L'influence de la force latérale sur les capteurs de pesage de pont et de colonne et les différences dans leurs scénarios d'utilisation
Dans le fonctionnement réel des systèmes de pesage,Les capteurs ne supportent pas seulement des charges de pesage axiales perpendiculaires à la surface supportant la force, mais sont également souvent confrontés à des interférences de force latérales dans la direction horizontale ou inclinéeEn tant que charge non cible, la force latérale perturbe l'état idéal de force supportée du capteur, entraînant une précision de mesure réduite ou même des dommages matériels.En raison des différences inhérentes dans la conception structurelle et les principes de force, les capteurs de pesage de type pont et de type colonne ont des capacités de tolérance à la force latérale très différentes, ce qui définit directement leurs limites distinctes dans les scénarios d'application.Cet article commencera par le mécanisme d'impact de force latérale, comparer les caractéristiques de la force antilatérale des deux capteurs, et trier systématiquement les différences des exigences fondamentales dans leurs scénarios d'application.
La force latérale fait référence à la charge non cible qui agit sur le corps élastique du capteur le long des directions horizontales, inclinées ou de torsion (déviant de la direction de la force axiale du capteur,généralement verticale) lors de la peséeIl comprend principalement trois types: pression transversale/traction, force de cisaillement et couple de torsion.cette force est une source d'interférence clé qui cause des erreurs de mesure.
La force latérale est étroitement liée au mode de fonctionnement et à l'état de l'équipement du scénario d'application.
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Interférence dynamique pendant le fonctionnement
- Par exemple: lorsqu'un chariot élévateur déplace un baril sur la plateforme de pesage, un choc horizontal entre le baril et la plateforme génère une force transversale;quand un bras robotisé attrape des matériaux pour peser, la force d'inertie du mouvement des bras forme une force latérale inclinée; lorsqu'un convoyeur transporte des matériaux, le biais de charge causé par le déplacement du matériau se transforme en force de cisaillement latérale.
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Erreurs d'installation et d'étalonnage de l'équipement
- Si la surface de montage du capteur n'est pas plane (a un angle d'inclinaison), la charge axiale est décomposée en un composant latéral; lorsque plusieurs capteurs sont combinés pour la pesée,les écarts dans l'espacement des capteurs ou les points de force empêchent une transmission uniforme de la charge axiale, formant un couple de torsion; lors de l'étalonnage, le déplacement des poids provoque une pression latérale locale.
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Impact sur l'environnement et les conditions de travail
- Dans les ateliers où les vibrations sont fortes, les vibrations périodiques du fonctionnement de l'équipement sont transmises au capteur, formant une force d'impact transversale.la force centrifuge des matériaux internes en rotation se transforme en force latérale; les instruments de pesage extérieurs (par exemple, les balances de camions) exposés à des vents forts subissent une force latérale horizontale due aux charges du vent.
Les conceptions structurelles des capteurs de pesage de type pont et de type colonne entraînent des différences significatives dans leurs mécanismes de réponse, les manifestations d'erreur,et les risques de dommages en cas d'exposition à une force latéraleOn peut l'analyser à partir de trois dimensions: la structure élastique du corps, la disposition du détensiomètre et l'impact sur les performances.
Les capteurs de pesage de type pont, également connus sous le nom de capteurs de type poutre, disposent d'une structure centrale de poutres élastiques "en forme de I", "en forme de boîte" ou "à double trou".Les poutres sont reliées à la plateforme de pesage/au piédestal par des extrémités fixes des deux côtésLa tolérance latérale de cette structure à la force résulte de deux avantages essentiels:
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Adaptation directionnelle de la rigidité structurelleLe moment d'inertie de la section transversale de la poutre élastique est beaucoup plus grand que son homologue axiale, ce qui lui confère une rigidité transversale extrêmement élevée.un capteur de type pont avec une charge nominale de 5 t a une résistance de charge transversale de 30% à 50% de la charge axiale (iLorsque la force latérale agit sur elle, la déformation transversale du faisceau élastique est seulement de 0,005 mm ≈ 0,01 mm ≈ beaucoup plus petite que celle du faisceau de 0,1 mm ≈ 0.15 mm de déformation sous charge axiale .
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Isolement directionnel des tensiomètresLes détensiomètres ne sont fixés que sur les surfaces supérieure et inférieure de la poutre élastique, et la direction de leurs grilles sensibles s'aligne sur la direction axiale.Ils ne sont sensibles qu'à la "tension de traction-compression" causée par les charges axialesEn revanche, la "tension de cisaillement" ou "tension de flexion" induite par des forces latérales (par exemple, cisaillement transversal, couple de torsion) est perpendiculaire à la direction sensible des jauges de contrainte,Il ne peut donc pas être converti en signaux électriques valides.Ainsi, l'impact d'erreur de la force latérale sur les capteurs de type pont est généralement contrôlé à 0,1% FS (échelle complète), et certains modèles de haute précision peuvent même le réduire à 0,05% FS.
Il convient de noter que si la force latérale dépasse la limite de résistance à la charge du capteur de type pont (généralement 50% de la charge axiale), la poutre élastique peut subir une déformation de flexion permanente.Cela se manifeste par une dérive de zéro accrue du capteur (excédant 0.02% FS/°C) et une linéarité réduite, entraînant une perte irréversible de précision de mesure.
Le corps élastique d'un capteur de pesée de type colonne a une structure cylindrique ou frustoconiaque,avec des jauges de contrainte fixées uniformément le long de la direction de circonférence du côté du cylindre (généralement 4 ou 8 pièces)Le défaut de base de cette structure réside dans sa grande capacité de compression."uniformité de rigidité axiale-transversale"- la différence de moment d'inertie entre les sections transversales axiale et transversale du corps élastique cylindrique est faible,et sa rigidité transversale n'est que de 1/31/5 de celle d'un capteur de type pontLa force latérale provoque donc facilement une déformation irréversible du corps élastique, avec les effets spécifiques suivants:
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