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裝載機(jī)/鏟車稱重系統(tǒng)與傳感器的選擇(一)

來源:北京中航科儀測控技術(shù)有限公司   2025年01月25日 09:24  
裝載機(jī)/鏟車稱重系統(tǒng)與傳感器的選擇(一)
裝載機(jī)/鏟車是在底盤的前方鉸裝由動臂、連桿機(jī)構(gòu)和裝載斗組成的工作裝置,在行進(jìn)中鏟裝、運(yùn)送、卸載和平整作業(yè)的自走式土方機(jī)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(jī)械。


                    
 前 言
一、裝載機(jī)特點和稱重計量
 裝載機(jī)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(jī)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(jī)性大、不便管理等特點。多裝,會造成直接經(jīng)濟(jì)損失和超載運(yùn)輸;少裝欠載,則會降低運(yùn)輸效能,損害客戶利益。同時,因裝載機(jī)無稱量裝置而使物料裝卸還必須依賴于汽車轉(zhuǎn)運(yùn)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(jī)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(qiáng)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(yùn)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī))+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(jī)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(jī)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(jī)(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(jī)。


四、傳感器的選擇
 根據(jù)裝載機(jī)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(qiáng)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(qiáng)、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(qiáng)。

下面介紹兩種適用于裝載機(jī)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(jī)稱量貨物重量時,連接鏟斗的油泵是不斷運(yùn)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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