气动式测力机的设计及在地磅检测中的应用

在当今地磅行业，各种测力机的应用已经非常普遍，激烈的市场竞争需要 衡器生产厂家降低生产成本和提高生产效率；测力机作为每个地磅生产厂家必备的检测设备， 其设计的实用性、可靠性、性价比以及工作效率直接影响到各地磅企业的生产成本和效率。 气动式测力机由于采用空气作为力源，不需要任何的伺服系统、放大系统等装置，力源仅需 一台静音式气泵，它以调试简单、标定快速、稳定性好、维护方便和节能环保等优点，成为 了当今地磅行业的新宠，也预示着地磅业测力设备未来的发展方向。

一、前言

用气泵代替液压机应用在标准测力机上具有 气源稳定性好，无环境污染，声音小等特点，占 地面积一般是液压机的几分之一。该气动式标准 测力机由特殊设计的双气缸结构、LN型传感器、 高精度二次仪表和机架等组成。采用了一台静音 式气泵作为力源，配合双重空气过滤装置，使得 流入气缸的空气相当干净，原装进口的精密调压 自动稳压功能，不需要像液压机那样的伺服系统以及较为复杂的控制系统来进行补偿。二次仪表采用高精度24位A/D转换技术和多量程切 换技术，外部分辨率达十万分之一以上。

二、系统结构

测力机的系统工作原理图，如图1所示。

测力机的加载系统图，如图2所示。

三、主要部件介绍

(一）气压源系统

气压源系统由空气压缩机、储气罐、减压阀及过滤器组成。

选用了国际先进的高性能气压调节器，结合 串联式超级气缸和微调气缸设计，确保该测力机 具有髙性能要求并且扩大了检测量程范围。

气压阀安装在空气储气罐上，空压机产生压 缩空气，自动控制空压机启动，确保储气罐内气 压不高于设定的上限值且不低于设定的下限值。 减压阀则保证输出压力保持在设定的压力值（不 随储气罐内气压的波动而变化）。同时可通过过滤 器，过滤掉输出气体中的杂质和水分，确保向压 力控制系统输送的是纯净且压力基本稳定的空气。

(二）控制系统

控制系统主要由高精度调压器（3只）、转阀 (3只）及气压管路组成。本系统接受气源系统提 供的压缩空气后，经过调节，可分别向主气缸及 辅助气缸输送所需压力值的气压，从而产生精确、 稳定的拉力或压力负荷。

(三）主机系统

主机由两个主气缸、一个辅助气缸、简支梁 式反力架、工作平台、反相器及连接件组成。

当主气缸输入压缩空气后，使主机产生拉力， 如果检测到量程小于30%时用第一个主气缸，量 程大于30%时两个气缸同时使用。

辅助气缸有两个功能，在开始使用前，辅助 气缸充气压后，可使主机的工作平台上升至最高 点，以便安装被测件进行检测。在检测过程中， 调节辅助气缸内气压大小，可对主机出力进行微 调。进行压力检测时，可用反相器将主机的拉力 转换为压力。

四、对地磅（电子吊秤）的检测

（1）在确认系统处于不工作状态时，插上空气 机电源插头。

（2）打开空气机电源开关。

（3）将所需量程的标准传感器安装到主机调节 螺杆下端。

（4）如图3所示，拧开空气机气源开关，将控 制器转阀3-6手柄置于图4-1状态。顺时针方向 转动控制器的调节器旋钮3-5至最低点。

（5）将被测电子吊秤挂上挂钩，调节电动升降 机使被测吊秤下挂钩挂人主机下连接环。

（6）打开与标准传感器连接的仪表，并对显示 值进行置零。

（7）将控制器的转阀3-2手柄置于图4-1状态， 顺时针方向转动控制器的调节器3-1至拉力显示 接近所需值时停止，微调控制器的调压器3-5至 所需拉力值。

（8）逆时针方向转动控制器的调压器旋钮3-1 及3-3,将控制器的转陶3-2，3-4手柄由图4-1 状态转换为图4-3状态，如此往返数次（一般3 次），充分预拉后，按以上方法逐级加载和卸载来 对电子吊秤进行检测。

五、结束语

以空气压缩作为动力应用在标准测力机上, 目前属国内首创，在实际的应用中，由于不需要 伺服放大装置，控制系统可以做得非常简单，几 乎没有延迟现象，只要轻轻转动调节阀即可，整 个过程响应速度快、效率高，其加载速度可做到 大于静重式测力机5倍以上以及液压式测力机2 倍以上，为广大地磅生产企业又提供了一个新颖、 廉价和高效的检测设备。