浅析快速定量装车系统数字称重技术的应用.doc

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1、浅析快速定量装车系统数字称重技术的应用【摘要】为了使快速定量装车系统实现高效、精准的装载，本文浅略的探讨了数字式称重传感器在快速定量装车系统中应用的可行性和高效性，并以此为基础分析了适合装车系统的数字采集技术。【关键词】快速定量装车系统;数字称重;数字式;数字化一、引言随着国内现代化生产水平的不断提高，快速定量装车站作为一种对人宗散装物料进行高精度自动计量的设备，越来越受到煤矿、港口等企业的青睐。装车系统属于非连续累计衡器（又称累计料斗秤），计量准确度高、性能稳定、工作可靠，是一种对散装物料进行自动称量的衡器。它将待称量的一批散

2、料自动分成若干份分立的被称载荷，按预定程序依次称量每份载荷的重量，累加所有称量结果，并将被称量的载荷卸入火车（或汽车）车厢屮，称量与装车同步进行，达到快速定量装车的目的。在装车过程屮,所装物料的称量精准性是依靠称重传感器实现。目前应用的模拟式称重传感器，是采用电阻应变转换原理，普遍存在着输出的模拟信号小（一般为20~40mV）,传输距离短抗干扰能力差，称重显示控制仪表复杂，安装、调试不方便等先天缺陷。开发新型的数字称重传感器，实现数字式称重技术，是快速定量装车系统的发展需要。二、数字称重技术简介1•数字称重系统的主要特点第一，每

3、只传感器具有各自的地址，可通过RS485等通信接口查询单个传感器的工作状态。第二，可以直接获得每只传感器的原始输出信号，而不是得到一个由多只传感器并联组合在一起的无物理量相对应的未知模拟信号。正是有了这两大特点，才使数字系统真正实现了探测、辨认、诊断等“智能化”功能。第三,能对传感器实现数字化的软件补偿（如温度、线性、蠕变筹）。从原理上讲，只要传感器的稳定性好，就可以经过软件实现理想的补偿。这种方法在对传感器的补偿方面早已得到证明，因此可将传感器的制造精力主要放在稳定性上。2.数字称重传感器分类（1）数宁化称重传感器：一种是将模

4、拟式称重传感器的输出信号，通过安装在其内部的数字变送器，变为数字信号输出，通常称为数字化称重传感器。数字化称重传感器的力学和温度性能指标，都是以模拟式称重传感器的制造工艺和电路补偿、调整技术为基础的。数字变送器只是将模拟输出信号数字化，并不能提高各项性能指标。由于其受数字变送器的影响，因而其测量数据还会损失一些固有性能。（2）数字式称重传感器：是在彻底脱离传统模拟式称重传感器的制造工艺和电路补偿、调整技术的基础上，所开发的新型数字式智能称重传感器。其通过由放大、滤波转换、微处理器芯片、温度敏感元件等元器件组成的数字式电路，以及标

5、度变换数字滤波、数字调零、数字补偿等软件技术，使称重传感器输岀的数字信号成为一组组有格式、有规律的高低电平信号，经过效率高、可靠性好的接口实现远距离传输。数字式称重传感器的制造工艺完全不同于模拟式称重传感器，其主要是在应变元件组成惠斯登电路后，通过试验、测试、建立数字补偿技术与工艺要求的各补偿项目的数学模型，形成便于程序化计算的公式，便丁编制成补偿计算软件，如线性补偿、蠕变补偿、零点补偿和灵敏度补偿等数学模型。数字补偿技术与工艺是建立在合理的物理模型和数学模型基础上的，给出准确可靠的数学模型是保证数字补偿的前提。而根据数学模型编

6、制出的简单、实用、有效的补偿计算软件，存储在微处理芯片中，对各项误差进行有效地修止和补偿，为智能化数字称重仪表提供可靠的数字信号。图1称重系统基本构成（3）整体型数字式智能称重传感器：在称重传感器内部安装有放大、滤波、A/D转换，微处理器芯片和温度敏感元件等组成的数字处理电路，利用微处理器芯片已存入的软件，实施各项数字补偿工艺，进行综合性能测试和检定，最后采用电子束焊或激光焊进行密封。（4）分离型数字式智能称重传感器：分离型数字式智能称重传感器是将原先放置在称重传感器内部的A/D转换数字处理电路，移至一个外部接线盒内，将具有A/

7、D转换模块的接线盒称为数字接线盒。普通的模拟式称重传感器接入数字接线盒后，它的输出便以数字信号传输给与其配套的称重显示控制仪表。耳前各生产厂家的数字传感器只能在本厂的显示器或所提供的软件的支持下工作，相互间没有互换性。这是因为一些技术方面的原因，但在很大程度也取决于厂家的利益，在我国这方面的因素可能更突出一些。但此问题由另一方面来考虑，这种局限性也影响了数字传感器的广泛使用和推广。另外冃前数宁式传感器基本限于柱形，类型太少，也是限制广泛使用原因。表1厂家HBMHBMFLINTEC型号C16AC3C16iC3RC3D精度等级C3(

8、0.0170%)C3(0.018%)3000C3C4最大检定分度(nl)(Vm)30000.0100%Emax30004000灵敏度2mv/v1000000200000灵敏度误差(Cn)±0.5%土0.03%W±0.020%W土0.018%温度对灵敏度影响(TK