器的“偏载”试验。

2. 仍应对汽车衡做均匀载荷试验以确定该汽车衡的标称载荷,即大秤量。

3. 根据标称载荷≤CLC×(N-0.5)判式,来确定汽车衡设计的合理性。

4. 是否准许使用超过三个称量段,8只传感器的承载秤台和一个整体承载秤台多允许使用几只传感器。

5. 室外用的汽车衡,在没有挡风的条件下大分度数应为多少?

这些都是一些有关生产厂家和用户应当关注和正确运用汽车衡称重的问题。后,一般在标准和检定规程的修改中,应有厂家的支持,否则就有空对空的文字修改,一些重大的修改要有试验数据的支持和经济分析。修改后对原来的汽车衡应如何处理也应有法定的安排。经过这些年我国衡器产业的发展和进步,已具有足够的经验和能力修改好适合我国国情的汽车衡的标准和检定方法。


衡器技术进步,从“衡器”观念的变化来看

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上海香川电子衡器有限公司

下面根据我在国外对显示器的认证试验以及在国内的实际经验,讲述应该如何对显示器进行试验,供大家参考。

一、历史回顾

早期使用应变传感器的电子秤,配用模拟电路的显示器。虽然要比机械更易实现自动化,但由于使用指针显示读数,以及要求长期稳定激励电压,使其电子秤的精度低于机械秤,与杆秤和弹簧秤的精度差别不大。

随着集成电路和微处理器广泛用于电子秤显示器,使得电子秤的性能有了显著的进步,在此期间有了以下一些技术进步:六线制、比例式电压测量、零点跟踪等。使得精度大幅度提高,显示器的分度值可达10000分度以上,灵敏度达1μv/d或更好。除可以数字显示称重结果,还可实现去皮、自诊断、数字输出等功能,具有很强I/O与接口功能。更便于与工业自动化过程匹配。

二、近代显示器的主要特点

由于近代微电子器件的高速发展,使得称重显示器有了概念化的转变,进入了数字化智能化仪表的阶段,ΣΔ−DA变换器的使用已完全取代了以往的“三积分电路”。ΣΔ−DA变换器不仅有极高的转换精度可达224位和极好线性度,而且有极好的稳定性(小于每年0.002%)和温漂。灵敏度可达0.4μv/d(认证)或0.1μv/d。经认证的分度值达10000分度,内部分辨率一般可达550000码。具有更强的自诊断和自学习的智能化功能,以及方便的接口和通信功能,如与CANopen,Pronfibus DP、Ethernet网络相连。并能实现无砝码较准和数字角差调整。

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由于微电子器件的价格越来越低廉和传感器的稳定性能提高,形成了将两者结合在一起的数字化传感器。将一次测量器件与二次测量仪表的功能集成为一个整体,更便于工业自动控制过程的运用。

三、显示器试验指导

显示器大体可分为静态和动态测量两大类,但与非自动衡器和自动衡器的关系相似。静态显示器的计量和技术指标是基本的。首先要试验显示器的静态技术、计量性能后,再根据显示器的不同运用结合称重结构测试其衡器的动态性能。

我国的显示器试验标准主要是根据OIML R76号建议制定。我在国外做认证时,欧洲是根据EN45501非自动衡器的欧洲标准和EC90/380/EEC号指令,并参照NMi(Nederlands Meetinstituut)的试验程序进行。

下面将我国检定中没有列入试验的一些主要项目叙述如下:首先根据EN45501规定,对显示器做影响因子和干扰因子实验时被接传感器的阻抗和检定分度值(μv/VSI)的要求是有不一样的规定(如表1)。第二、对不同阻值的电缆和传感器阻抗的影响进行试验(如图1和表2)。第三、按照下列传感器的技术条件对显示器做试验:

1. 传感器的灵敏感为2mv/v;
2. 激励电压为10V;

3. 传感器加载范围是大量程的30%;

4. 检定分度数为6000VSI

5. 每检定分度的电压值为1μv/VSI(2mv/v,30%/6000)


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本安防爆称重系统的设计

上海香川电子衡器有限公司电气制造部

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【关键词】本安防爆 称重系统 安全栅

随着称重计量技术的发展,称重系统已广泛应用于用于石油、煤炭、化工、和等行业,这些行业中的危险化学品作业场所存在的易燃易爆气体种类繁多(目前上已经定性的有大约4000余种,其中定量的有1900余种),生产、储存、运输等环节工艺装备复杂多变,释放源种类繁多,危险因素难以分析判定。所以全面正确认识电气防爆安全技术,是我们必须重视和认真对待的事情。


【摘 要】称重计量技术的飞速发展,已广泛应用于石油、煤炭、化工和危险场合。以人为本、安全生产的意识也在逐步提高。如何使称重技术很好的为它们服务,我们必须掌握相关防爆系统的设计,本文通过对本安系统的介绍引入了设计本安防爆称重系统需要达到哪些要求,应注意哪些细节。旨在抛砖引玉,推进该项技术的发展。

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一、本安系统的基本构成

本安系统是通过限制电气能量而实现电气防爆的电路系统,且不限制使用场所(其中ia等级在0区、I区和II区危险场所均适用)和性气体混合物的种类(即包括所有可燃性气体),具有高度的安全性、可维护性和经济性。

1、现场本安设备

从现场设备的储能元件角度考虑,使处于性气体危险环境中的现场设备按照本安防爆要求设计,对其中包含的电感和电容等储能元件回路采取相应措施,并使其尽可能减少的同时,

考虑回路元件的功耗及温升问题,以保证该设备不论是正常工作还是故障状态,均不会产生由火花和热源引起的点燃。即现场设备必须是本安设备。

现场本安设备具有本安性能的主要参数:

高输入电压(Ui):施加到本质安全电路连接装置上,而不会使本质安全性能失效的高电压(交流峰值或直流)。

大输入电流(Ii):施加到本质安全电路连接装置上,而不会使本质安全性能失效的大电流(交流峰值或直流)。

大输入功率(Pi):当电气设备与外电源连接不使本质安全性能失效时,可能在电气设备内部消耗的本质安全电路的大输入功率。

大内部等效电容(Ci):通过电气设备连接装置出现的电气设备总等效内电容。

大内部等效电感(Li):通过电气设备连接装置出现的电气设备总等效内电感。

2、连接电缆

从系统布线工程角度考虑,由于连接电缆存在分布电容和分布电感,使连接电缆成为储能元件。它们在信号传输过程不可避免地存储能量,一旦当线路出现开路或短路时,这些储能就会以电火花或热效应的形式释放出来,影响系统的本安性能。因此既要保证连接传输电缆不会受到外界电磁场干扰影响及与其他回路混触,又要限制布线长度和感应电动势所带来的附加非本安能量,依此来确定电缆的允许分布电容和允许分布电感,各防爆检验机构主



一、概述

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历史

要采取以集中参数的方式考虑电缆分布参数的方法。连接电缆本安性能的基本参数如下:

电缆大允许分布电容Cc=Ck×L

电缆大允许分布电感Lc=Lk×L

式中Ck--电缆单位长度分布电容;

Lk--电缆单位长度分布电感;

L--实际配线长度。

3、关联设备(安全栅)

从控制室设备配置角度考虑,该部分电气回路必须具备无论系统处于正常工作状态还是故障状态,均能够将从安全场所的非本安回路传到危险场所的本安设备的能量抑制在点火极限(小点燃能量)以下的保护功能。安全栅本安性能的基本参数:

高电压(交流有效值或直流Um):施加到关联设备非本质安全连接装置上,而不会使本质安全性能失效的高电压。

高输出电压(Uo):开路条件下,在设备连接装置施加电达到高电压(包括Um和Ui)时,可能出现的本质安全电路的高输出电压(交流峰值或直流)。

大输出电流(Io):来自电气设备连接装置的本质安全电路的大电流(交流峰值或直流)。

大输出功率(Po):能从电气设备获得的本质安全电路大功率。

大外部电容(Co):可以连接到电气设备连接装置上,而不会使本质安全性能失效的本质安全电路的大电容。

大外部电感(Lo):可以连接到电气设备连接装置上,而不会使本质安全性能失效的本质安全电路的大电感。

4、本安系统组合条件

为保证设备的安全正常使用,本安系统各配置间必须满足以下条件。①现场本安设备的防爆标志级别不能高于安全栅的防爆标志级别②关联设备、现场本安设备与连接电缆参数之间要符合以下不等式。 安全栅参数

安全参数匹配条件

本安仪表、电缆等参数

Uo

Ui

Io

Ii

Co

Ci+Ce

Lo

Li+Le

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“现代衡器”的产品已经不是数十年前的单纯称重功能的产品。所以,单纯以为只有传感器和称重仪表才能称为衡器,其他相关部件与功能不能称为衡器一部分的观念,已经是陈旧、过时的观念了。

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我们从电子衡器技术的发展可以看出,衡器载荷传递机理变化发展是由初的电阻应变式传感器开始的,但是随着衡器应用技术各个发展阶段的创新与发展,各种载荷传递机理型式,如:电容式传感技术应用于吊秤;振弦式技术、音叉技术应用于电子台案秤;液压式传感器应用于转载机电子秤;激光、超声技术应用于电子皮带秤;激光技术应用于称重体积测量的物流传送测量系统;石英晶体技术、光纤技术应用于动态轴重秤等创新产品,开创了与传统应变式机理截然不同的所谓“边缘衡器”技术的发展。 随着工业控制技术的发展,当工业现场FF总线或Profibus-PA技术应用在危险环境过程中,连接在一起的设备的数量使总线不同于传统的电子仪器接线。一种现场总线本质安全概念(Fieldbus Intrinsically Safe Concept,FISCO)诞生了,通过增加允许的符合本质安全设计标准的电流界线,通过典型系统组态的测试验证安全性能。这部分的所有元件必须得到FISCO认证,这要求对许多供应商的现有防爆设备进行重新验证。

多通道与冗余计量功能是衡器技术进步的必然趋势。综观衡器技术的发展,从设计阶段考虑衡器准确度提高的方法,例如: 动态轨道衡的双台面双通道乃至三秤台的结构,使得衡器的动态或静态准确度等

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