稱重模塊稱重系統性能
精確度、分辨率以及可重復性是衡量一個稱重系統性能的基本概念。精確度指的是秤儀表上的讀數與秤上放置的實際重量的接近程度。秤的精確度通常根據公認的標準來衡量，比如 NIST 認證的校驗砝碼。
分辨率指的是數字秤能夠檢測到的小的重量變化。分辨率根據增量大小進行衡量，取決于稱重傳感器和數字儀表的功能。數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
示系統的精確度達 0.01 磅 [5 克]。
圖 3-1 有助于您區分精確度和分辨率。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。現在的許多工業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。這在配料和填料應用中尤
為重要，每一批都需要相同量的物料。可重復性和精確度是緊密相關的。您所擁有的系統可重復，卻
未必準確；但是系統只有在可重復的情況下才能準確。
以下因素會影響稱重模塊稱重系統的精確度和可重復性。稍候本手冊對其進行了詳細說明。
?環境因素：風力、地震力、溫度、振動
?稱重模塊系統支撐結構
?料罐和容器設計
?管路設計（活動至固定連接）
?稱重傳感器和終端的質量
?稱重傳感器總量程
?校準
?操作 / 裝運因素
稱重模塊尺寸建議初始張力負載：一種用來確定桿秤秤桿的初始張力負載的方式就是用秤桿抬起桿秤秤桿。將提升點（比如夾鉗）連接至桿秤秤桿，并確保固定牢固。張力負載指的是必須施加到秤桿自由端的重量，這樣才能提起桿秤秤桿，根據秤桿支點的位置，用倍增器進行校準（請參見圖 2-7）。例如，如果支點距離秤桿置于提升點下方的一端 2 英寸 [5 厘米]，距離自由端 20 英寸，用必須添加至秤桿自由端的負載（單位：磅 [千克]）乘以 10，以確定張力負載的大小（單位：磅 [千克]）。稱重模塊量程：秤的量程應在其銘牌上標出，必要情況下將其換算成“磅 [千克]”。倍數：您可以將已知校驗砝碼添加到空秤的桿秤秤桿上，從而確定秤桿系統的倍數。倍數則為校驗砝碼值除以刻度盤上顯示的重量變化值。例如，如果刻度盤上的重量變化值為 2,000 磅 [1000 千克]，而桿秤秤桿上掛的是 5 磅 [2.5 千克] 的校驗砝碼，那么倍數則為 400。稱重模塊
通過秤桿確定桿秤秤桿上的初始張力負載。
換秤桿稱 換秤桿后就不再使用機械秤的秤桿和刻度盤。可以修改現有稱重平臺來支持壓式稱重模塊。這樣一來就會徹底轉變成電子秤。

現實狀況下梅特勒托利多稱重模塊能夠獲得怎樣的精確度？
稱秤系統的精確度取決于所采用的稱重傳感器的質量。您能夠從秤系統獲得的佳狀態也只是達到稱重傳感器的性能額定值。以下是優質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合作用產生的誤差。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。所有的重量讀數都應在該 ￡ 誤差帶范圍內。理想情況下，秤系統的精確度可以達到甚至過系統中單個稱重傳感器的精確度（系統量程的 0.02%，甚**）。但是，在現實狀況下，精確度會受到環境因素和結構因素（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測系統精確度
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、料罐設計、底座以及環境影響
因素。不同的應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精確度總結
系統的真實精確度只能在安裝了整個系統后通過測試和驗證才能確定。安裝完所有的管路和系統組件
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”。這樣可以避免產生累積壓力，同時使系統穩定下來。系統穩定后，測試幾次（從零負載到滿載量程）以確定系統的終性能。從零負載開始，一步一步添加已知砝碼，直至達到系統的滿載量程。記錄每一步的標重。然后在從系統中取下砝碼的間隔讀取重量讀數。要確定系統的實際誤差，請將標重讀數與秤上添加的實際重量進行對比。

梅特勒托利多稱重模塊撞擊載荷
秤發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 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生嚴重
傾斜時的保守結果，例如，當負載掉落到相對合規的帶有 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。

要對傳輸系統中運輸的物體進行稱重，請將傳輸裝置的一部分安裝到稱重模塊上。由于物體在輸送機上進行稱重時通常會移動，因此這些應用需要一個能夠承受高水平剪切力負載，同時仍可以稱出可復驗的重量的稱重模塊。通過梅特勒-托利多自校正稱重模塊，傳輸裝置的稱重部分可以在承受水平剪切力負載時來回移動，從而減輕震動。但是稱重傳感器的自恢復懸掛裝置往往會使傳輸裝置返回“原”位置，以確保進行可重復性稱重。
有很多臺秤可以作為標準產品，但是有時需要專門建造一個平臺來配合一個特定的應用；這可能需要通過稱重模塊來完成，稱重模塊支撐的臺秤
機械秤轉換
可以通過兩種方式將舊的機械秤轉變成電子稱重。第一種方法是秤桿轉換。其中包括在添加 S 形元件拉式稱重模塊的同時保留現有的機械秤秤桿和稱重平臺。第二種方法就是換秤桿。其中包括 拆下秤桿，在現有稱重平臺下方添加壓式稱重模塊。
秤桿轉換
秤轉換可以保留機械秤的刻度盤，這樣既可以進行電子稱重，也可以進行機械稱重。在現有桿秤秤桿上插入 S 形元件拉式稱重模塊，置于刻度盤欄中。刻度撥盤端鎖定，這樣 S 形元件就可以感應到從地磅中延伸出的橫桿施加的張力。為防止發生斷電或出現線路故障，操作人員可以為刻度盤解鎖，完全恢復機械操作。圖 2-6 顯示秤轉換。
如何確定秤轉換后稱重傳感器所需的量程（單位：磅 [千克]）：
?確定桿秤秤桿因平臺的固定負載所獲得的原始張力負載（單位：磅 [千克]）。
?確定現有秤的量程（單位：磅 [千克]）。
?確定秤桿系統的倍數。
將以上列出的變量插入下面的公式中： 稱重傳感器量程 = 初始張力負載 + 量程
倍數
得出的就是可以采用的絕對小稱重傳感器量程，用安全系數乘以該量程，這在第 7 章“拉式稱重模塊”中作出了進一步講述。

料罐和容器設計
將出現料罐秤的精確度會受到料罐本身設計的影響。應設計新的料罐，保證其在物料重量作用下不會嚴重彎曲，并且不會在滿載或空載的情況下出現壓力失衡。如果您要將現有料罐轉至秤上，您可能需要修改料罐來滿足這些要求。
壓式秤的穩定性
稱重模塊旨在將負載準確移至稱重傳感器，同時避免發生上一部分中所述的不必要的作用力。
是從 Centerlign（一種典型壓式稱重模塊）頂板的簡化橫截面圖。
頂板
搖桿銷
稱重傳感器
梅特勒托利多稱重模塊Centerlign 頂板的簡化橫截面
它顯示的是置于搖桿銷上的頂板，是將載荷移至稱重傳感器的工具。搖桿銷的上表面為球面半徑，這就是說頂板只有單點支撐，理論上應為頂板的中心點。另外，稱重模塊必須具備允許頂板在發生熱膨脹和收縮時水平移動的機制，這種情況下，搖桿銷經過 5-7 次傾斜，使頂板的支撐點水平移開中心點位置。前述狀況有兩個重要后果：
1.無法向頂板施加力矩來防止其轉出水平面之外。
2.頂板會自然轉出水平面之外。即使從上方向頂板*添加負載，下面的支撐點也會因為熱膨脹/收縮輕微偏離中心，這樣就會產生多種轉動頂板的可能。這一情形會因為必然的制造和安裝容差而加重。
這些點對所有稱重模塊都適用，并且對壓式秤的設計師有很多啟示：
?一個單獨的壓式稱重模塊無法支撐一個秤，至少需要三個稱重模塊。在平面圖中，稱重模塊不能在一條直線上，三個稱重模塊必須安排成三角形，四個則要安排成正方形或矩形等。
?作用于稱重心的垂直重力應始終在支撐點規定的稱重模塊頂板上的水平面范圍內；不得出這一范圍。換句話說，在正常的稱重狀況下一定會對稱重模塊產生一些向下的作用力。不能過任何稱重模塊的額定量程，因為可能會損壞稱重傳感器；理想狀況下重心應在*位置，這樣所有的稱重模塊才能平均負載。
?請參見圖 5-8，稱重模塊必須夾在堅固的底座（下部）和堅固的秤結構（下部）之間，以確保基座和頂板保持在水平面內。底座可以是混凝土，也可以是鋼結構。秤結構可為鋼質平臺，也可為料罐、料斗等，增加稱重模塊頂板的堅固性。如果料罐有支架，支架一定要牢固并且呈十字支撐，請參見下面的圖 5-15a 和 5-15b。
典型的秤配置（可看到 4 個稱重模塊中的 2 個）
?基板不能直接置于腳輪或車輪上，如圖 5-9 所示。可以制作案秤，但是車輪/腳輪與稱重模塊基板之間必須有堅固的架構。
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。



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