稱重傳感器使（shǐ）用中連接件的設計與選用要點：

* . 前言

稱重傳感器被稱為電子稱重（chóng）係統及電子衡器中（zhōng）的心髒部（bù）件。*技術的飛速發展，由稱重傳感器製作的電子稱重係統及電子衡器也已廣泛（fàn）地應用（yòng）到各（gè）行各業，實現了對物料快速、*的稱量（liàng）。特別是隨著電子微處理（lǐ）技（jì）術的出（chū）現，工業過程自動化程度的不斷提*，稱重傳（chuán）感器已成為過程控製中的必需的裝置，從電子計價秤、電（diàn）子汽車衡等常用衡器，到混合分配多種（zhǒng）原料的配料係統、工藝中（zhōng）的自動檢測和（hé）粉粒體進料量控製等，都（dōu）應用了稱重（chóng）傳感器。

稱重傳（chuán）感器的（de）安（ān）裝（zhuāng）介（jiè）於承載器和基礎安裝麵。如果隻（zhī）做簡（jiǎn）單的連接就投入使用，不*達不到預

期的稱量*度，還容易造（zào）成稱重傳感器損壞及安全事故。稱重傳感器連接件（jiàn）作為稱重量值測量環節的關鍵部件直接（jiē）影（yǐng）響到稱重計量結（jié）果（guǒ）的*性（xìng）。在實際應用中，連接件更起著抵製各種幹擾力的作用。

1. 當承載器上加上物料後，承載器的承重梁（liáng）必然產生擾（rǎo）度使支點會產生*個轉角，假如承（chéng）載器的承載梁與稱重傳感器的連接不是活絡（luò）的，則必然產生“誤信號”，也可能致使傳感器損壞。

2. 被稱量的車輛進入承載器台麵時進行刹車，將產生相當大的水平衝擊力。雖然裝有限位裝置，但也（yě）必須要有合適的（de）稱重連接件保（bǎo）證快速複位。盡（jìn）可能（néng）的減少衝擊力傳遞到稱重傳感器上。

3. 承載器與（yǔ）基礎安裝麵的線膨脹係數在絕大多數情況下是不*致的，環（huán）境溫度變化（huà）產生的橫（héng）向力會使稱重傳感（gǎn）器輸出與其無關的稱重量值。

4. 大型電子衡器在安裝時，承載器與安裝基礎麵之間的安裝位置必然存在*定的偏差。*以連接件要確保有*定的擺（bǎi）角和（hé）位移。

5. 承載器通常采用焊接方（fāng）式就（jiù）行連接，隨著（zhe）時間的（de）推移，會由於應力（lì）釋放產生不規則的（de）扭曲，這也要求連接件在（zài）形位上有適當的變動。

二 . 連接件設（shè）計及加工中應重視的問題（tí）

如何解決稱重傳感器在（zài）使用（yòng）中（zhōng）不（bú）可避免的力學幹擾，主要依靠（kào）合理的連接件來予以削減或消除。連接件結構的同心度、尺（chǐ）寸、表麵粗糙度、材料硬度（dù）都會影響稱重傳（chuán）感器的使用*度，連接件的（de）光潔度（dù）要*，否（fǒu）則受力後就要變形。表 1 是鋼（gāng）材料接頭在磨削加工和刨削加工後的變形（xíng）值。表 2 是三種不同材（cái）料（liào）在相同粗糙度，加載 5MPa 壓力情況下（xià）的變形（xíng）情況（kuàng）。當連接件材料越軟，光潔度差時，在很小的載荷下就產生（shēng）很大的變形，連接件的變形會使合力點發生變化，引起稱重傳感器性能發生變化。

表 1 鋼材料接頭（tóu）在磨削加工和刨削加（jiā）工後的變形值

表 2 三種不同材料在加載 5MPa 壓力情況下的變形情況

稱重傳感器連接件的設計原則是：要（yào）確保稱重傳感（gǎn）器的稱量值能夠通過稱重傳感器的受力軸線傳遞，連（lián）接件設（shè）計時能夠靈活轉動、滑動（dòng）、擺動；又有*定的剛度、硬度、粗糙度能夠滿足消除或減弱非（fēi）計量量值的導入。稱重傳感器連接件具（jù）備的功（gōng）能及加工質量要求可歸納為：

1. 對需要傳遞的（de）稱重量值保證*，必須要保證稱重傳感器的受力與其軸線吻合或控製在（zài）允許的誤差範圍內。

2. 在（zài）進行稱重計量作業時承載器產（chǎn）生水平方向的位移（yí）或衝擊，承載器由於應力釋放產生的不規則（zé）變形，承載器由於線（xiàn）膨脹係數的差（chà）異在不同溫度下的伸縮，這時需要連接（jiē）件具有靈活的轉動、擺動（dòng）致使稱重傳感器*得到的稱（chēng）量（liàng）值真實（shí）有效。

3. 在受力方向，連接件應具有*定（dìng）的剛度（dù），當（dāng）施加載荷時，連接件的變形量要求越小越好。

4. 連接（jiē）件應該具有良好的自動複（fù）位功（gōng）能。

5. 要確保*定的（de）粗（cū）糙度，與相應的硬度配合能確（què）保在大載荷作用下接觸（chù）應力小於允許的接（jiē）觸應力且不產生凹（āo）陷（xiàn）。產（chǎn）生的摩擦力和摩擦力矩都不影（yǐng）響（xiǎng）其靈活（huó）性。

三 . 常用（yòng）連接（jiē）件設計及選用（yòng）的參考尺寸

常見的稱重連接件分為壓向和（hé）拉向。絕大多數稱重傳感器壓向（xiàng）連接（jiē）件（jiàn）都（dōu）采用柱體或球麵的結構來實現（xiàn）力值得（dé）傳遞，也就是承（chéng）載器上*有重物產生的重力都由球麵形成的點接觸集中傳遞給稱重傳感器，使重力線與稱重傳感器理想受力軸線重合。除此之外，壓向連接件的（de）還具有以下功（gōng）能：1. 具有好的自動複位功能。稱重（chóng）傳感器（qì）在（zài）稱重係（xì）統中，承載器在接（jiē）受重物時，總會有輕微的側向衝擊和移動（過大衝擊力造成的（de）嚴重影（yǐng）響需要*門的限位裝置來克服），使重力在稱重傳感器上的作（zuò）用點偏離軸線而產生稱量誤差。2. 具有安全保（bǎo）護和經受疲勞的性能。連接件處於承載器和稱重傳感器之間，並處在可動連接的狀態下工作。若沒有約束裝置，則在外界強烈的衝（chōng）擊下，承（chéng）載器（qì）會擺脫（tuō）稱重傳感器（qì）而損壞稱重係統。*般采用（yòng）如圖*示的鋼球和凹球（qiú）麵進行加載。設計和選用原則建議參照表 3。常（cháng）用（yòng）的拉向（xiàng）連（lián）接件就是各種形（xíng）式的萬向節，它具有十分優良的（de）複位性能，始終使重物的（de）重力線與稱重傳感器的理想力學軸線重合（hé），能夠抵*任（rèn）何方（fāng）向（xiàng）的側向力幹擾。如果（guǒ）同時配置可旋（xuán）轉的裝置，則（zé）對於重力（lì）線上的任何幹擾（rǎo）力矩都可以（yǐ）在載荷作（zuò）用（yòng）到（dào）稱重傳感器（qì）作用點之前被消除。拉向連接件采用螺紋與其連接，為了確保安全性（xìng），螺紋尺寸及長度（dù）*般（bān）參照下表 4。圖 2 是常（cháng）用拉式連接件的示意圖。

四 . 結語

稱（chēng）重傳感器的穩定可靠工作離不開合（hé）理的連接件配合。根據筆者多年（nián）的經驗，結合多年來（lái）收集（jí）的市場反饋信息。絕大（dà）部分現場應用中出現的各類問題都是由於安（ān）裝過程中連接件的（de）選用及（jí）安裝不合理造成。再（zài）好的稱重傳感器，如果不配合合（hé）理的連接（jiē）件將可（kě）能導致整個稱重係統的*度嚴重超差或無法使（shǐ）用。行業內對稱重（chóng）傳感器的設計比較重視，但往往忽視了連接件。本文旨在通過對連接件的闡述，希望能引起設計者和使用者的重視。