稱(chēng)重模塊一般安裝指南
向稱(chēng)重傳感器施加力
使用應(yīng)變計(jì)的稱(chēng)重傳感器十分敏感，能夠檢測(cè)到重量發(fā)生的十分細(xì)微的變化。技巧是確保它們僅對(duì)您想要測(cè)量的重量作出反應(yīng)，而不對(duì)其它力作出反應(yīng)。要獲得準(zhǔn)確的重量讀數(shù)，您必須認(rèn)真核實(shí)重量施加至稱(chēng)重傳感器的方式及位置。理論上，安裝的稱(chēng)重傳感器要使負(fù)載在整個(gè)重量范圍內(nèi)垂直施加（參見(jiàn)圖 5-1）。
要獲得理想的稱(chēng)重效果，稱(chēng)重容器和稱(chēng)重傳感器支撐需要保持水平和平行，并且要?jiǎng)?wù)必?zé)o比牢固。如梅特勒托利多稱(chēng)重模塊
果料罐秤及其結(jié)構(gòu)支撐經(jīng)過(guò)仔細(xì)設(shè)計(jì)和安裝，那么秤就可以獲得理想的載荷應(yīng)用。如果秤安裝不正確，則由多種力會(huì)影響其精確度。下面的部分講述的是料罐秤應(yīng)用中常碰到的載荷問(wèn)題。
角向載荷
如果力并非完全垂直施加至稱(chēng)重傳感器，那么就會(huì)發(fā)生角向負(fù)載。這一對(duì)角力可看作是其垂直組件和水平組件的合力。在設(shè)計(jì)完好的稱(chēng)重模塊應(yīng)用中，稱(chēng)重傳感器會(huì)感應(yīng)出重量（垂直作用力），但無(wú)法感應(yīng)到側(cè)向負(fù)載（水平力）。
為帶有稱(chēng)重傳感器的稱(chēng)重模塊應(yīng)用固定在底座上。料罐重量產(chǎn)生的力完全垂直向下。圖 5-2b 中的作用力有一定的角度。該角向力的垂直組件 (F) 垂直于稱(chēng)重傳感器， 并受到感應(yīng)；相當(dāng)于圖 5-2a 中施加的力。水平組件（側(cè)向力）= F × Tangent θ.
所示為角向負(fù)載是如何影響固定在進(jìn)行稱(chēng)重的料罐上的稱(chēng)重傳感器。圖 5-3a 所示為作用力完全垂直的理想安裝情況。在圖 5-3b 中，垂直于稱(chēng)重傳感器并受到感應(yīng)的作用力 (FN) 會(huì)小于理想安裝情況下施加到稱(chēng)重傳感器上的垂直作用力 (F)。這種情況下，F(xiàn)N = F × Cosine θ.梅特勒托利多稱(chēng)重模塊
如果垂直作用力的施加方向不在中心線上，就會(huì)出現(xiàn)偏心荷載。這一問(wèn)題可能由熱膨脹和收縮所致，也可能由安裝硬件設(shè)計(jì)不佳所致。使用能夠適應(yīng)膨脹和收縮的稱(chēng)重模塊，您就可以避免偏心荷載問(wèn)題。
側(cè)向載荷和端部載荷
如果水平力作用于稱(chēng)重傳感器的側(cè)面或端部，則會(huì)發(fā)生側(cè)向負(fù)載和端部負(fù)載（請(qǐng)參見(jiàn)圖 5-5）。它們可能由熱膨脹和收縮、偏離或者動(dòng)態(tài)負(fù)載引起的容器移位所致。側(cè)向和端部作用力可能會(huì)影響秤的線性和磁滯。對(duì)于靜態(tài)負(fù)載應(yīng)用而言，請(qǐng)使用能夠抵消熱運(yùn)動(dòng)的稱(chēng)重模塊系統(tǒng)。而對(duì)于動(dòng)態(tài)負(fù)載應(yīng)用而言，請(qǐng)使用帶有自校準(zhǔn)負(fù)載銷(xiāo)懸架的稱(chēng)重模塊系統(tǒng)。
施加至稱(chēng)重傳感器的側(cè)向作用力和端部作用力
如果側(cè)向所用力轉(zhuǎn)動(dòng)稱(chēng)重傳感器，則會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)矩載荷。這可能由結(jié)構(gòu)彎曲、系統(tǒng)動(dòng)力則學(xué)、熱運(yùn)動(dòng)或安裝硬件偏離所致。轉(zhuǎn)矩載荷會(huì)降低系統(tǒng)的精確度和可重復(fù)性。為避免發(fā)生這一問(wèn)題， 請(qǐng)務(wù)必遵守相應(yīng)的結(jié)構(gòu)支撐和安裝指南，并使用防止料罐運(yùn)動(dòng)的稱(chēng)重模塊。
稱(chēng)重模塊幾乎可以將任意結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成秤。它們可以作為結(jié)構(gòu)的原始設(shè)計(jì)的一部分，也可以添加到現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中。本章介紹的是常見(jiàn)的稱(chēng)重模塊應(yīng)用。模塊應(yīng) 料罐、料斗、料倉(cāng)和容器用料罐、料斗、料倉(cāng)和容器在很多行業(yè)中用于搬運(yùn)物料。通過(guò)將一系列稱(chēng)重模塊安裝到其中一個(gè)容器上，您就可以準(zhǔn)確可靠地對(duì)物料進(jìn)行稱(chēng)重。本手冊(cè)中用“料罐”泛指稱(chēng)重模塊支撐的料罐、料斗、料倉(cāng)或容器，但是每一種又是特定類(lèi)型的容器，用作下述用途：
料罐：料罐通常指密閉的容器，用于存儲(chǔ)或裝運(yùn)液體、氣體或者能夠自由流動(dòng)的固體。料罐的尺寸各有不同，小到裝丙烷或加熱燃料的小型家用料罐，大到裝數(shù)噸物料的大型工業(yè)料罐。圖 2-1 所示為壓式稱(chēng)重模塊支撐的料罐；
它們既可以水平放置，也可以垂直放置，并且對(duì)稱(chēng)或不對(duì)稱(chēng)皆可。料斗：料斗指的是頂部打開(kāi)的容器，并且通常用于裝運(yùn)粉末或顆粒狀的固態(tài)物料。一般用于分配物料或收集配料，以便稍后進(jìn)行裝運(yùn)。料斗往往比料罐小，并且常懸掛在上部構(gòu)造上。圖 2-2 所示為拉式稱(chēng)重模塊支撐的料斗。料倉(cāng)：料倉(cāng)指的是類(lèi)似垂直料罐的密閉容器，但是用于存儲(chǔ)粉末狀或顆粒狀的固態(tài)物料。料倉(cāng)的尺寸各有不同，并且可以非常大型，大到裝數(shù)百?lài)嵨锪稀Ｋ鼈兂Ｖ糜趹敉?，用于向鄰近的加工廠供應(yīng)原料。
容器：容器指的是配備設(shè)備的精致料罐，可以加熱、冷卻、攪拌或者進(jìn)行其它處理過(guò)程。容器中通常會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此它必須能夠準(zhǔn)確地對(duì)添加的物料進(jìn)行稱(chēng)重。
稱(chēng)重模塊是一種稱(chēng)量設(shè)備，它包含一個(gè)稱(chēng)重傳感器，以及將稱(chēng)重傳感器連接至平臺(tái)、輸送皮帶、料罐、料斗、容器或者任何組成秤體的物體所*的安裝硬件。通常情況下要用三到四個(gè)稱(chēng)重模塊才能完全支撐物體的總重量。這樣就能有效地將物體轉(zhuǎn)變成秤體。一個(gè)稱(chēng)重模塊系統(tǒng)必須能夠 提供準(zhǔn)確的稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)，并且能夠安全支撐物體。
稱(chēng)重模塊分為兩種基本類(lèi)型：壓式型和拉式型。
壓式稱(chēng)重模塊
壓式稱(chēng)重模塊適用于大多數(shù)的稱(chēng)重應(yīng)用。這些模塊可以直接安裝到地面、結(jié)構(gòu)底座或橫梁上。料罐或其它物體安裝在稱(chēng)重模塊的頂部。
一個(gè)典型的壓式稱(chēng)重模塊。它由稱(chēng)重傳感器、頂板（承受載荷）、負(fù)載銷(xiāo)（將載荷從頂板傳至稱(chēng)重傳感器）以及底板（用螺栓固定至地面或者其它支撐表面）組成?？赡軙?huì)用壓緊螺栓來(lái)防止容器翻倒。至少需要三個(gè)稱(chēng)重模塊組成三角形才能完全支撐一個(gè)秤體，4 個(gè)稱(chēng)重模塊組成正方形或矩形的情況也很常見(jiàn)。
頂板
稱(chēng)重傳感器
壓緊螺栓
底板
負(fù)載銷(xiāo)
拉式稱(chēng)重模塊
拉式稱(chēng)重模塊用于上方（比如從建筑的上部構(gòu)造或上層露面上）必須懸掛的料罐、料倉(cāng)或其它物體上形成秤體。
一個(gè)典型的拉式稱(chēng)重模塊。它采用的是 S 形的稱(chēng)重傳感器，兩端都有螺紋孔。兩端都旋入了球形桿端軸承，連接叉裝置通過(guò)螺紋桿連接至上部的結(jié)構(gòu)和下部的料罐。通常情況下要用三個(gè)或三個(gè)以上的稱(chēng)重模塊才能完全支撐起秤體。
稱(chēng)重模塊稱(chēng)重系統(tǒng)性能
精確度、分辨率以及可重復(fù)性是衡量一個(gè)稱(chēng)重系統(tǒng)性能的基本概念。精確度指的是秤儀表上的讀數(shù)與秤上放置的實(shí)際重量的接近程度。秤的精確度通常根據(jù)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量，比如 NIST 認(rèn)證的校驗(yàn)砝碼。
分辨率指的是數(shù)字秤能夠檢測(cè)到的小的重量變化。分辨率根據(jù)增量大小進(jìn)行衡量，取決于稱(chēng)重傳感器和數(shù)字儀表的功能。數(shù)字重量?jī)x表可能能夠顯示非常小的增量，比如 0.01 磅 [5 克]；但是這并不表
示系統(tǒng)的精確度達(dá) 0.01 磅 [5 克]。
圖 3-1 有助于您區(qū)分精確度和分辨率。即使儀表的分辨率為 0.01 磅 [0.005 千克]，重量度數(shù)的精確度也
不能達(dá)到 0.32 磅 [0.145 千克]。分辨率取決于儀表的電子電路?，F(xiàn)在的許多工業(yè)儀表都可以都可以將稱(chēng)
重傳感器信號(hào)分為 1,000,000 個(gè)刻度，并且實(shí)際可以顯示 100,000 個(gè)刻度。顯示的分辨率取決于儀表的分配方式。但是顯示增量的大小不能使秤精確到該增量。
梅特勒-托利多有多少個(gè)稱(chēng)重模塊？
可重復(fù)性指的是當(dāng)在秤上放置相同的重量時(shí)，稱(chēng)能夠顯示相同的重量讀數(shù)。這在配料和填料應(yīng)用中尤
為重要，每一批都需要相同量的物料?？芍貜?fù)性和精確度是緊密相關(guān)的。您所擁有的系統(tǒng)可重復(fù)，卻
未必準(zhǔn)確；但是系統(tǒng)只有在可重復(fù)的情況下才能準(zhǔn)確。
以下因素會(huì)影響稱(chēng)重模塊稱(chēng)重系統(tǒng)的精確度和可重復(fù)性。稍候本手冊(cè)對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。
?環(huán)境因素：風(fēng)力、地震力、溫度、振動(dòng)
?稱(chēng)重模塊系統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)
?料罐和容器設(shè)計(jì)
?管路設(shè)計(jì)（活動(dòng)至固定連接）
?稱(chēng)重傳感器和終端的質(zhì)量
?稱(chēng)重傳感器總量程
?校準(zhǔn)
?操作 / 裝運(yùn)因素

料罐和容器設(shè)計(jì)
將出現(xiàn)料罐秤的精確度會(huì)受到料罐本身設(shè)計(jì)的影響。應(yīng)設(shè)計(jì)新的料罐，保證其在物料重量作用下不會(huì)嚴(yán)重彎曲，并且不會(huì)在滿載或空載的情況下出現(xiàn)壓力失衡。如果您要將現(xiàn)有料罐轉(zhuǎn)至秤上，您可能需要修改料罐來(lái)滿足這些要求。
壓式秤的穩(wěn)定性
稱(chēng)重模塊旨在將負(fù)載準(zhǔn)確移至稱(chēng)重傳感器，同時(shí)避免發(fā)生上一部分中所述的不必要的作用力。
是從 Centerlign（一種典型壓式稱(chēng)重模塊）頂板的簡(jiǎn)化橫截面圖。
頂板
搖桿銷(xiāo)
稱(chēng)重傳感器
梅特勒托利多稱(chēng)重模塊Centerlign 頂板的簡(jiǎn)化橫截面
它顯示的是置于搖桿銷(xiāo)上的頂板，是將載荷移至稱(chēng)重傳感器的工具。搖桿銷(xiāo)的上表面為球面半徑，這就是說(shuō)頂板只有單點(diǎn)支撐，理論上應(yīng)為頂板的中心點(diǎn)。另外，稱(chēng)重模塊必須具備允許頂板在發(fā)生熱膨脹和收縮時(shí)水平移動(dòng)的機(jī)制，這種情況下，搖桿銷(xiāo)經(jīng)過(guò) 5-7 次傾斜，使頂板的支撐點(diǎn)水平移開(kāi)中心點(diǎn)位置。前述狀況有兩個(gè)重要后果：
1.無(wú)法向頂板施加力矩來(lái)防止其轉(zhuǎn)出水平面之外。
2.頂板會(huì)自然轉(zhuǎn)出水平面之外。即使從上方向頂板*添加負(fù)載，下面的支撐點(diǎn)也會(huì)因?yàn)闊崤蛎?收縮輕微偏離中心，這樣就會(huì)產(chǎn)生多種轉(zhuǎn)動(dòng)頂板的可能。這一情形會(huì)因?yàn)楸厝坏闹圃旌桶惭b容差而加重。
這些點(diǎn)對(duì)所有稱(chēng)重模塊都適用，并且對(duì)壓式秤的設(shè)計(jì)師有很多啟示：
?一個(gè)單獨(dú)的壓式稱(chēng)重模塊無(wú)法支撐一個(gè)秤，至少需要三個(gè)稱(chēng)重模塊。在平面圖中，稱(chēng)重模塊不能在一條直線上，三個(gè)稱(chēng)重模塊必須安排成三角形，四個(gè)則要安排成正方形或矩形等。
?作用于稱(chēng)重心的垂直重力應(yīng)始終在支撐點(diǎn)規(guī)定的稱(chēng)重模塊頂板上的水平面范圍內(nèi)；不得出這一范圍。換句話說(shuō)，在正常的稱(chēng)重狀況下一定會(huì)對(duì)稱(chēng)重模塊產(chǎn)生一些向下的作用力。不能過(guò)任何稱(chēng)重模塊的額定量程，因?yàn)榭赡軙?huì)損壞稱(chēng)重傳感器；理想狀況下重心應(yīng)在*位置，這樣所有的稱(chēng)重模塊才能平均負(fù)載。
?請(qǐng)參見(jiàn)圖 5-8，稱(chēng)重模塊必須夾在堅(jiān)固的底座（下部）和堅(jiān)固的秤結(jié)構(gòu)（下部）之間，以確保基座和頂板保持在水平面內(nèi)。底座可以是混凝土，也可以是鋼結(jié)構(gòu)。秤結(jié)構(gòu)可為鋼質(zhì)平臺(tái)，也可為料罐、料斗等，增加稱(chēng)重模塊頂板的堅(jiān)固性。如果料罐有支架，支架一定要牢固并且呈十字支撐，請(qǐng)參見(jiàn)下面的圖 5-15a 和 5-15b。
典型的秤配置（可看到 4 個(gè)稱(chēng)重模塊中的 2 個(gè)）
?基板不能直接置于腳輪或車(chē)輪上，如圖 5-9 所示?？梢灾谱靼赋樱擒?chē)輪/腳輪與稱(chēng)重模塊基板之間必須有堅(jiān)固的架構(gòu)。
精確度 中等精度 低精度 水平檢測(cè)
精確度等級(jí) 高 好 良好 一般
系統(tǒng)精確度
（系統(tǒng)量程百分比）* 0.015 至 0.033 0.033 至 0.10 0.10 至 0.50 大于 0.50
稱(chēng)重傳感器利用率
（額定量程百分比）* ≥ 50 ≥ 30 ≥ 30 ≥ 20
應(yīng)用類(lèi)型 制劑、調(diào)配、配料、精確填料使用的反應(yīng)容器 收集罐、料斗、傳送系統(tǒng)、配料、填料 收集罐、料斗、傳送系統(tǒng) 原料和商品的散裝存儲(chǔ)罐

梅特勒托利多稱(chēng)重模塊

稱(chēng)重傳感器認(rèn)證 C6 或 C3 OIML、5000d CIII NTEP C3 至 D1 OIML、3000d
CIII 至 10,000d CIIIL NTEP D1 OIML、1000d CIII NTEP
（未批準(zhǔn)） 批準(zhǔn)或未批準(zhǔn)
稱(chēng)重模塊載荷懸掛 自校正 自校正或浮動(dòng) 自校正、浮動(dòng)或固定 自校正、浮動(dòng)或固定
固定或靜止的稱(chēng)重傳感器 無(wú) 無(wú) 無(wú) 僅用于液體或氣體

梅特勒托利多稱(chēng)重模塊
料罐特性 準(zhǔn)備校驗(yàn)砝碼、穩(wěn)固的安裝支撐 準(zhǔn)備校驗(yàn)砝碼、穩(wěn)固的安裝支撐 準(zhǔn)備校驗(yàn)砝碼、穩(wěn)固的安裝支撐 穩(wěn)固的安裝支撐
進(jìn)口和出口管路 僅限靈活型 僅限靈活型 靈活型和穩(wěn)固型 靈活型和穩(wěn)固型
底座 穩(wěn)固且不受周?chē)蛩氐挠绊?，統(tǒng)一撓曲度 穩(wěn)固且不受周?chē)蛩氐挠绊?，統(tǒng)一撓曲度 穩(wěn)固且撓曲度統(tǒng)一 穩(wěn)固且撓曲度統(tǒng)一
型號(hào) 自校正 自校正、浮動(dòng)或張力 自校正、浮動(dòng)、固定或張力 活動(dòng)稱(chēng)重模塊與固定稱(chēng)重模塊或固定底座的結(jié)合
物料 建議使用不銹鋼 碳鋼、不銹鋼 碳鋼、不銹鋼 碳鋼、不銹鋼

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