梅特勒罐称重方案

1、,梅特勒托利多罐/容器称重解决方案,容器内物料重量 为了更好地进行库存控制或生产流程控制，我们往往需要知道储料罐里究竟装有多少物料。,测量手段 称重传感器 流量计 探针 液位计 超声波,流量计 精确度较差 使用寿命较短 连续流动或配料过程 适用于测量液体重量,传感器 精确度较高 使用寿命较长 配料过程 适用于测量液体、气体或固体重量,流量计 易受物料的污染和腐蚀 不能很好地适应物料或过程的改变,传感器 不易受物料的污染和腐蚀 可以适应物料或过程的改变,流量计 每种物料需要一个流量计 可以控制同时加料 安装比较方便,传感器 可以同时对多种物料进行计量 不能控制同时加料 安装时需加辅助部件,有关罐

2、秤的知识,罐体称重简介 罐秤的称重性能 影响罐秤性能的因素 罐秤的设计 称重模块 安装和标定,称重性能,一个称重系统的性能可以由以下指标来衡量 : 线性 滞后 重复性 蠕变,线性误差,线性 表示系统的实际输出和理论直线的一致程度。如图所示，当产生线性误差时，系统在空载和满载时的输出是正确的，但这两点 之间的输入输出点和理想状态不一致。线性误差就是理论直线和实际输出曲线之间的最大差值。,滞后误差,滞后 表示系统在加载和卸载过程中输入输出曲线不重合的程度。,100 kg,重复性 表示系统在加载或卸载过程中对于同一重量连续几次称重输出的不一致程度。通常表示为系统在相同加载情况下最小输出和最大输出之间

3、的差值所占总输出的百分比。,蠕变 表示系统在一定温度下承受一恒定重量，由于传感器弹性体材料机械形变使输出随时间而变化的特性。,蠕变,环境影响,理想状态下系统的精确度和传感器的精确度相等,罐体设计,整体结构,标定,安装,然而由于一些因素的影响一台罐秤的精确度一般在0.1以内,风力影响,风力对细长的容器影响较大。 因风力而产生的下压力、上抬力和剪切力会使容器倾覆。 选择较大容量的传感器可以抵御风力的影响。 附加的机械限位装置可以起到固定容器的作用。 防风罩可以减弱风力的影响。,冲击力影响,物体从高处下落会产生很强的冲击力，导致传感器损坏或容器倾覆。 选择较大容量的传感器可以避免传感器因受冲击而损坏

4、。 容量内部加缓冲块或隔离垫可以减弱冲击力的影响。,振动,容器振动会产生电子噪声使传感器的输出信号不稳定或不精确。 外部的振动通常由周围环境引起的，并传递到容器上。 使容器的基础和引起振动的环境隔离，可以消除容器的振动。,振动,内部的振动通常是因为搅拌物料引起的。 在传感器和基础之间安装隔离垫可以减弱振动带来的影响。 MTCN的称重仪表内置滤波功能可以消除振动引起的电子噪声。,温度影响,温度的变化会使容器收缩或膨胀，这将产生侧向力加载于传感器上从而影响称量的精确度。 如果温度超出传感器的使用范围，会损坏传感器的应变片。 在传感器和容器之间加绝缘和隔热材料可以消除温度变化产生的影响。,湿潮或腐蚀

5、性物质会损坏传感器，缩短其使用寿命。 电缆和接线盒也应有防潮保护措施。 传感器和容器上粘有粉尘或碎屑会产生回零误差，影响称量精确度。 使用MTCN的不锈钢称重模块可以抵御湿潮或腐蚀性物质的侵蚀。 传感器和容器应定期清洁。,湿潮、腐蚀性物质或碎屑的影响,浪涌会造成传感器永久的损坏 闪电、大功率电机及焊接通常会产生浪涌。 单点接地和浪涌保护装置（UPS）可以防止传感器因浪涌而损坏。,闪电和浪涌保护,接地,物料迅速地从容器中流进流出，如果容器中的空气流动不畅，将会对容器顶端产生压力。 这种压力将影响到系统称重的精确度。 容器可以加上通风口来解决压力不均衡的问题。,压力不均衡,应变式传感器的输出信号是

6、以微伏计的。 输出信号任何细微的变化都会使重量显示产生变化。 电磁干扰会使信号产生电子噪声从而导致称量错误。 使用屏蔽绝缘电缆和接地可以减弱电磁干扰的影响。,电磁干扰,应变式传感器,容器的支承架挠曲或不水平会产生非垂直方向的力，影响系统称量的线性和精确度。 支撑脚较细长的容器满载时，脚座底部会产生向外的趋势从而影响系统称量的精确度。,结构,挠度最小,容器的任何机械联接部件如果不能完全由传感器支撑，都将产生称量误差。 当容器加载时，如果管道安装不当会对容器产生作用力从而影响称量精确度。,管道,载荷力,反作用力,为了使称量精确，必须保证载荷始终是垂直且均匀地加到每只传感器上。 要达到这个目标，容器

7、和支承架应处于平行位置，且要求水平度高、刚性好。,作用力,传感器受力时产生的问题,角向力 传感器受到角向力而非垂直力的作用。 不规则力 由于温度影响，作用力并非作用于传感器受力点的中心位置。,传感器受力时产生的问题,侧向和端部力 由于受到动态载荷作用、安装时对位没对准或温度影响，会对传感器产生侧向力和端部力。 扭力 由于支承结构挠曲、传感器安装时对位没对准及动态载荷作用，会对传感器产生扭曲力。,传感器受力时产生的问题,非均衡力 由于基础支架不水平或挠曲会使系统在称量时产生线性和重复性误差。 基础和支架必须水平且处于平行位置（误差不超过5度），必要时可以加垫片调节。,支架结构设计,上下支架倾斜与

8、水平线的夹角不能超过0.5度。 上下支架必须调整成一直线，且处于平行位置。 传感器受力点位置的中心线必须和上下支架的中心线保持一致，以免因为承载较重使支架倾斜,上支架,下支架,支撑结构设计,用支柱加固容器的支撑脚，可以避免其挠曲。 用加强腹板加固支撑梁可以防止其在承载时挠曲。 所有支撑梁的尺寸应保持一致，以免因为支撑梁的挠度差异引起重复性误差。,加固容器支撑脚,罐秤设计指导,支撑结构设计,当传感器安装在支撑梁的中间时，在承受较重的载荷时产生的挠度最大。 较好的方法是将传感器安装在靠近立柱的地方。 加固支撑梁也可以使其在承重时挠度减至最小。,立柱,支撑结构设计,两台罐秤共用一个支撑梁或基础会使各

9、自称量受到干扰。 其中任何一只容器产生振动，都会传递给共用一个支撑梁或基础的另一只容器。 容器安装在相互隔离且刚性较好的支撑梁或基础上可以将这种干扰减至最小。,限位制动杆,过强的水平剪切力和上抬力会使罐体倾覆或旋转，从而引起传感器受力方向不垂直甚至严重的事故。 给罐体加上限位制位杆可以限制容器水平方向的移动。,限位制动杆,安全制动杆,悬挂着的容器通过使用安全制动杆以防容器倾覆。 安全制动杆装在拉式传感器的旁边，加强对容器的支撑。,安全制动杆,管道设计时应使其作用到容器上的力减至最小。 使用水平延伸管可以减少作用到容器上的垂直方向的力。 水平管道在连接罐体的地方加上90度的弯头可以使管道系统更具

10、弹性。,管道设计,管道的刚性连接支撑点应设置在尽量远离罐体的地方。 铺设管道时应尽量采用软连接。,管道设计,称重模块,称重模块 将传感器、负荷传递装置及安装连接板合为一体，可以使容器方便地转换成为称重系统。 称重模块的选择 拉式和压式传感器 称重模块的数量 传感器的性能指标和容量 环境因素 称重模块的安装,拉式和压式传感器,拉式传感器 不需铺设基础 由于过载保护限制承载较轻 系统不受温度变化影响,压式传感器 需要铺设基础 相对能承受较重的载荷 系统受到温度变化影响,拉式传感器 系统通常安装在室内 风力影响较明显 需要安全制动杆 不易受周围环境干扰,压式传感器 系统室内室外都可安装 风力影响不明

11、显 需要防倾覆装置 较易受周围环境干扰,称重模块的数量,称重模块的数量 是由容器支撑脚的数量决定的。 采用3点支撑的罐秤通常比较理想，因为载荷作用力可以均匀地分配到每只传感器上。 如果作用到容器上的力较强，有时需要使用4只称重模块以加强支撑。,称重模块,传感器的性能指标 传感器的线性、滞后、重复性等性能指标是决定称量精确度的重要因素。 典型的传感器性能指标 0.01 % F.S.线性 0.02 % F.S. 滞后 0.03 % F.S. 综合误差,称重模块,确定容量 有时传感器的容量应大一点以抗拒风力和物体冲击的影响。,容器及附件重量 = A 容器内所装物料重量= B 总的毛重= A + B

12、= C 传感器数量= D 传感器容量= 1.5 C/D 注：由于载荷分布不均及对载荷估计不足，需考虑一个安全标准系数f1.5,称重模块,抵御环境影响 称重模块的传感器和安装连接部件必须有相应的保护措施来抵御潮湿、腐蚀性、高低温及冲击等异常环境的影响。 MTCN的不锈钢称重模块所用的传感器为不锈钢全密封焊接，可以有效地抵御腐蚀性和潮湿环境的侵蚀。 传感器通常可以承受满载150的重量（安全过载）以防止因受冲击而使传感器损坏。 检查传感器的工作温度范围和补偿温度范围，使用环境的温度不应超出这两个温度范围。,压式称重模块,称重模块安装连接部件必须将罐体产生的垂直方向的重力传递到传感器上的一点。 为了防

13、止罐体因温度变化而变形，传感器连接件相对于传感器应有一定的活动余地。,压式称重模块,称重模块必须允许一定范围内的水平位移。,半浮动式模块 防止罐体围绕固定模块安装点旋转,固定式模块 固定整个系统,全浮动式模块 允许任意方向的自由移动,压式称重模块,温度变化会引起容器变形从而使其垂直方向的作用力产生偏移，称重模块必须能调节这种力的偏移。,顶板 允许有一定的活动余地,压式称重模块,提供支撑保护，防止罐体倾覆。 使系统易于安装和维护，特别是更换传感器。,支撑螺栓 具有防止罐体倾覆和更换传感器的作用,静载称重模块 合金钢或不锈钢安装板 允许罐体因温度变化而变形 易于安装 不需额外的辅助安装部件 合金钢

14、或不锈钢剪切梁传感器 密封防护等级达到IP67以上 高精确度（常温下精确度超过5000分度） 支撑螺栓 在系统安装和维护时起千斤顶作用 抗倾覆保护装置,压式称重模块,拉式称重模块,关节轴承式连接件可以防止对位不准和保持受力方向垂直。 安装限位制动杆可以防止罐体摇晃。 安装安全制动杆可以防止罐体倾覆及方便更换传感器。,安装,机械安装 基础要求水平且刚性较好，各基础之间要求水平度差异小。 安装时一定要拧紧称重模块的支撑螺栓。 称重模块一定要安装在方便维护的地方。,安装,机械安装 必要时可以使用垫片调节以使力均匀地作用到每只传感器上。 称重模块的顶板和底板必须调整成一直线，以保持作用到传感器上的力方

15、向垂直。 在称重模块附近焊接操作时一定要注意接地，否则焊接电流会通过传感器使之损坏。,安装,连线 所有连线应使用屏蔽绝缘电缆。 电磁干扰会影响传感器的输出信号，使称量产生误差。 隔离电源线和传感器电缆。 接线盒应注意保护，以防潮湿及腐蚀性物质侵蚀。,安装,连线 电缆可以加上套管以防机械损伤或潮湿、腐蚀性物质侵蚀。 不要任意改变传感器电缆长度，因为这会改变传感器的输出阻抗。 接线盒和称重仪表之间的连接电缆建议选用推荐的长度和尺寸，否则容易造成信号丢失。,标定前准备工作,在罐体上安装支架，以便悬挂砝码。每个支架之间的间隔应该相等。 在标定前应测试每只传感器的输出信号以确定作用力是否均匀分配到每只传感器上。 如果需要，可以用垫片调节模块的水平或调节接线盒的电位器使每只传感器的输出保持一致。,罐体上安装支架可以悬挂砝码,标定方法,完全砝码法 (精确度最高) 对于小的容器可以直接用相当于满载时容器重量的砝码进行标定。 砝码代替法 (精确度较高) 用10 -20 %的砝码进行第一次标定，然后用水作为替代物加到