地磅称重传感器蠕变误差检测装置设计与研究

地磅称重传感器蠕变误差检测装置设计与研究

随着科学技术的迅速发展,传感器技术的应用已经非常广泛,涉及的领域主要有测量、控制及信息等,而且已成为高新技术的核心之一。为了获得称重传感器稳定、可靠、高精度的信息,就要对其进行有效的误差标定与补偿。称重传感器是传感器的重要分支之一,随着客户对称重传感器的误差标定与补偿的要求越来越高,称重传感器的品种与结构的不断创新,其技术功能和应用范围也不断扩大。传统的称重传感器蠕变误差检测装置存在加载过程稳定性差、测试效率低、测试误差大等缺点,因此有必要重新设计一种新型称重传感器蠕变误差检测装置,改进装置现有缺点。

本课题的主要研究内容与结果如下:

(1)分析称重传感器蠕变误差检测原理,蠕变误差产生的原因及蠕变误差补偿方法。针对L6D型平行梁式称重传感器,研究了其力学特性、弹性元件受力分析与理论计算。

(2)设计了一种新型称重传感器蠕变误差检测装置,其创新点在于砝码组与气缸的联接之间采用两个圆锥形和两个倒圆锥形结构,两种结构相互配合使得砝码组在气缸带动下上下加载、卸载时能够实现自动定心,保证砝码组在上下移动过程中的稳定性,减小称重传感器蠕变测试时的误差。

(3)装置机架是称重传感器蠕变误差检测装置主要部件,同时也是其他机构部件的安装基准部件,其稳定性对于整个称重传感器蠕变误差检测装置至关重要。文中利用ANSYS Workbench对机架进行有限元分析,得出机架在工况下的变形情况,确定机架在工况下的可靠性;通过预应力模态分析,分析机架结构的固有频率和振型;通过对称重传感器蠕变误差检测装置的运动仿真,检验结构设计的合理性。

(4)利用设计的装置对称重传感器进行蠕变试验,得出称重传感器试验数据,绘制出称重传感器蠕变特性曲线,分析其蠕变特性。