秤体弯曲变形对两种不同结构的地磅的影响

本文研究了秤体弯曲变形对两种不同结构的地磅的影响， 由于传感器的放置方式不同，秤体变形对衡器产生的误差也不同，传感器正放置产 生的相对误差要远大于传感器反放置产生的相对误差。

目前,80-100吨大吨位地磅已十分普 及，120-150吨的电子汽车衡也随处可见,传统的检 定方法越来越难适应,而且费时费力，检定成本也直 线上升,寻找新的检定方法已十分迫切,而了解秤体 弯曲变形对不同结构的电子汽车衡的影响十分必 要。本文就是本所获得国家专利项目《电子汽车衡 快速标准检定仪》的实验结论,现在提供给其他研 究地磅及地磅检定装置的同行们，以 作参考。

根据地磅的传感器安装方式的不同，可 将电子汽车衡分为两种:1、传感器反放,2、传感器正 放。当地磅进行承载时，秤面将发生弯曲变 形,变形会对称量结果造成误差，同样的变形,传感 器不同的安装方式，对称量结果产生的误差大小不 同。

下面分别进行讨论

(一)地磅的称重传感器正放置。对于这 种情况,秤体在大负荷的时候受重力产生变形,使称 重传感器受到一个水平分力和一个弯矩的作用，而 且受力点也产生偏移，所以误差稍大。

(二）地磅的称重传感器反放置。对于这种放置方式,不存在上一种方式存在的问题。因为这 种称重传感器的放置，当秤体在大负荷受到重力产 生变形时，称重传感器也跟着秤体变形发生偏转， 使称重传感器的受力方向始终与其轴线一致。由下 面计算可知：此情况秤体变形产生的相对误差只有 10_7数量级，相对于中准确度级允许相对误差10~3 数量级来说,可以忽略不计。

下面先计算秤体变形产生的挠度和偏转角。

例：100吨地磅,长16米，由六只压式称 重传感器支撑,传感器反放置,纵梁由六根28槽钢 (E=2xl09,1=5130x10-*)组成。按照检定规程计算偏 载测试,采用两种检定手段,差别多大？

解：由检定规程可知，此电子秤偏载测试需要的 重量值为196000N(20吨),为了计算方便，取受力点 在两个传感器的中点（此时为挠度最大的点，为最 差情况)

传感器受到两个力的作用：秤体对传感器的压 力和球的支撑力，二者在传感器轴线上，大小相等， 方向相反。传感器受力N与荷载P的关系为：

N cos 0 = p

故此偏转角产生的误差=(N-p)/p =l/cos 0 -I=l/cos0.075-l=8.6xl0-7

由计算可知^若将20吨砝码放置于两个传感器中 点，秤体变形3.47mm，产生偏转角0.075度，由此产 生的相对误差为数量级，对于中准确度衡器相 对允差为

10_3数量级的要求来说，可以忽略不计。

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同理，对于各称量点,本结论同样试用。

对于传感器正放，我们做实验进行误差测试。 实验:秤体变形产生的误差测定 实验原理：将24吨按码放置在秤的四个角上， 测得数据;再将砝码放置在秤的中央,测得数据。然 后计算示值差。

实验数据如下表 秤体变形产生的误差测试 日期:20(B/06/08

注:

传感器:宁波博达公司量程:20吨0.02%等级

出厂检验数据:非线性0.02%重复性0.01% 滞后0.01% 蠕变0.017% 称重显示器:3190型 秤台尺_寸:长6米、宽3.5米、高26厘米 自重4100千克，实验时,零点跟踪已经解除 6月7日，气温281,6月8日，小雨气温22^ 6月7日，标定被检定衡器时无风 两种放置方法:秤体变形相差3毫米 结论

此实验中，传感器为正放置，由数据可以看出，传 感器正放，秤体变形产生的误差达到7xl0-5。

综上所述，由于传感器的放置方式不同,枰体变 形对衡器产生的误差也不同，传感器正放置产生的 相对误差(7xl04)要远大于传感器反放置产生的相 对误差(8.6><10_7)，高两个数量级。