梅特勒托利多稱重模塊秤性能
風吹向秤會同時對零度數和跨度讀數產生或積極或消極的影響。平穩的風在零度數和跨度讀數時產生
的穩定偏移，但是陣風比較典型，會在零度數和跨度讀數時造成不穩定性；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嚴重錯誤。風影響秤的方式有很多種：
1.風水平吹向秤的側面會導致負載在稱重模塊間轉移，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；這在數據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（通過微調接線盒）進行調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過調整，公差 (mV/V) 都在
±0.25% 范圍內或者小，Flexmount 和 Centerligne 使用的 0745A 已調整至 ±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，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”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生氣壓梯度，并對秤產生垂直合力。
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。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生。如果來自風扇或 HVAC 系統的氣流直接從上方作用于小量程工業稱或實驗室天平，那么在室內也會發生同樣的問題。
4.如果風在大型臺秤的下方匯集，就會發生問題，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。
稱重模塊上的水分或腐蝕性物質會影響稱重傳感器的壽命。樹葉、塵土之類的雜物聚集在稱重模塊上或者稱重模塊周圍也會導致問題。您可以采取很多措施來盡量降低受潮和被腐蝕問題發生的可能性：
?對稱重模塊做好充分排水。
?避免使稱重模塊接觸要融化以及會將水分引入系統的積雪。
?不要使用平頂的料罐，會積存積水、積雪、樹葉或者其它雜物，從而增加系統的無補償重量。
?定期用水管澆料罐來清除積存的雜物。
?保持電纜清潔，并保持良好狀態。電纜包皮破損或磨損，水會進入電纜，造成腐蝕。
?將電纜置于導線管或聚四氟乙烯套中，以保護電纜。
?將料罐（和稱重模塊）置于遠離腐蝕性物質和化學物質的地方。在溫度、水分以及空氣的綜合作用下會腐蝕周邊的稱重模塊。如果料罐旁有腐蝕性物質，請添加保護涂層和屏蔽材料。地區的空氣流通也有助于防止發生腐蝕性破壞。
?工具、生活用品以及垃圾的存放要遠離料罐和稱重系統。
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。
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

梅特勒托利多稱重模塊確定系統分辨率
非交易過程稱重
稱重傳感器和儀表結合來產生所需系統分辨率或增量的能力水平可通過以下公式計算得出：
信號強度 = 所需增量大小 × 稱重傳感器輸出 (mV/V)* × 激勵電壓 × 1,000
（伏特每增量） 單個稱重傳感器量程 × 稱重傳感器數量
大多數梅特勒-托利多稱重傳感器的輸出為 2 mV/V。
在公式中輸入所需增量，同時輸入稱重傳感器和儀表參數，始終采用相同的重量單位。如果信號強度
（伏特每增量）低于儀表允許的小值，系統就可以提供所需的分辨率。
梅特勒托利多稱重模塊示例 1：
假設假設料罐秤的儀表上安裝了四個 5,000 磅稱重傳感器 (2 mV/V)，儀表激勵電壓為 15 VDC，小值為
0.1 微伏每增量，顯示的大增量為 100,000。您想要稱起的重量達 15,000 磅，增量為 2 磅（顯示的增量為 7,500）。根據公式算出所需的信號強度：
2 lb × 2 mV/V × 15 VDC × 1,000 = 3.0 微特每增量
5,000 lb × 4
儀表的可取的小信號強度為 0.1 微伏每增量。由于根據公式計算得出的信號為 3.0 微伏每增量，大于
該 0.1 微伏每增量，因此您能夠顯示 2 磅增量。
示例 2：
假設料罐秤的儀表安裝了四個 1100 千克的稱重傳感器 (1.94 mV/V)，儀表的激勵電壓為 5 VDC，小值為 0.1 微伏每增量，顯示的大增量為 100,000。您想要稱起的重量達 1,000 千克，增量為 0.2 kg（顯示的增量為 5000）。根據公式算出所需的信號強度：
0.2 kg × 1.94 mV/V × 5 VDC × 1,000 = 0.44 微伏每增量
1100 kg × 4
儀表的可取的小信號強度為 0.1 微伏每增量。由于根據公式計算得出的信號為 0.44 微伏每增量，大
于該 0.1 微伏每增量，因此您能夠顯示 0.2 千克增量。
合法貿易交易稱重
如果您用砝碼稱重來購買和/或銷售物料，分辨率或增量則會受到秤的許可的限制。下面一部分介紹合
法貿易應用的行業標準以及這些標準對稱分辨率的限制。

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。

梅特勒托利多稱重模塊地震荷載
地震所產生的地震力是會影響料罐和料倉秤的強大的外力之一。地震指地面突然運動，它會對人造重 結構產生非常大的作用力。地震是由劇烈的火山噴發所致，但是常見且為嚴重的情況下，它們發生在地殼板塊的交界地帶。圖 4-2 中，每個點都表示 5 年內發生的 4 級或 4 級以上的地震；一般來
說，點的排列格局板塊邊界相吻合。某些地方的地殼板塊間可能會發生水平或垂直滑動，長期以來由于板塊間的摩擦可以防止這種狀況的發生；潛在的能量聚積，終克服摩擦力，突然發生滑動，這樣
就造成了地震。地震波從震源向四外輻射，從而使地表發生水平運動，并在地表形成地面波；這樣地震就會同時發生水平運動和垂直運動，并對地表的設備和結構產生相應的作用力。
梅特勒托利多稱重模塊大環境考慮因素
過去 40 年里，結構抗震設計原理得到重大發展，并且隨著從各大地震中吸取的教訓不斷納入各種設計規范，該原理將繼續完善。世界范圍內采用的設計規范很多，例如，美國廣泛采用 ICC 制定的國際建筑規范，而在整個歐洲則正在采用 CEN 制定的 EN1998 歐洲規范 8：結構抗震設計。由于液體在料罐中晃動會產生流體動力效應，因此在設計料罐時還要考慮到其它因素；已專門為這一狀況編寫了規范，表 4-1 中列出了一些與高位料罐相關的規范。
梅特勒托利多稱重模塊
EN1998-4 歐洲規范 8：結構抗震設計第 4 部分：料倉、料罐和管路 CEN
D100 用于儲水的焊接碳鋼料罐 AWWA
D103 用于儲水的工廠涂層栓接鋼制料罐 AWWA
NZSEE 準則 存儲料罐抗震設計建議 NZSEE
ACI 350.1 含液體的混凝土結構的抗震設計及說明 ACI
表 4-1：高位料罐防震設計相關的規范
幸運的是，大多數地震都發生在遠離人口聚集地和工業中心的偏遠地區，但也有很多重要的例外。如果秤所在的地區采用地震設計規范，那么秤的設計必須符合這些規范。需要考慮的因素有很多，包括需要對抗的地震的嚴重性和類型、距離已知斷層的距離、現場土壤/巖層的類型和深度、底座類型以及秤在建筑或結構中的位置、秤的大小和配置、存儲的物料的毒性和震后秤所需的環境。另外，許多國家要求必須由經認證可以在該地區執行工作的專業工程師來完成抗震設計。梅特勒-托利多認為，抗震設計必須由本地經過認證的經驗豐富的專業人員根據本地條例及不同的情況來完成；我們的數據表為設計師提供進行此類分析所需的稱重傳感器及稱重模塊數據。



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