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稱重系統(tǒng)免砝碼標(biāo)定

稱重系統(tǒng)
一、引言
　　隨著工業(yè)自動(dòng)化要求及現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，在工業(yè)過(guò)程控制方面稱重系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越多，尤其是在傳感器模塊方面的應(yīng)用也越來(lái)越多。例如石化行業(yè)中許多過(guò)程控制用大料倉(cāng)的稱重、大罐子的稱重等非貿(mào)易結(jié)算的場(chǎng)合，尤其是很多用流量計(jì)的場(chǎng)合現(xiàn)在都改為此稱重方式，在系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定的時(shí)候存在許多實(shí)際操作的困難，這些大料倉(cāng)、大罐子的稱重系統(tǒng)通常都很難加載。通常的做法是有替代法標(biāo)定，是指用水來(lái)代替砝碼再稱量水的重量的方法標(biāo)定，非常繁瑣。同時(shí)有些容量巨大的稱重系統(tǒng)如上千噸的稱重系統(tǒng)，從組織砝碼開始標(biāo)定一次的代價(jià)非常高，即使用加載的辦法標(biāo)定，通常也只是加載到滿載的 5%左右，精度無(wú)法保證，有的根本就無(wú)法加載 （如密封的罐）。所以就提出了能否不用加載的方法進(jìn)行標(biāo)定的市場(chǎng)需求。首先從用戶的角度來(lái)講，此方式極大的方便了用戶，系統(tǒng)的安裝調(diào)試非常方便，大大節(jié)約標(biāo)定系統(tǒng)的成本，提高效率。其次，從商務(wù)及技術(shù)先進(jìn)性角度來(lái)講，那些沒(méi)有掌握免標(biāo)定技術(shù)的公司在競(jìng)標(biāo)中就處于劣勢(shì)，而能提供給用戶有免標(biāo)定功能的廠家明顯就占據(jù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。dEn廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
　　這種免加載標(biāo)定的方法可以稱之為“電子標(biāo)定法”，即用高精度模擬器模擬傳感器在加載情況下的實(shí)際輸出，這種應(yīng)用以前就有，但精度很低。本文介紹的標(biāo)定方法是通過(guò)測(cè)量或計(jì)算研究在不同情況下各個(gè)相應(yīng)環(huán)節(jié)的信號(hào)衰減，如何更準(zhǔn)確的模擬真實(shí)系統(tǒng)輸入到儀表進(jìn)行設(shè)定時(shí)的輸出，可以達(dá)到不用加載比較精確的標(biāo)定系統(tǒng)的目的，在機(jī)械誤差較小的情況下可以達(dá)到千分之一的精度。dEn廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
　　由于國(guó)家的計(jì)量法，在牽涉到貿(mào)易結(jié)算的秤的標(biāo)定是不便采用這種免標(biāo)定的方式的。同時(shí)由于這種免加載標(biāo)定是無(wú)法消除秤機(jī)械誤差的，在秤臺(tái)機(jī)械誤差較小及精度要求不是非常高的場(chǎng)合，加載困難或無(wú)法進(jìn)行加載時(shí)具有很高的實(shí)用價(jià)值。
二、實(shí)施方案
　　（一） 模擬稱重系統(tǒng)實(shí)施方案dEn廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
　　標(biāo)定時(shí)，先記錄下空秤臺(tái)的輸出，再加一個(gè)已知的重量，得到系統(tǒng)輸出值即可算出系統(tǒng)的量程系數(shù)，這是最關(guān)鍵的參數(shù)。只要知道系統(tǒng)的量程系數(shù)及在空秤臺(tái)下的輸出，系統(tǒng)就可以標(biāo)定了，
如果沒(méi)有載荷可加，只要知道系統(tǒng)量程系數(shù)，那么整個(gè)系統(tǒng)也可以進(jìn)行標(biāo)定。系統(tǒng)免加載標(biāo)定的原理對(duì)數(shù)字式傳感器系統(tǒng)是通過(guò)傳感器的靈敏度計(jì)算系統(tǒng)的量程系數(shù)；對(duì)于模擬傳感器系統(tǒng)則是
通過(guò)傳感器模擬器來(lái)模擬在加載情況下的傳感器的輸出并計(jì)算系統(tǒng)的量程系數(shù)。
　　（二） 數(shù)字稱重系統(tǒng)的實(shí)施方案dEn廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
　　角差系數(shù)是用來(lái)平衡每個(gè)傳感器的權(quán)重的，如果每個(gè)傳感器角差系數(shù)為 1，則整個(gè)系統(tǒng)的輸出為各傳感器輸出之和。這里角差調(diào)整可以通過(guò)測(cè)試出系統(tǒng)在每一角上的總的輸出，然后計(jì)算出各個(gè)角的角差系數(shù)，下面通過(guò)一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明其過(guò)程。取 30t 數(shù)字汽車衡，用 6 只 22.5t 數(shù)字傳感器（額定輸出為 100000 內(nèi)碼），T800 儀表，角差調(diào)整過(guò)程如下：加載重塊于各個(gè)角，讀取儀表在各角的讀取儀表在各角的總輸出值即： 
表 1 測(cè)試數(shù)據(jù)及新角差系數(shù)
　　在有些場(chǎng)合需要標(biāo)定精度較高，就必須考慮機(jī)械誤差的修正，那么使用免加載標(biāo)定就不能達(dá)到這種要求。這里有一種可以用小砝碼加替代物標(biāo)定的方法進(jìn)行系統(tǒng)的精確標(biāo)定。
（1） 方案一
　　①先按一般的標(biāo)定方法用小砝碼標(biāo)定一遍，得到第一個(gè)從零載到標(biāo)定重量 （小砝碼的重量）應(yīng)用時(shí)的量程系數(shù) al。
　?、诩犹娲锏玫揭欢ㄖ亓?（顯示重量為小砝碼重量左右，此時(shí)的量程系數(shù)為 al），再加小砝碼重新標(biāo)定，得到第二個(gè)從小砝碼重量到 2 倍小砝碼重量應(yīng)用時(shí)的量程系數(shù) a2。
　?、奂犹娲锏斤@示重量為 2 倍小砝碼重量左右，再加小砝碼重新標(biāo)定，得到第二個(gè)從小砝碼重量到 3 倍小砝碼重量應(yīng)用時(shí)的量程系數(shù) a3。
　　④以此類推直到達(dá)到該稱重系統(tǒng)總?cè)萘康囊欢ǖ陌俜直?，得到一系列的量程系?shù)，在儀表中根據(jù)需要確定適當(dāng)?shù)牧砍滔禂?shù)，也可以采取不同重量下采用不同量程系數(shù)的方式。dEn廣州南創(chuàng)電子科技有限公司
　　注意事項(xiàng)：如果次數(shù)過(guò)多會(huì)造成由砝碼誤差造成的累計(jì)誤差。
（2） 方案二
　　①先按一般的標(biāo)定方法用小砝碼標(biāo)定一遍，得到第一個(gè)從零載到 1/3 系統(tǒng)容量時(shí)的量程系數(shù) a1。
　?、诩犹娲锏?1/3 系統(tǒng)容量左右，再加小砝碼重新標(biāo)定，得到第二個(gè)從 1/3 系統(tǒng)容量 2/3 容量的量程系數(shù) a2。
　?、奂犹娲锏?2/3 系統(tǒng)容量左右，再加小砝碼重新標(biāo)定，得到第三個(gè)從 2/3 系統(tǒng)容量到滿量程系數(shù) a3。
　?、茉趦x表中采用分段量程系數(shù)的方式進(jìn)行計(jì)算。
三、結(jié)語(yǔ)
　　稱重系統(tǒng)免砝碼標(biāo)定是一種無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)砝碼標(biāo)定的取而代之的電子標(biāo)定方法，是不能消除機(jī)械誤差的，其精度關(guān)鍵取決于如何準(zhǔn)確的模擬在傳感器加載情況下的整個(gè)系統(tǒng)的輸出，需要計(jì)算在各種情況下信號(hào)的損失，理清整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成形式，傳感器的各自的特征 （靈敏度，容量、6 線制還是4 線制等），各個(gè)儀表的功能 （分度數(shù)及分度值的設(shè)定等），接線盒信號(hào)損失及電纜上信號(hào)損失，及他們之間的相互關(guān)系等。本文介紹的逐步加載標(biāo)定法是在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法加載大砝碼，又能大部分消除機(jī)械誤差的一種實(shí)用的標(biāo)定方法，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
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