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稱重傳感器制造技術的進步

文章出處:广信配资 發表時間:2015-08-24 18:23:08

重要的機械部分通常是彈性元件,其功能是對作用載荷的反作用,同時把載荷的作用集中于一個獨立的、最好是均勻的應變場内,便于電阻應變計測量。稱重傳感器的基本特性與構成其彈性元件金屬材料的性能密不可分,即利用金屬材料的固有特性通過應變轉換元件電阻應變計来實現對重量信息的檢測。所以,稱重傳感器的設計主要是彈性元件的結構設計和材料選擇,使彈性元件性能與金屬材料性能合为一體。

二十世紀八十年代我國稱重傳感器制造企业,彈性元件的結構設計基本采用傳統的設計方法,通常稱为古典計算方法加经验,为半理論、半经验設計。即以理論計算、经验公式、圖表和設計手冊等为設計依據,通過经验公式、近似系數或類比等方法進行設計,或參照國外産品和計算公式進行設計。


这種設計方法的弊端是:

(1) 达不到最佳化設計,有些彈性元件結構的關鍵尺寸不盡完全合理,難以進行全面分析和綜合各參數之間的相互影響;

(2) 對邊界影響、支承剛度和應力集中等很難作出分析和判斷,影響對彈性元件結構及邊界支承的正确選擇;

(3) 從開始研制到設計定型,設計和試验周期長,耗费人力、物力多,成本高。二十世紀九十年代以来,一些有實力的企业逐步開展計算機輔助優化設計,建立較为複雜的力学模型,采用交互、高交互有限元程序包進行計算和分析。其核心是計算機动态仿真,發現并及時處理某些不可避免的缺陷甚至錯誤,保證彈性元件結構設計的合理性和使用過程中性能波动最小。这種新型設計方法是傳統設計理論的延伸、思維方法的改變,多種設計技術、理論與方法的綜合。


其特點是:


(1) 設計手段精确化、計算機化和虛拟化。虛拟化是以虛拟實現的系統軟件在計算機上進行仿真,可得到最優化設計結果。


(2) 設計過程并行化、最優化和智能化。進入二十一世紀,國内一些有實力的稱重傳感器制造企业,在傳統的就現象論現象的分析方法中,引入建立數学模型分析和推算稱重傳感器Development Forum 發展論壇10智能零點溫度補償,現在絕大多數企业或外購或自主研制,均配備了智能零點溫度補償系統,大批量生産的企业已配備了十多套。


(四) 全自动與輔助粘貼電阻應變計系統進入二十一世紀以来,對大批量生産的稱重傳感器,特别是平行梁結構的稱重傳感器,为提高生産效率和電阻應變計定位的準确度,有的企业采用全自动粘貼電阻應變計系統,有的企业使用粘貼電阻應變計輔助系統。


後者是在分析粘貼電阻應變計傳統工藝優缺點的基礎上,为保證電阻應變計定位準确度和各彈性元件粘貼位置的一致性,提高粘貼效率而進行的半自动化改造。系統采用了高清晰液晶視頻圖像技術,可根據彈性元件結構、外形尺寸、電阻應變計定位尺寸,自主放大粘貼區域,提供了清晰适合貼片放大倍數的动态視頻圖像。隻要将放大的電阻應變計定位标記,對準視頻顯示的彈性元件上的定位叉絲,就是正确的貼片位置。消除了用幼眼對位、定位造成的誤差,提高了電阻應變計定位準确度和粘貼位置的一致性。


(五) 固化、後固化工藝中隧道式加溫控溫烘道大批量生産稱重傳感器的企业,为确保工藝質量,提高生産效率,研制出粘貼電阻應變計固化、後固化工藝用的隧道式加溫控溫自动化烘道,在多條生産線上使用。隧道式加溫控溫烘道,控溫精度高、工作段溫度均勻性好,固化、後固化完成後應變膠粘劑物理和機械性能的均一性好。


(六) 雙剪梁型 (橋式) 稱重傳感器兩端緊固螺釘自动安裝擰緊設備为提高生産線上雙剪梁型 (橋式) 稱重傳感器彈性元件與支撐底座的安裝效率,确保兩端緊固螺釘安裝力均勻一致,提高線性調試成功率,研制出兩端緊固螺釘自动安裝擰緊設備,兩個螺釘中心距離可以調整,适應 20t、30t 和 40t、50t 雙剪梁型(橋式) 稱重傳感器裝配需要。


五、稱重傳感器制造工藝的進步稱重傳感器技術及其産业是以制造工藝为基礎,并依賴于制造工藝而發展起来的。制造工藝是稱重傳感器生産過程中最活躍、最積極的因素,是研究成果轉化为商品的橋梁。制造工藝不僅是基礎Development Forum 發展論壇122000 年 7 月 31 日發布實施的 《衡器制造計量器具許可證考核必備條件》,明确指出“本考核條件适用于對生産電阻應變式稱重傳感器企业的制造許可證考核、有效期滿後的複查以及日常監督檢查,是對制造計量器具許可證考核規範有關内容的補充”。其中對稱重傳感器研制生産企业的生産規模、生産設施 (如彈性元件清洗設備、粘貼電阻應變計用淨化間、零點溫度測量與補償設備等) 和檢測設備 (如力标準機及配套的高低溫試验箱、6 位半以上數字電壓表、絕緣電阻測量儀等) 都作了明确規定,并在申請制造計量器具許可證時,對生産設施、檢測設備逐項核對審查,全部合格後才具備申請條件。企业在内部生産出合格産品的需要和外部制造計量器具許可證考核必備條件的推动,经過行业内外多年的努力,各種類型企业的工藝裝備、檢測手段均有不同程度的改善和提高。主要工藝和測試設備成果有如下幾點。(一) 液壓全自动疊加式力标準機液壓全自动疊加式力标準機采用了先進的液壓、自动控制和機械傳动技術,是集多種技術成果于一身的高科技工藝裝備。它具有自动化程度高,加載準确且穩定性好,液壓系統無洩漏,工作噪音小等特點。采用計算機控制,能采集分析控制過程的所有狀态,适時采集檢測數據并加以分析處理和打印,還能對異常狀态迅速作出響應。


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