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。
確定系統精確度和可重復性
經驗表明，完全由置于穩固基礎上的稱重模塊支撐的料罐秤的精確度小于施加載荷（置于秤上的重量） 的 0.1%。如果這類秤經過正確校準，就可以讀出置于其上面的重量的準確讀數。理論上，總負重量程的百分比應該等于總計數（增量）的百分比。圖 3-2 闡釋了這一關系。
梅特勒托利多稱重模塊：理想量程與計數次數
如果秤的計數次數為 1,000，總量程為 5,000 磅 [2000 千克]，那么每一次的計數應為 5 磅 [2 千克]。當把 2,500 磅 [1000 千克] 的重量置于秤上時，則計數次數應為 500。如果重量為 5,000 磅 [2000 千克]，則計數次數應為 1,000。不管是向秤上添加重量還是從秤上減去重量，這一關系都不會改。
如果秤未經正確校準，這一理想的關系則未必正確。有四種主要的誤差會導致稱重不準：
?校準誤差
?線性誤差
?滯后誤差
?可重復性誤差
梅特勒托利多稱重模塊校準誤差
一些誤差是因為稱重設備沒有經過正確校準。如果出現校準誤差（參見圖 3-3），計數次數與載荷的比
例仍是一條直線，因為這是在理想的秤狀況下。但是在滿載荷情況下，直線不能完全達到計數次數。重量和計數次數之間為線性關系，但并不準確無誤。這通常是由對秤進行電子校準時發生的誤差所致， 可以通過重新校準秤進行正。
線性誤差
線性指的是負載附加到秤上時，秤能夠保持計數次數與負載比例（圖中的一條直線）的一致性。如果
出現線性誤差，秤能夠在零載荷和滿載荷時正確讀數，但在兩點之間則無法正確讀數（請參見圖 3-4）。重量指示可能會高于實際重量（如圖所示），也可能會低于實際重量。
梅特勒托利多稱重模塊一般考慮因素
梅特勒-托利多 確定系統精確度和可重復性
滯后誤差
滯后指的是對于同一施加載荷的秤讀數的大差異，一個讀數通過從零增加負載得出，另外一個通過
從滿載減少負載得出。圖 3-5 所示為典型的滯后誤差。秤在零載荷和滿載荷時能夠準確讀數。逐漸向稱添加重量時，曲線低于直線，顯示的讀數過低。達到滿載后，重量逐漸減少，曲線高于直線，顯示的讀數過高。滯后指的是負載和卸載曲線之間的大差異；在本示例中出現在半載荷時。您應當采取一些措施來減少配料稱、填料稱和計數稱應用中的線性誤差和滯后誤差，特別是采用了全套秤的情況下。
梅特勒托利多稱重模塊可重復性誤差
可重復性指的是秤能夠在相同的環境狀況下多次添加或去除同樣的重量時顯示相同的讀數。它指的是
讀數之間的大差異，用施加載荷的百分比表示。例如，假設在量程 5,000 磅 [2500 千克] 的秤上放
置 10 次 5,000 磅 [2500 千克] 的重量，5,001 磅 [2500.5 千克] 為大讀數，而 5,000 磅 [2500 千克]
為小讀數。可重復性誤差則為 1 磅 [0.5 千克]，或者是秤體的施加載荷 (A.L) 的 0.02% (1/5,000)。注意：帶有施加載荷的秤體的可重復性誤差，如果施加載荷減少一半，則可重復性誤差也要減半。

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。對于靜態負載應用而言，請使用能夠抵消熱運動的稱重模塊系統。而對于動態負載應用而言，請使用帶有自校準負載銷懸架的稱重模塊系統。
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，則會發生轉矩載荷。這可能由結構彎曲、系統動力則學、熱運動或安裝硬件偏離所致。轉矩載荷會降低系統的精確度和可重復性。為避免發生這一問題， 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。

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。


http://cqjwg.cn