稱重模塊稱重系統(tǒng)性能
精確度、分辨率以及可重復(fù)性是衡量一個稱重系統(tǒng)性能的基本概念。精確度指的是秤儀表上的讀數(shù)與秤上放置的實際重量的接近程度。秤的精確度通常根據(jù)公認的標準來衡量，比如 NIST 認證的校驗砝碼。
分辨率指的是數(shù)字秤能夠檢測到的小的重量變化。分辨率根據(jù)增量大小進行衡量，取決于稱重傳感器和數(shù)字儀表的功能。數(shù)字重量儀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 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
重傳感器信號分為 1,000,000 個刻度，并且實際可以顯示 100,000 個刻度。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-托利多有多少個稱重模塊？
可重復(fù)性指的是當在秤上放置相同的重量時，稱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
未必準確；但是系統(tǒng)只有在可重復(fù)的情況下才能準確。
以下因素會影響稱重模塊稱重系統(tǒng)的精確度和可重復(fù)性。稍候本手冊對其進行了詳細說明。
?環(huán)境因素：風力、地震力、溫度、振動
?稱重模塊系統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)
?料罐和容器設(shè)計
?管路設(shè)計（活動至固定連接）
?稱重傳感器和終端的質(zhì)量
?稱重傳感器總量程
?校準
?操作 / 裝運因素

梅特勒托利多稱重模塊秤性能
風吹向秤會同時對零度數(shù)和跨度讀數(shù)產(chǎn)生或積極或消極的影響。平穩(wěn)的風在零度數(shù)和跨度讀數(shù)時產(chǎn)生
的穩(wěn)定偏移，但是陣風比較典型，會在零度數(shù)和跨度讀數(shù)時造成不穩(wěn)定性；好的情況下，這只會造成秤操作困難，壞的情況下則會導致重量值出現(xiàn)嚴重錯誤。風影響秤的方式有很多種：
1.風水平吹向秤的側(cè)面會導致負載在稱重模塊間轉(zhuǎn)移，如上一部分的第 2 點所述；這會導致某些稱重模塊過載，也會影響重量讀數(shù)的精確度。由于存在制造公差，所有的稱重傳感器的額定輸出都有一定的浮動；這在數(shù)據(jù)表中通常通過在額定輸出（單位：mV/V）后跟 ± 公差值（范圍：0.1 到 5%）來表示。如果秤無法改變位置（通常為對自動調(diào)平的物料，比如液體，進行稱重的料罐秤），由于稱重傳感器的這一輸出浮動（單位：mV/V），轉(zhuǎn)移的重量就很有可能記錄不同。選擇公差 (mV/V) 較小的稱重傳感器可以大程度上減少這類誤差，同時在校準前（通過微調(diào)接線盒）進行調(diào)整移位也可以消除這一誤差。稱重模塊中使用的梅特勒-托利多稱重傳感器一般都經(jīng)過調(diào)整，公差 (mV/V) 都在
±0.25% 范圍內(nèi)或者小，F(xiàn)lexmount 和 Centerligne 使用的 0745A 已調(diào)整至 ±0.1%。梅特勒托利多稱重模塊
2.水平吹來的風也會對秤的上表面和下表面的垂直組件產(chǎn)生作用力。如果上表面和下表面完全對稱， 氣流模式相同，那么產(chǎn)生的垂直作用力就會相等并且相反，因此會抵消。但是，這種情況并不存在，特別是考慮到附屬物的情況下，比如混合器、管路、檢視艙口和支撐架。事實上，這些力很難量化，唯一可行的方法就是遮蓋住秤或者將其置于室內(nèi)，強烈建議在要求較高的精確度的情況下采用這樣方法，另請參見下面的“溫度效應(yīng)”部分。注意，位于建筑背風面的料罐不一定會受到風的影響，建筑上的氣流會在背風處產(chǎn)生氣壓梯度，并對秤產(chǎn)生垂直合力。
3.如果風向與水平線呈角度，那么垂直合力就會作用于秤，這會直接影響秤的讀數(shù)。如果秤位于斜坡上或者風向被建筑物或其它障礙物改變，就會導致這一狀況發(fā)生。如果來自風扇或 HVAC 系統(tǒng)的氣流直接從上方作用于小量程工業(yè)稱或?qū)嶒炇姨炱?，那么在室?nèi)也會發(fā)生同樣的問題。
4.如果風在大型臺秤的下方匯集，就會發(fā)生問題，導致壓力增大，平臺傾倒。將秤置于四面墻壁完好的基坑中，以保護秤。
稱重模塊靜態(tài)與動態(tài)載荷

在為某個應(yīng)用程序選擇稱重模塊時，考慮如何為稱重模塊施加載荷非常重要。料罐、料斗、料倉以及容器上的大多數(shù)稱重模塊應(yīng)用都使用靜態(tài)載荷。如果是靜態(tài)載荷的話，則幾乎或者根本不會對稱重模塊產(chǎn)生剪切力。像輸送裝置、管架、機械秤轉(zhuǎn)換等應(yīng)用以及帶有高功率攪拌機和混合機的秤使用動態(tài)載荷。使用動態(tài)載荷，在將產(chǎn)品放在秤上或進行加工的過程中會將水平剪切力傳輸至稱重模塊。請參閱第 6 章“壓式稱重模塊”，了解稱重模塊懸掛的類型以及其應(yīng)用參數(shù)。

采用多少個稱重模塊？

對于現(xiàn)有安裝而言，稱重模塊的數(shù)量取決于現(xiàn)有支撐的數(shù)量。如果一個料罐有四個支架，那么您就需要使用四個稱重模塊。
而對于新的安裝而言，好選擇三點支撐系統(tǒng)，因為其確保了在稱重模塊上分配正確的載荷。如果考慮風、流體晃動或者地震載荷因素，那么料罐可能需要四個或四個以上的支撐來另外加固，防止其傾斜。
大多數(shù)的秤應(yīng)用都采用三個或者四個稱重模塊。梅特勒-托利多儀表可以計算四個、八個，甚至多的稱重模塊的輸出總和，但是出四個以后就很難達到平均分配重量以及調(diào)整移位。
要計算每個稱重模塊的必要量程，請用系統(tǒng)總量程除以支撐的數(shù)量。總量程要應(yīng)用安全系數(shù)，以防低估了重量或者重量分配不均。在第 6 章“壓式稱重模塊”和第 7 章“拉式稱重模塊”中講述了確定稱重模塊大小的程序。環(huán)境因素（如地震荷載和風力荷載）也會影響應(yīng)用中稱重模塊的量程，請參見第 4 章“稱重模塊環(huán)境影響考慮因素”。
稱重模塊現(xiàn)場校準

另外一個要考慮的要素就是如何校準稱重模塊系統(tǒng)。如果您向現(xiàn)有料罐添加稱重模塊的話，可能需要改造料罐才能在上面懸掛合格的校驗砝碼。料罐至少要能夠支撐相當于產(chǎn)品凈重（規(guī)定量程）的 20%的重量。第 8 章“稱重模塊系統(tǒng)校準”中講述了一些現(xiàn)場校準的方法。
稱重模塊是一種稱量設(shè)備，它包含一個稱重傳感器，以及將稱重傳感器連接至平臺、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稱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。一個稱重模塊系統(tǒng)必須能夠 提供準確的稱重數(shù)據(jù)，并且能夠安全支撐物體。
稱重模塊分為兩種基本類型：壓式型和拉式型。
壓式稱重模塊
壓式稱重模塊適用于大多數(shù)的稱重應(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重模塊的頂部。
一個典型的壓式稱重模塊。它由稱重傳感器、頂板（承受載荷）、負載銷（將載荷從頂板傳至稱重傳感器）以及底板（用螺栓固定至地面或者其它支撐表面）組成?？赡軙脡壕o螺栓來防止容器翻倒。至少需要三個稱重模塊組成三角形才能完全支撐一個秤體，4 個稱重模塊組成正方形或矩形的情況也很常見。
頂板
稱重傳感器
壓緊螺栓
底板
負載銷
拉式稱重模塊
拉式稱重模塊用于上方（比如從建筑的上部構(gòu)造或上層露面上）必須懸掛的料罐、料倉或其它物體上形成秤體。
一個典型的拉式稱重模塊。它采用的是 S 形的稱重傳感器，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或三個以上的稱重模塊才能完全支撐起秤體。
現(xiàn)實狀況下梅特勒托利多稱重模塊能夠獲得怎樣的精確度？
稱秤系統(tǒng)的精確度取決于所采用的稱重傳感器的質(zhì)量。您能夠從秤系統(tǒng)獲得的佳狀態(tài)也只是達到稱重傳感器的性能額定值。以下是優(yōu)質(zhì)的稱重傳感器的標準性能額定值：
? 非線性額定量程 (R.C.) 的 ±0.01%
?滯后：額定量程 (R.C.) 的 ±0.02%
? 綜合誤差：額定量程 (R.C.) 的 ±0.02% 到 0.03%
綜合誤差是由非線性和滯后聯(lián)合作用產(chǎn)生的誤差。圖 3-6 所示為稱重傳感器綜合誤差，即從零負載到額定量程之間的誤差帶。所有的重量讀數(shù)都應(yīng)在該 ￡ 誤差帶范圍內(nèi)。理想情況下，秤系統(tǒng)的精確度可以達到甚至過系統(tǒng)中單個稱重傳感器的精確度（系統(tǒng)量程的 0.02%，甚**）。但是，在現(xiàn)實狀況下，精確度會受到環(huán)境因素和結(jié)構(gòu)因素（如振動、溫度、活動至固定連接、管路以及模塊支撐完整
梅特勒托利多稱重模塊預(yù)測系統(tǒng)精確度
料罐秤的精確度由各種因素決定，包括儀表、稱重傳感器、安裝硬件、料罐設(shè)計、底座以及環(huán)境影響
因素。不同的應(yīng)用要求不同的稱重精確度。精確的配料或填料過程需要的精確度高于散裝存儲操作。表 3-2 詳細介紹了四種稱重精確度，并列出了會影響料罐秤達到這些精確度的性能的因素。遵循下表
中列出的建議將有助于確保料罐秤達到理想的精確度。
梅特勒托利多稱重模塊系統(tǒng)精確度總結(jié)
系統(tǒng)的真實精確度只能在安裝了整個系統(tǒng)后通過測試和驗證才能確定。安裝完所有的管路和系統(tǒng)組件
后，添加校驗砝碼或其它物料直至秤達到滿載量程，以對容器進行“測試”。這樣可以避免產(chǎn)生累積壓力，同時使系統(tǒng)穩(wěn)定下來。系統(tǒng)穩(wěn)定后，測試幾次（從零負載到滿載量程）以確定系統(tǒng)的終性能。從零負載開始，一步一步添加已知砝碼，直至達到系統(tǒng)的滿載量程。記錄每一步的標重。然后在從系統(tǒng)中取下砝碼的間隔讀取重量讀數(shù)。要確定系統(tǒng)的實際誤差，請將標重讀數(shù)與秤上添加的實際重量進行對比。

稱重模塊一般安裝指南
向稱重傳感器施加力
使用應(yīng)變計的稱重傳感器十分敏感，能夠檢測到重量發(fā)生的十分細微的變化。技巧是確保它們僅對您想要測量的重量作出反應(yīng)，而不對其它力作出反應(yīng)。要獲得準確的重量讀數(shù)，您必須認真核實重量施加至稱重傳感器的方式及位置。理論上，安裝的稱重傳感器要使負載在整個重量范圍內(nèi)垂直施加（參見圖 5-1）。
要獲得理想的稱重效果，稱重容器和稱重傳感器支撐需要保持水平和平行，并且要務(wù)必無比牢固。如梅特勒托利多稱重模塊
果料罐秤及其結(jié)構(gòu)支撐經(jīng)過仔細設(shè)計和安裝，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題。
角向載荷
如果力并非完全垂直施加至稱重傳感器，那么就會發(fā)生角向負載。這一對角力可看作是其垂直組件和水平組件的合力。在設(shè)計完好的稱重模塊應(yīng)用中，稱重傳感器會感應(yīng)出重量（垂直作用力），但無法感應(yīng)到側(cè)向負載（水平力）。
為帶有稱重傳感器的稱重模塊應(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) 垂直于稱重傳感器， 并受到感應(yīng)；相當于圖 5-2a 中施加的力。水平組件（側(cè)向力）= F × Tangent θ.
所示為角向負載是如何影響固定在進行稱重的料罐上的稱重傳感器。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，垂直于稱重傳感器并受到感應(yīng)的作用力 (FN) 會小于理想安裝情況下施加到稱重傳感器上的垂直作用力 (F)。這種情況下，F(xiàn)N = F × Cosine θ.梅特勒托利多稱重模塊
如果垂直作用力的施加方向不在中心線上，就會出現(xiàn)偏心荷載。這一問題可能由熱膨脹和收縮所致，也可能由安裝硬件設(shè)計不佳所致。使用能夠適應(yīng)膨脹和收縮的稱重模塊，您就可以避免偏心荷載問題。
側(cè)向載荷和端部載荷
如果水平力作用于稱重傳感器的側(cè)面或端部，則會發(fā)生側(cè)向負載和端部負載（請參見圖 5-5）。它們可能由熱膨脹和收縮、偏離或者動態(tài)負載引起的容器移位所致。側(cè)向和端部作用力可能會影響秤的線性和磁滯。對于靜態(tài)負載應(yīng)用而言，請使用能夠抵消熱運動的稱重模塊系統(tǒng)。而對于動態(tài)負載應(yīng)用而言，請使用帶有自校準負載銷懸架的稱重模塊系統(tǒng)。
施加至稱重傳感器的側(cè)向作用力和端部作用力
如果側(cè)向所用力轉(zhuǎn)動稱重傳感器，則會發(fā)生轉(zhuǎn)矩載荷。這可能由結(jié)構(gòu)彎曲、系統(tǒng)動力則學、熱運動或安裝硬件偏離所致。轉(zhuǎn)矩載荷會降低系統(tǒng)的精確度和可重復(fù)性。為避免發(fā)生這一問題， 請務(wù)必遵守相應(yīng)的結(jié)構(gòu)支撐和安裝指南，并使用防止料罐運動的稱重模塊。
稱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。本章介紹的是常見的稱重模塊應(yīng)用。模塊應(yīng) 料罐、料斗、料倉和容器用料罐、料斗、料倉和容器在很多行業(yè)中用于搬運物料。通過將一系列稱重模塊安裝到其中一個容器上，您就可以準確可靠地對物料進行稱重。本手冊中用“料罐”泛指稱重模塊支撐的料罐、料斗、料倉或容器，但是每一種又是特定類型的容器，用作下述用途：
料罐：料罐通常指密閉的容器，用于存儲或裝運液體、氣體或者能夠自由流動的固體。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，并且對稱或不對稱皆可。料斗：料斗指的是頂部打開的容器，并且通常用于裝運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，以便稍后進行裝運。料斗往往比料罐小，并且常懸掛在上部構(gòu)造上。圖 2-2 所示為拉式稱重模塊支撐的料斗。料倉：料倉指的是類似垂直料罐的密閉容器，但是用于存儲粉末狀或顆粒狀的固態(tài)物料。料倉的尺寸各有不同，并且可以非常大型，大到裝數(shù)百噸物料。它們常置于戶外，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、攪拌或者進行其它處理過程。容器中通常會發(fā)生化學反應(yīng)，因此它必須能夠準確地對添加的物料進行稱重。


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