在电子衡器及计量称重系统中,称重传感器的选用直接关系到整个称重系统的性能和可靠性。选型需要全面结合安装要求、使用环境、称量精度等多方面因素综合考量。作为专业的传感系统工程服务商,德森特(深圳)传感系统工程有限公司结合多年行业经验,为您系统梳理称重传感器的选型要点,帮助工程师和采购人员做出科学决策。
选用何种结构形式的称重传感器,主要看衡器的结构和使用的环境条件。
根据外形高度要求选择: 如要制作低外形衡器,一般应选用悬臂梁式、轮辐式、扭环式及圆平板式传感器;若对外形高度要求不严,则可采用柱式或双剪切梁传感器。
根据安装方式选择: S型传感器通用性强,既可用于拉力测量(如吊秤),也可用于压力测量(如平台秤),结构紧凑;悬臂梁式一端固定、一端受力,灵敏度高,适用于小量程(克到几百公斤)的平台秤、料斗秤等;柱式和轮辐式主要用于大量程(吨位级)的压力测量,如汽车衡、料罐秤、料仓秤,高度低、抗侧向力强、稳定性好;波纹管式和单点式通常用于中小量程的平台秤(如电子台秤),安装简单、对载荷位置不敏感。
根据使用环境选择: 若使用环境潮湿、粉尘多,应选择密封形式较好的传感器;若在有爆炸危险的场合,应选用本质安全型传感器;若在高架上安装,则应考虑安全及过载保护;若在高温环境下使用,则应选用有水冷却护套的称重传感器。
量程选择是称重传感器选型中最关键的步骤。称重系统的称量值越接近传感器的额定容量,称量准确度就越高,但实际使用时还必须考虑秤体自重、皮重及振动、冲击、偏载等因素。
一般选型规则如下:
静态称重系统:固定负荷(秤台、容器等)+ 变动负荷(需称量的载荷) ≤ 传感器额定载荷 × (50~70%)
动态称重系统:固定负荷 + 变动负荷 ≤ 传感器额定载荷 × 所选传感器个数 × (30~50%)
在实际选型中,还应注意以下几点:
称重传感器的准确度等级选择,要能够满足称重系统整体准确度的要求。电子称重系统一般由称重传感器、称重显示仪表和机械结构件三大部分组成,当系统的允差为1时,称重传感器的综合误差一般只能达到0.7的比例成分,因此在实际选型时需留有余量。
精度选型要点:
精度指标理解:精度要求直接影响传感器的等级(如C3、C6等,符合OIML R60标准)和成本。需关注传感器的非线性、滞后、蠕变、温度影响等误差指标。
系统精度与传感器精度的区别:系统精度还受安装、接线、仪表、环境等多方面因素影响,不能简单等同于传感器精度。
分度值/分辨率:传感器的分度数(nLC)必须满足分辨率要求。例如,一个3000分度的传感器在10kg量程下,理论最小显示分度约为3.33g。
| 类型 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 电阻应变式 | 精度高、稳定性好、技术成熟、成本合理、量程范围广 | 绝大多数工业称重应用的首选 |
| 电磁力平衡式 | 精度极高、但成本高、对环境敏感(振动、气流)、量程较小 | 实验室分析天平 |
| 压电式 | 动态响应好、不适合静态称重 | 测量快速变化的力或冲击力 |
| 振弦式 | 长期稳定性好、抗干扰能力强 | 大坝、桥梁等长期监测 |
环境会极大影响传感器的性能和寿命,在选型时必须予以充分重视:
在实际选型过程中,常见以下误区需注意规避:
忽略动态响应要求:在构成动态称重系统时,必须考虑所用称重传感器的自振频率是否满足动态测量的要求,应向制造商咨询相关参数。
仅关注传感器精度:应综合考虑系统精度与传感器精度的差异,机械结构件和称重仪表同样影响最终计量结果。
称重传感器的科学选型是一项系统工程,需要综合考虑结构形式、量程、精度等级、环境适应性、动态响应等多维度因素。德森特(深圳)传感系统工程有限公司拥有丰富的称重传感解决方案经验,可为您提供从工况勘测、方案定制到产品选型的全流程技术支持,帮助您的称重系统实现最佳性价比与长期稳定运行。