本文介紹了一種免砝碼標定的地磅稱(chēng)重方式,此方式可以不用加載比較精確的標定系統就能達到準確精度,因此具有很高的實(shí)用價(jià)值。
一、引言
隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化要求及現代工業(yè)發(fā)展的需要,在工業(yè)過(guò)程控制方面稱(chēng)重系統的應用越來(lái)越多,尤其是在傳感器模塊方面的應用也越來(lái)越多。例如石化行業(yè)中許多過(guò)程控制用大料倉的稱(chēng)重、大罐子的稱(chēng)重等非貿易結算的場(chǎng)合,尤其是很多用流量計的場(chǎng)合現在都改為此稱(chēng)重方式,在系統進(jìn)行標定的時(shí)候存在許多實(shí)際操作的困難,這些大料倉、大罐子的稱(chēng)重系統通常都很難加載。通常的做法是有替代法標定,是指用水來(lái)代替砝再稱(chēng)量水的重量的方法標定,非常繁瑣。同時(shí)有些容量巨大的稱(chēng)重系統如上千噸的稱(chēng)重系統,從組織砝碼開(kāi)始標定一次的代價(jià)非常高,即使用加載的辦法標定,通常也只是加載到滿(mǎn)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)行標定的市場(chǎng)需求首先從用戶(hù)的角度來(lái)講,此方式極大的方便了用戶(hù),系統的安裝調試非常方便,大大節約標定系統的成本,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)有掌握免標定技術(shù)的公司在競標中就處于劣勢,而能提供給用戶(hù)有免標定功能的廠(chǎng)家明顯就占據競爭優(yōu)勢。
這種免加載標定的方法可以稱(chēng)之為電子標定法。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,這種應用以前就有,但精度很低。本文介紹的標定方法是通過(guò)測量或計算研究在不同情況下各個(gè)相應環(huán)節的信號衰減,如何更準確的模擬真實(shí)系統輸入到儀表進(jìn)行設定時(shí)的輸出,可以達到不用加載比較精確的標定系統的目的,在機械誤差較小的情況下可以達到千分之一的精度。
由于國家的計量法,在牽涉到貿易結算的秤的標定是不便采用這種標定的方式的。同時(shí)由于這種免加載標定是無(wú)法消除秤機械誤差的,在秤臺機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
1.模擬稱(chēng)重系統實(shí)施方案
標定時(shí),先記錄下空秤臺的輸出,再加一個(gè)已知的重量,得到系統輸出值即可算出系統的量程系數,這是最關(guān)鍵的參數。只要知道系統的量程系數及在空秤臺下的輸出,系統就可以標定了。如果沒(méi)有載荷可加,只要知道系統量程系數,那么整個(gè)系統也可以進(jìn)行標定系統免加載標定的原理對數字式傳感器系統是通過(guò)傳感器的靈敏度計算系統的量程系數;對于模擬傳感器系統則是通過(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算系統的量程系數。
2.數字稱(chēng)重系統的實(shí)施方案
角差系數是用來(lái)平衡每個(gè)傳感器的權重的,如果每個(gè)傳感器角差系數為1,則整個(gè)系統的輸出為各傳感器輸出之和這里角差調整可以通過(guò)測試出系統在每一角上的總的輸出,然后計算出各個(gè)角的角差系數,下面通過(guò)一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明其過(guò)程。
取30t數字汽車(chē)衡,用6只22.5t數字傳感器(額定輸出為100000內碼),T800儀表,角差調整過(guò)程如下:加載重塊于各個(gè)角,讀取儀表在各角的總輸出值即
在有些場(chǎng)合需要標定精度較高,就必須考慮機械誤差的修正,那么使用免加載標定就不能達到這種要求。這里有一種可以用小砝碼加替代物標定的方法進(jìn)行系統的精確標定。
(1)方案一
①先按一般的標定方法用小砝碼標定一遍,得到第一個(gè)從零載到標定重量(小砝碼的重量)
應用時(shí)的量程系數a1.
②加替代物得到一定重量(顯示重量為小砝碼重量左右,此的量程系數為a),再時(shí)加小砝碼重新標定,得到第二個(gè)從小砝碼重量到2倍小碼重量應用時(shí)的量程系數a2.
③加替代物到顯示重量為2倍小砝碼重量左右,再加小砝碼重新標定,得到第二個(gè)從小砝碼重量到3倍小砝碼重量應用時(shí)的量程系數a3.
④以此類(lèi)推直到達到該稱(chēng)重系統總容量的一定的百分比,得到一系列的量程系數,在儀表中根據需要確定適當的量程系數,也可以采取不同重量下采用不同量程系數的方式.
注意事項:如果次數過(guò)多會(huì )造成由砝碼誤差造成的累計誤差.
(2)方案二
①先按一般的標定方法用小砝碼標定一遍,得到第一個(gè)從零載到1/3系統容量時(shí)的量程系數a1.
②加替代物到1/3系統容量左右,再加小砝碼重新標定,得到第二個(gè)從1/3系統容量2/3容量的量程系數a2.
加替代物到2/3系統容量左右,再加小砝碼重新標定,得到第三個(gè)從2/3系統容量到滿(mǎn)量程系數a3
④在儀表中采用分段量程系數的方式進(jìn)行計算。
三、結束語(yǔ)
免加載標定是一種無(wú)法在現場(chǎng)實(shí)現砝碼標定的取而代之的電子標定方法,是不能消除機械誤
差的,其精度關(guān)鍵取決于如何準確的模擬在傳感器加載情況下的整個(gè)系統的輸出,需要計算在各種情況下信號的損失,理清整個(gè)系統的構成形式,傳感器的各自的特征(靈敏度,容量6線(xiàn)制還是4線(xiàn)制等),各個(gè)儀表的功能(分度數及分度值的設定等),接線(xiàn)盒信號損失及電纜上信號損失,及他們之間的相互關(guān)系等本文介紹的逐步加載標定法是在現場(chǎng)無(wú)法加載大砝碼,又能大部分消除機械誤差的一種實(shí)用的標定方法,具有很高的實(shí)用價(jià)值。