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測力和稱重傳感器的主要區(qū)別

來源:http://www.18404p.cn/news/82.html    發(fā)布時間:2018-09-13    點擊:2918

長期以來電子衡器(無論是自動衡器還是非自動衡器)及自動稱量系統(tǒng)中應用廣泛的是各種電阻應變式負荷傳感器,為了確保衡器的產(chǎn)品質量,國際法制計量組織(OIML)制定了“非自動衡器計量規(guī)程”國家建議NO.3,并于1968年10月第三屆國際法制計量大會通過。但是在地磅衡器精度評定等方面長期與傳感器不相同。
由于測力和稱重所用的傳感器,其原理、結構、材料、工藝以及計量都相同。因而兩者一直沒有加以區(qū)別,在國內(nèi)統(tǒng)稱為“負荷傳感器”、“力傳感器”。隨著衡器與自動稱量技術的發(fā)展,以及測力、稱重兩大技術領域對準確度要求等的不同,使人們逐漸認識到把用于質量測量的傳感器和用于測力的傳感器,在定義上、評價上、計量性能要求以及稱謂上加以區(qū)分得必要性。并逐漸把前者稱為稱重傳感器;后者稱為“測力傳感器”,文獻中一般都用“Load cell”表示。為此,國際法制計量組織(OIML)Sr-8秘書處負責起草《稱重傳感器計量規(guī)程》,在1984年10月第7屆法制計量大會討論通過,并于1985年以OIML R60國際建議頒布,正式確定了測力傳感器和地磅稱重傳感器的分立。并把稱重傳感器定義為:一種考慮到使用地點重力加速度和空氣浮力影響的,通過把被測量(質量)轉換為另一種被測量的力傳感器。規(guī)程在多年執(zhí)行中又做了一些修改,發(fā)表了1991年版、1993年版R60附錄A型“型式評定試驗報告格式”等。目前各國執(zhí)行的R60 2000年版。由于這種變遷,過去對負荷傳感器的等級劃分、技術性能、誤差評定等都不適用了,而必須參照“稱重傳感器計量
規(guī)程”國際建議R60,其基本思想與“非自動衡器計量規(guī)程”協(xié)調(diào)一致。
由應變片制成的電阻應變式測力或稱重傳感器都是用“strain gage based load cell”表示。現(xiàn)今若沒有特別的說明,文獻中“load cell”一般都是指電阻應變式傳感器。只是在測力場合,可稱為測力傳感器;而在稱重場合,則可稱為稱重傳感器。
根據(jù)長期的實踐表明,測力和稱重傳感器的主要區(qū)別在于:
(1)使用場合不同。地磅稱重傳感器是用于需要考慮使用地點重力加速度和空氣浮力的場合。它廣泛用于各種衡器和自動稱量技術中,也可用于確定作為質量的函數(shù)和其它參數(shù)的測量;測力傳感器主要用于工程結構試驗和材料性能試驗中力值(載荷)測量以及力值比較、傳遞。還可以用于測量多分量的力和力矩。此外,稱重傳感器通常使用在較惡劣的工業(yè)現(xiàn)場或環(huán)境較差的場合,而測力傳感器通常應用于實驗室環(huán)境。
(2)采用的單位不同。由于力和質量是兩個不同的物理量,稱重傳感器和測力傳感器的測量對象分別是質量和力,質量的單位為千克(kg)或其倍量、分量;力的單位為牛(N)或其倍量、分量。根據(jù)牛頓第二定律F=mg,在重力加速度相同的情況下,kg和N在數(shù)值上是可以互為轉換的,即在標準重力加速度時,1kg≈9.80665N;1N≈0.10197162kg。
(3)評價方法不同。稱重傳感器是以分辨率(即標尺間隔或分度值d)的多少來評價其性能的,通常稱重傳感器的分辨率可以在500d~6000d之間,分辨率越高,其性能越好;測力傳感器是以不確定度(即相對不準確度或相對準確度)來評定其性能的。通常測力傳感器的不確定度可以在5×10-3~2×10-5之間。準確度級別為2×10-5的測力傳感器,通常適用于各國計量研究機構之間的力值比對或傳遞。
(4)技術要求和測量結果的處理方法不同。對于稱重傳感器,要求其所有偏差之和應處于某一個允差帶之內(nèi);而測力傳感器則要求其各單項指標的數(shù)據(jù)保持在規(guī)定的偏差之內(nèi)。稱重傳感器的總誤差應根據(jù)國際法制計量組織的R60國際建議規(guī)定。
(5)加載方式不同。稱重傳感器固定地安裝在衡器上,力總是以相同方式引入,力引入時可能產(chǎn)生的誤差已經(jīng)在檢定衡器時作了校正(如衡器的四角誤差等);而測力傳感器則會受到與安裝狀態(tài)有關的不正確加載,從而受到側向力與彎矩等的作用.

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