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    隨著傳感器技術(shù)的進(jìn)步，由稱重傳感器制作的電子衡器已廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)，實(shí)現(xiàn)了對物料的快速、*稱量。

傳感器質(zhì)量是制約我國各類相關(guān)產(chǎn)品整體質(zhì)量提*的關(guān)鍵*在。與**相比，我國稱重傳感器制造和工藝總體水平比較落后，主要表現(xiàn)為工藝裝備與檢測儀器老化，產(chǎn)業(yè)化程度低，穩(wěn)定性、可靠性與環(huán)境適應(yīng)性差。同時，有些傳感器的檢驗(yàn)項(xiàng)目還缺乏必需的檢測手段。

*、傳感器的蠕變試驗(yàn)

傳感器蠕變，是指保持溫度恒定，在*有的環(huán)境條件和其他可變化量保持不變時，傳感器輸出隨時間變化的特性。傳感器的蠕變誤差需要從兩個方面確定:*是蠕變加載，在(10～20)s時間無沖擊地加上額定負(fù)荷，在加荷后(10～20)s讀數(shù)，然后在30min內(nèi)按*定的時間間隔依次記下輸出值。傳感器蠕變(<I>CP</I>)按下式計(jì)算:<I>CP</I>=<I>θ</I>2-<I>θ</I>3/<I>θn</I>×100%。二是蠕變恢復(fù)，盡快去掉額定負(fù)荷(在10s～20s時間內(nèi))，卸荷后在(10～20)s內(nèi)立即讀數(shù)，然后在30min內(nèi)按*定的時間間隔依次記下輸出值。傳感器的蠕變恢復(fù)(<I>CR</I>)按下式計(jì)算:<I>CR</I>=<I>θ</I>5-<I>θ</I>6/<I>θn</I>×100%。

傳感器的蠕變試驗(yàn)*般在靜重式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)上實(shí)現(xiàn)，但靜重式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的負(fù)荷全部由砝碼直接產(chǎn)生，設(shè)備投入成本大，特別是大量程的靜重機(jī)，*般企業(yè)都無法承受。

二、用杠桿式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)實(shí)現(xiàn)蠕變試驗(yàn)

1.杠桿式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理

杠桿式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)包括反力架、主機(jī)、杠桿和加荷部分。主機(jī)的底座固定在地基上，底座內(nèi)裝有主機(jī)變速拉平機(jī)構(gòu)，底座上裝有立柱，主機(jī)中部裝有反力架與主機(jī)底座內(nèi)的變速拉平機(jī)構(gòu)連接，杠桿位于主機(jī)頂部，右端與加荷部分連接。

在工作時，以加荷部分*帶的砝碼產(chǎn)生的力為標(biāo)準(zhǔn)載荷，通過杠桿機(jī)構(gòu)按比例放大后，按順序自動把預(yù)置力值逐步加載到被檢傳感器上。當(dāng)每次加載后，因?yàn)楸粰z傳感器的變形會導(dǎo)致杠桿連接加荷部分的*端下降，主機(jī)通過底部的變速拉平機(jī)構(gòu)帶動反力架向下移動，使杠桿回復(fù)到水平狀態(tài)，同時控制系統(tǒng)對被測傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，從而完成對裝置在反力架內(nèi)的被檢傳感器的檢定試驗(yàn)。

由于砝碼是逐級加載到被檢測力儀上，并不是*次性將載荷加載，達(dá)不到蠕變試驗(yàn)無沖擊加載的要求，因此，現(xiàn)有的杠桿式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)無法實(shí)現(xiàn)蠕變試驗(yàn)功能。

2.蠕變試驗(yàn)設(shè)備改造原理

如果用杠桿式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)進(jìn)行蠕變試驗(yàn)，則必須對其結(jié)構(gòu)和加載方式進(jìn)行改進(jìn)。我們在杠桿式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)上增加蠕變試驗(yàn)裝置，該機(jī)構(gòu)為可調(diào)式升降機(jī)構(gòu)，也可以為手動絲桿調(diào)節(jié)、電機(jī)加絲杠調(diào)節(jié)或油源加油缸調(diào)節(jié)的任*種。通過該裝置將砝碼逐級增加的載荷支起，累計(jì)到預(yù)定值時再快速施加到被測傳感器上，并按要求保持足夠的時間，從而實(shí)現(xiàn)用杠桿式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)進(jìn)行蠕變試驗(yàn)的設(shè)想。

3.用杠桿式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)實(shí)現(xiàn)蠕變試驗(yàn)過程

圖1是我們?yōu)樘K州某*10t杠桿式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)改造后的實(shí)際方案圖。改造時將原杠桿比為1∶20焊接成型杠桿改為杠桿比1∶10的低合金鋼整體鑄造成型杠桿，并增加了*套蠕變試驗(yàn)裝置。

用杠桿式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)進(jìn)行蠕變試驗(yàn)時，*先通過鎖緊機(jī)構(gòu)將杠桿鎖緊至水平狀態(tài)，調(diào)整蠕變承力絲杠至zui低位置，這時蠕變承力絲杠與上反力架上表面保持1mm間隙，然后松開鎖緊機(jī)構(gòu)，將被檢稱重傳感器放置在反力架內(nèi)，調(diào)整傳感器與下反力架上壓頭間隙至3mm左右(大于蠕變承力絲杠與上反力架上表面之間的間隙)，這時設(shè)置蠕變試驗(yàn)載荷并加載，加載后杠桿的砝碼*端下降，上反力架上升，負(fù)荷由蠕變機(jī)構(gòu)支撐，傳感器還未受力，杠桿不進(jìn)行拉平動作；等載荷加到預(yù)定值后，主機(jī)部分才通過變速拉平機(jī)構(gòu)帶動下反力架向下移動，拉平杠桿回復(fù)到水平狀態(tài)。這樣便將全部負(fù)荷快速施加到被檢傳感器上，實(shí)現(xiàn)了蠕變試驗(yàn)，并按要求進(jìn)行長時間的保載試驗(yàn)，獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)，zui終完成試驗(yàn)。

由上述可見，蠕變測試加載與卸載時間取決于蠕變承力絲杠與上反力架上表面之間的間隙、被測傳感器的變形量以及下反力架拉平機(jī)構(gòu)的速度。本機(jī)蠕變承力絲杠與上反力架上表面之間的間隙為1mm，被測傳感器的變形量*般較小，在0.2mm以內(nèi)，下反力架拉平機(jī)構(gòu)的速度為4mm/min，這樣實(shí)際蠕變加載與卸載時間在18s左右，載荷穩(wěn)定時間在10s左右，滿足傳感器蠕變試驗(yàn)要求。

4.測力杠桿改善

蠕變試驗(yàn)需要長時間滿負(fù)荷加載，這對杠桿提出了很*的要求?，F(xiàn)有的杠桿式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的杠桿*般是通過焊接方式成型，由于焊接工藝本身的*度和焊接部分在使用過程中的形變，這類杠桿長時間的滿負(fù)荷加載會增加杠桿的疲勞和變形，降低測量*度，影響到整機(jī)的壽命。因此，我們對現(xiàn)有的杠桿進(jìn)行改善，將原焊接成型的1∶20的杠桿改為1∶10的低合金鋼整體鑄造成型，有效地減小了杠桿的變形并保證了長期的穩(wěn)定可靠性。同時采用*的水平檢測裝置對杠桿的平衡狀態(tài)實(shí)時檢測顯示，根據(jù)平衡方式進(jìn)行杠桿的手動平衡或自動平衡。

5控制系統(tǒng)

杠桿式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)結(jié)構(gòu)龐大，組成零部件很多，監(jiān)控點(diǎn)也多，增加蠕變試驗(yàn)功能后，對控制系統(tǒng)的控制過程和數(shù)據(jù)采集的可靠性提出了更*的要求。

硬件方面，杠桿通過數(shù)據(jù)采集卡采集杠桿的鎖緊狀態(tài)信號，用控制計(jì)算機(jī)根據(jù)信號進(jìn)行控制；杠桿平衡檢測采用紅外光電狹縫式定位裝置，對杠桿位置進(jìn)行數(shù)字編碼；砝碼定位采用紅外光電傳感技術(shù)，用光電編碼測距方式取代原固定位置檢測的方式；計(jì)算機(jī)根據(jù)檢定過程的需要輸出控制信號經(jīng)光電隔離和驅(qū)動后，控制杠桿平衡主電機(jī)、杠桿鎖緊(松開)電機(jī)、砝碼托盤電機(jī)和蠕變機(jī)構(gòu)電機(jī)等實(shí)現(xiàn)預(yù)期的動作和調(diào)整。

軟件方面，需要控制系統(tǒng)的人機(jī)界面形象直觀、操作簡便和擴(kuò)展性好。該系統(tǒng)通過程序?qū)崿F(xiàn)了以下功能:

(1)靈活的處理方式:該系統(tǒng)根據(jù)GB/T7551-2008進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，同時又可以根據(jù)需求提供靈活多變的試驗(yàn)方式。

(2)多樣的試驗(yàn)?zāi)Ｊ?/span>:手動、自動和簡易測試能夠適應(yīng)不同層次的試驗(yàn)要求。

(3)實(shí)用的記憶功能:系統(tǒng)能夠記憶操作人員上次試驗(yàn)的各種設(shè)置。如實(shí)驗(yàn)窗口數(shù)據(jù)的顏色、砝碼加卸速度的大小，以及試驗(yàn)設(shè)置等信息。

(4)簡明的動畫形式:使用戶在只觀察軟件時即可明確地知道砝碼當(dāng)前的狀態(tài)。

(5)及時的保護(hù)方式:該系統(tǒng)能夠應(yīng)付多種突發(fā)的試驗(yàn)錯誤，如限位報警、過載報警等。

(6)實(shí)時的處理方式:試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)庫管理模式，能夠?qū)崟r地察看數(shù)據(jù)庫記錄以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

(7)自動采集、控制:能夠根據(jù)用戶的設(shè)置，自動試驗(yàn)并記錄相應(yīng)的報表。

(8)簡易的操作方式:人機(jī)交互界面采用標(biāo)準(zhǔn)的Wind0ws風(fēng)格。

三、結(jié)束語

通過對杠桿式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的改進(jìn)，增加了蠕變試驗(yàn)功能，*方面，傳感器企業(yè)不再需要額外購置蠕變試驗(yàn)裝置，降低了傳感器企業(yè)的經(jīng)營成本，提升了傳感器的價格優(yōu)勢；另*方面，通過對傳感器的*密檢測，保證了傳感器的生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，從而獲得質(zhì)量優(yōu)勢。稱重傳感器企業(yè)不斷提升自己的優(yōu)勢，必定能在激烈的競爭環(huán)境中取得滿意的位置。

以上就是用杠桿式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)完成傳感器蠕變試驗(yàn)淺談的詳細(xì)說明，希望能幫助到您！