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裝載機/鏟車稱重系統(tǒng)與傳感器的選擇(一）

閱讀：361發(fā)布時間：2025-1-25

裝載機/鏟車稱重系統(tǒng)與傳感器的選擇(一）
裝載機/鏟車是在底盤的前方鉸裝由動臂、連桿機構(gòu)和裝載斗組成的工作裝置，在行進(jìn)中鏟裝、運送、卸載和平整作業(yè)的自走式土方機械。若換裝相應(yīng)的工作裝置，還可以進(jìn)行推土、起重、裝卸木料及鋼管等作業(yè)，是一種用途十分廣泛的工程機械。


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　前 言
一、裝載機特點和稱重計量
　裝載機自重大,軸距短,且始終處于流動作業(yè)狀態(tài),難以用固定位置的衡器對它所載貨物進(jìn)行稱量,否則會影響工作效率,因此,尋找一種使其在工作過程中完成對貨物稱重的方法,才能較好地解決這一問題.一般來說,對貨物計量的準(zhǔn)確度要求越高越好，稱重誤差一般要求0.1%～0.5%左右。

　裝載機進(jìn)行散堆貨物裝載時，初期采用測比重畫線估算的方法來計算所裝貨物的重量，此法存在著誤差大、隨機性大、不便管理等特點。多裝，會造成直接經(jīng)濟損失和超載運輸；少裝欠載，則會降低運輸效能，損害客戶利益。同時，因裝載機無稱量裝置而使物料裝卸還必須依賴于汽車轉(zhuǎn)運過秤或使用地磅，裝卸效率低下費用也很高。

　隨著鐵路、汽車、港口、碼頭等物流裝卸業(yè)的發(fā)展，裝載上貨效率、安全性和準(zhǔn)確性的要求越來越高。需要一種的裝載機稱重系統(tǒng)來實現(xiàn)裝載過程中對貨物的自動準(zhǔn)確計量，對于加強裝載作業(yè)管理，防止超載和欠載，提高裝卸作業(yè)效率和效益，保證車輛運輸?shù)陌踩杂兄@著的實效。

 

二、稱重系統(tǒng)介紹
工作原理：
　裝載機稱重系統(tǒng)一般分為兩個部份，信號采集部分和信號處理及顯示部分。信號采集部分一般通過傳感器或者變送器實現(xiàn)，信號采集的準(zhǔn)確程度對裝載機的稱量的準(zhǔn)確度至關(guān)重要。


1、 靜態(tài)稱重系統(tǒng)
　常用于對現(xiàn)有裝載機或鏟車的改裝，由于現(xiàn)場沒有適當(dāng)?shù)姆Q量設(shè)備，而用戶又需要進(jìn)行計量以進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算時，鑒于用戶對改裝成本的需求，通常會選用靜態(tài)計量方式。靜態(tài)計量稱重設(shè)備組成：壓力傳感器（1個或2個，視精度要求而定）+普通稱重顯示儀表（必要時可選配打印機）+安裝附件（引壓管或過程接口等）。
靜態(tài)稱重系統(tǒng)得一般特點：

1）、每次稱量時，稱重斗的位置要求一致，以保證稱量的準(zhǔn)確性，從而影響了稱重效率；
2）、設(shè)備功能較少，許多工作需要手工協(xié)助完成，如記錄、計算等；
3）、適用于短期作業(yè)場所，不需要大量的數(shù)據(jù)處理；
4）、成本低，對一些個體經(jīng)營單位或小單位比較適合；
5）、涉及的參數(shù)少，安裝調(diào)試比較方便。

2、動態(tài)稱重系統(tǒng)
對車站、港口等大型單位的裝載計量，應(yīng)選擇動態(tài)稱重系統(tǒng)，以滿足快速、連續(xù)計量與大量數(shù)據(jù)管理的需求。
動態(tài)計量稱重設(shè)備主要包括：壓力傳感器（2只）+動態(tài)控制儀表（帶打印功能）+安裝附件。
動態(tài)計量稱重設(shè)備的主要功能特點：
1）、累計裝載，重量設(shè)定、顯示和超重報警功能；
2）、單斗重量稱重和累計、顯示功能；
3）、貨車車型選擇或輸入功能，貨車車號錄入功能；
4）、操作者、裝載機編號和裝車站代號輸入功能；
5）、作業(yè)時間(年,月,日,時,分)記錄功能；
6）、作業(yè)基本數(shù)據(jù)存儲、打印與查詢功能；
7）、采用動態(tài)采樣和模糊算法,實現(xiàn)動態(tài)標(biāo)定和動態(tài)稱量,無須停斗,舉升過程中自動稱重；
8）、使用裝載機電源供電。
9）、采用雙液壓傳感器及高精度A/D轉(zhuǎn)換器，精度更高。
10）、可設(shè)置自動置零或手動置零。

三、適用范圍
　適用于裝載機（包括鏟車）自動稱重計量、超載保護(hù)、工作量管理等?？煞Q量煤或焦炭﹑有色礦﹑土方﹑花崗或大理石﹑砂子﹑碎石磚﹑工業(yè)及民用垃圾、挖掘材料及建筑添加料等。應(yīng)用場所：礦山、車站、港口、碼頭、工廠、貨場等輪式裝載機。


四、傳感器的選擇
　根據(jù)裝載機的作業(yè)特點，信號采集部分一般有稱重傳感器、壓力（油壓）傳感器、壓力（油壓）變送器三種，需要強調(diào)一點的是傳感器防過載、抗震動、絕緣性、抗干擾等性能要比較好。
A> 稱重傳感器
　一般是用傳感器代替銷軸使用同時達(dá)到稱量的目的。該方案對傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計和安裝尺寸精度要求較高，所以在實際作業(yè)中經(jīng)常會出現(xiàn)精度低、安裝更換不方便等不佳現(xiàn)象，甚至?xí)霈F(xiàn)安全事故，所以沒有得到推廣使用。

B> 壓力（油壓）傳感器
　通過液體壓力轉(zhuǎn)換為裝載斗的重量來完成稱重作業(yè)，它改裝方便快捷，設(shè)備的測量精度相對使用稱重傳感器大大提高，安全性能得到了保證。

C>壓力（油壓）變送器
　傳感器輸出的是mV信號，而小信號在傳輸和處理的時候容易受到干擾，折算出來的重量容易引起誤差，對顯示部分的要求比較高，在對稱重精度要求比較高的系統(tǒng)中使用比較困難。變送器很好的解決了這些問題，它抗干擾能力強、輸出信號大（一般為4~20mA或者0-10VDC、0-5VDC），這樣對信號處理部分和顯示部分要求大大降低，稱重系統(tǒng)的準(zhǔn)確度也相應(yīng)增強。

下面介紹兩種適用于裝載機或鏟車稱重裝置的壓力傳感器、變送器：
A、 電阻應(yīng)變壓力傳感器（俗稱貼片式傳感器）
　在裝載機稱量貨物重量時，連接鏟斗的油泵是不斷運動的，油泵內(nèi)的油（待測介質(zhì)）經(jīng)過多次高壓后，溫度會升高，傳感器在應(yīng)變片的選擇上充分考慮了溫度因素，采用高溫應(yīng)變片，在制作過程中采取相應(yīng)措施讓傳感器溫度漂移盡可能的小，<±0.03%FS，在安裝時一般是通過引壓管進(jìn)行安裝。這樣，傳感器承受的溫度和沖擊得到緩解，從而增加了設(shè)備的使用穩(wěn)定性。
1）主要特點：
　 a、精度高，長期穩(wěn)定性好。
　 b、密封好，耐腐蝕。
　 c、低成本，性價比高.

2）、主要技術(shù)參數(shù)：
項目
指標(biāo)
項目
指標(biāo)
量程25MPa；40 MPa；60 MPa；100MPa安全過載150%FS
靈敏度1.5-2.0mV/V靈敏度溫漂±0.03%FS/℃
供電5-12VDC(推薦)，15VDC（*大）零點溫漂±0.03%FS/℃
精度±0.1%；±0.2%；±0.5%環(huán)境溫度-30~+90℃
壓力接口MM20x1.5；G3/8；用戶訂制橋臂電阻≤350Ω
導(dǎo)線長度Φ5.5x5m絕緣電阻
≥2000MΩ（250V）

  


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