测力与称重系统中无砝码检定装置及方法

　　在许多测力与称重系统中,由于现场工业条件限制,无法对最终的系统进行砝码标定。例如,密封容器的料斗秤,钢丝绳的牵引装置,混凝土预制件的应力应变测试等。所以长期以来,使用测力与称重系统的用户,在使用砝码标定很困难的时候都希望有一种能够模拟实际使用情况,简单可靠,测试误差与实际使用精度一致的无砝码检定装置及方法。

　　1　砝码标准标定法与无砝码检定装置法的特性分析

　　以砝码作为标准标定方法是传统的称重系统标定方法。这一方法对地中衡、汽车衡、轨道衡、平台秤、吊钩秤是很有效的。它能模拟这些称重装置的正常均匀载荷情况,也能模拟这些装置的偏载和极限载荷情况,从而对这些称重装置进行标定。实际上该标定方法是以合格的砝码为基准,对称重装置进行对比标定的。

　　而无砝码检定装置是以传感器为标准,对测力与称重装置进行对比标定的。它是近年来发展很快的另一种标定方法。这一方法对一些实际使用中的测力与称重系统非常经济有效。　例如,冶金企业中大吨位的储料仓及大吨位的料斗秤等。在这些特殊的场合下,往往不能进行砝码标定(因为几十到几百吨的砝码是无法加载到料斗秤上)。这时借助于一个无泄漏的油缸力发生装置、标准传感器和附件连接装置,通过附件连接装置把力发生装置和标准传感器及被测系统叠加起来,根据牛顿第二定律(作用力与反作用力大小相等方向相反)进行对比标定。这又叫叠加式检定。下面通过一个料斗秤实例来介绍这一方法的工作过程。

　　2　用于料斗秤的无砝码检定装置工作原理

　　一般该装置如图1所示。由标准传感器,二次仪表,液压系统(包括泵站即油箱、油泵、电机、蓄能器、溢流阀、过滤器;操作台即手动阀门、微调器、压力表、电机控制器及报警器),承力部件(龙门架和承力梁)组成。标定前根据需要调整承力梁位置,安装标准传感器。启动油泵向蓄能器供油,到一定压力时停泵。标定时打开加载阀门向油缸供油,通过标准传感器的显示仪表观察力值变化;当指示值接近所标定的力值时,关闭加载阀门。然后调节微调器使力值达到标定值并使其稳定于该值。卸载时打开卸载阀门使油缸卸压,当接近标定的要求值时,关闭卸载阀门,调节微调器使力值达到标定值,并使其稳定于该值。记录下被标定料斗秤的进回程输出值,依次逐级完成加载卸载的标定。

　　很显然,无砝码检定装置受以下4个方面的影响:

　　(1)传感器的稳定性、重复性、长期稳定性、蠕变及响应速度的快慢和准确度。

　　(2)叠加装置是否保证标准传感器受力与被标定系统受力一样。即在连接装置是否保证标准传感器与被标定系统垂直叠加。