稱重模塊靜態(tài)與動態(tài)載荷

在為某個應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稱重模塊應用都使用靜態(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生剪切力。像輸送裝置、管架、機械秤轉換等應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用參數。

采用多少個稱重模塊？

對于現有安裝而言，稱重模塊的數量取決于現有支撐的數量。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。
大多數的秤應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量。總量程要應用安全系數，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”中講述了一些現場校準的方法。

梅特勒托利多稱重模塊撞擊載荷
秤發(fā)生撞擊荷載可能是偶然狀況，或者是由其操作本身造成，在設計過程中要考慮到這一狀況，特別是料斗秤、臺秤和皮帶秤。它是由秤上重量的突變所致，例如，當物體掉到或者跌落到秤上時。典型的例子就是對鐵屑進行稱重，通過電磁收集器為稱裝載；以及用來對鑄件稱重的地秤，它用高架起重機將鑄件裝至秤上。如果沖擊力過強，您就需要安裝較大容量的稱重傳感器，或者采取其它措施限制外加負載。
為消除掉落物體產生的沖擊荷載，您必須清楚掉落物體的重量，掉落的垂直距離、空秤結構的重量、稱重傳感器的數量以及稱重傳感器的額定量程和彎曲度。梅特勒-托利多數據表中列出了后者。
為消除降落物體（特別是吊車荷載應用）產生的撞擊荷載，您必須清楚降落物體的重量、降落速度、空秤結構的重量、稱重傳感器的數量以及稱重傳感器的額定量程和撓曲度。
梅特勒托利多稱重模塊“壓式稱重模塊”或第 7 章“拉式稱重模塊”中所述的標準方式確定稱重傳感器/稱重模塊的大小。然后檢查撞擊荷載能否對其造成損壞。找出載荷狀況差的稱重傳感器，并用以下等式之一估算掉落或降落載荷附加至該稱重傳感器的大載荷。
MMAX = 掉落或降落載荷在差的稱重傳感器上產生的大負載（單位：lb [kg]）。M1 = 差的稱重傳感器所承載的掉落或降落載荷部分（單位：lb [kg]）。
梅特勒托利多稱重模塊M2 = 差的稱重傳感器所承載的秤的固定負載部分（單位：lb [kg]）。
H = 物體掉落的高度（單位：英寸 [毫米]）
四 R.C. = 稱重傳感器的額定量程 (Emax)（單位：lb [kg]）。需要的話，請將其它單位換算成 lb 或 kg。
? = 額定量程下，稱重傳感器的傾斜度（單位：英寸 [毫米]）。如果應用中使用了防震墊/減
振墊，請參見下面的“使用防震墊/減振墊”。
V = 物體降落的速度（單位：in/s [mm/s]）
環(huán) 克 = 重力加速度 = 386 in/s2 [ = 9,810 mm/s2 ]
MMAX 應小于稱重傳感器或稱重模塊額定量程（單位：lb [kg]）。這些等式計算得出的是秤結構發(fā)生嚴重
傾斜時的保守結果，例如，當負載掉落到相對合規(guī)的帶有 4 個稱重傳感器的地秤中心位置時。注意， 等式可用于僅帶有稱重傳感器的稱重模塊，并且一般情況下，稱重模塊的傾斜度被假定為相應稱重傳感器的傾斜度。計量單位保持一致，請使用 lb、in、in/s 和 in/s2 或 kg、mm、mm/s 和 mm/s2。
如果需要采取其它措施消除撞擊荷載，*較大量程的稱重傳感器/稱重模塊是一種可行的解決方案， 或者您可以考慮一下方案之一：
?改變過程，從而降低物體置于秤上時產生的撞擊荷載。
?切割或壓式物料以減小料塊大小。
?在秤臺上添加一些雜物。
?使用減震物料，如防震墊/減振墊、螺旋彈簧、鐵路枕木或者致密砂巖來抑制沖擊力。

稱重模塊是一種稱量設備，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 提供準確的稱重數據，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的稱重應用。這些模塊可以直接安裝到地面、結構底座或橫梁上。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。可能會用壓緊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構和下部的料罐。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。

稱重模塊幾乎可以將任意結構轉變成秤。它們可以作為結構的原始設計的一部分，也可以添加到現有結構中。本章介紹的是常見的稱重模塊應用。模塊應 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，大到裝數百噸物料。它們常置于戶外，用于向鄰近的加工廠供應原料。
容器：容器指的是配備設備的精致料罐，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，因此它必須能夠準確地對添加的物料進行稱重。

稱重模塊一般安裝指南
向稱重傳感器施加力
使用應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，而不對其它力作出反應。要獲得準確的重量讀數，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，并且要務必無比牢固。如梅特勒托利多稱重模塊
果料罐秤及其結構支撐經過仔細設計和安裝，那么秤就可以獲得理想的載荷應用。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。在設計完好的稱重模塊應用中，稱重傳感器會感應出重量（垂直作用力），但無法感應到側向負載（水平力）。
為帶有稱重傳感器的稱重模塊應用固定在底座上。料罐重量產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；相當于圖 5-2a 中施加的力。水平組件（側向力）= 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，FN = 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計不佳所致。使用能夠適應膨脹和收縮的稱重模塊，您就可以避免偏心荷載問題。
側向載荷和端部載荷
如果水平力作用于稱重傳感器的側面或端部，則會發(fā)生側向負載和端部負載（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向作用力和端部作用力
如果側向所用力轉動稱重傳感器，則會發(fā)生轉矩載荷。這可能由結構彎曲、系統(tǒng)動力則學、熱運動或安裝硬件偏離所致。轉矩載荷會降低系統(tǒng)的精確度和可重復性。為避免發(fā)生這一問題， 請務必遵守相應的結構支撐和安裝指南，并使用防止料罐運動的稱重模塊。



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