專利名稱：電子汽車衡調試用的移動式測力儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子衡器，具體涉及電子汽車衡調試用的移動式測力儀。
技術背景多年來通常在調試電子秤時，基本上都是按著國家標準GB/T7723-2008和JJG539-1997檢定規(guī)程進行的，存在著根本性的弊端，分解如下(一 )秤臺的分力作用造成傳感器受力不均難以調試偏載測試時，邊側四個支點和中部二個支點實際承載載荷的分析如圖1，SCS-80Fmax = 80td = 20kg 二節(jié)秤臺搭接 3mX 12m 支點尺寸2400X (5880+5880)mm，虛線框內是按照《固定式電子衡器》GB/T7723-2008第7. 5節(jié)偏載測試的規(guī)定所放砝碼的位置，P1P3為砝碼的質量重心點。IP1為①號傳感器到重心AP1之間的距離，3己為③號傳感器到重心點P3之間的距離……。F1表示①號傳感器實際承載砝碼量，F(xiàn)3表示③號傳感器實際承載砝碼量……。根據實測數(shù)據，建立平面支撐2個以上支點的力合成計算式F1=；F3 = IP3//2P3//3P3//4P3//5P3//6P3/3P3XP3ο 實測 IP1 =1470mm ^P1 = 2380mm ^P1 = 4540mm ^P1 = 4930mm ；1P3 = 5P3 = 5940mm ；2P3 = 6P3 =6220mm ；3PS = 450mm ；4P3 = 1950mm。計算式即先將各支點距并聯(lián)計算后做為基數(shù)再除以待求支點距并乘以偏載測試砝碼量，經計算①號位時=F1 = 44. 65% P1 ；F2 = 27. 58% P1 ；F3=14. 46% P1 ；F4 = 13. 31% P10 ③號位時=F3 = 65. 49% P3 ；F4 = 15. 11% P3 = F5 =
4.96% P3 ；F2 = F6 = 4. 74% P3。依據GB/T7723-2008第5· 5· 2節(jié)的規(guī)定，偏載測試用砝碼量為 P1 = P3 = 80t/(6-l) = 16t，則①號傳感器承載 F1 = 44. 65% X 16t = 7. 144t ;③號傳感器承載F3 = 65. 49% X16t = 10. 48t……。而且中部F3/邊側F1 = I. 47倍。作為國家標準和檢定規(guī)程無可厚非的，因為作為承載器的秤臺用同一載荷在任何點面上顯示的重量值均應符合同級允差規(guī)定。由于秤臺力傳遞的原因，邊側傳感器實際承載44. 65%不足一半，中部傳感器承載也只有65. 49%而且是邊側的I. 47倍，各稱重傳感器的位置不同實際承載的載荷量大不相同，調整一角稱重傳感器的輸出量平均只有一半是真值其余一半被分配到其他各角全部由衡器顯示器顯示出來。用檢定的方法調試角差掩蓋了傳感器的受力不均，往往需要反復數(shù)次吊運大砝碼總量數(shù)百噸費工耗時，因此調試角差的方法不能簡單地用檢定的方法替代。根據經驗，衡器相鄰承重點在加載砝碼后偏載調試時相互影響(包含模擬式接線盒的影響量)……截面相鄰點影響量為調整量的35% —45%，縱面相鄰點影響量約為調整量的20% —30%。模擬式傳感器的輸出信號經過接線盒并聯(lián)輸出，同一時間輸送到儀表。而數(shù)字式傳感器是按設定的編號分時魚貫送入儀表，導致短時間內重量偏差。數(shù)字式傳感器雖說在出廠時基本做到輸出參數(shù)一致，但在受力很不均勻以及傳感器零點變動的情況下，數(shù)字式傳感器的角差修正也需反復幾次，使用一段時間后計量準確性也會變差。于是人們在角差調試時盡可能把砝碼集中放在傳感器垂直上方來減少分力，一是由于支承點的位置已接近秤體邊側很難把砝碼放到位，依然產生部分分力；二是所放砝碼量有限不能達標。[0007]( 二 )幾種誤差集合分不清，不能用于指導安裝在判斷汽車衡安裝是否正確時，理論上是把秤臺看做質量分布均勻各秤臺都一樣重時，裝在兩頭的4只傳感器每只承載1/4單節(jié)秤臺重；裝在中部的2-6只傳感器每只承載1/2單節(jié)秤臺重，輸出的毫伏數(shù)或內碼值應該是秤臺兩頭上傳感器輸出值的兩倍。按著正常的安裝調試工藝，要求安裝在秤臺兩頭4個傳感器和中部的2-6只傳感器輸出信號的最大值和最小值相差小于某個數(shù)，這個“某個數(shù)”(以數(shù)字式傳感器為例)是在傳感器尚未調平之前就規(guī)定一個定值，有的規(guī)定是400碼有的規(guī)定是600碼還有規(guī)定800碼的。問題是這些規(guī)定是各種誤差的集合不能說只要小于“某個數(shù)”就判定安裝合格了。這里面有多少是傳感器自身平衡差值，又有多少是安裝(包含基礎、秤臺加工誤差)誤差，“某個數(shù)”只能是誤差集合的瞎估計根本就不能用于指導安裝。不是把安裝誤差錯判為傳感器就是把傳感器的平衡誤差錯判為安裝這是必然的結果，即使當時調好檢定合格也保持不了多少時間就會使磅秤的計量準確度變差至不合格，同時給今后的維修帶來隱患。(三)廠內和現(xiàn)場的兩次誤差交叉重疊使檢定難通過 正常衡器生產單位先在廠內組秤，經調試、檢驗后再發(fā)到用戶現(xiàn)場，通過當?shù)刭|監(jiān)部門檢定合格后再交付使用。然而，雖說在廠內已檢驗合格運到現(xiàn)場卻有半數(shù)以上檢定不合格，起碼也需要再用砝碼重新標定一次。由于各地質監(jiān)部門大部分砝碼量不足，運到現(xiàn)場檢定用的砝碼量遠遠達不到JJ6539-1997檢定規(guī)程的要求，即使合格大部分也因砝碼量不足造成，如果嚴格按著國家檢定規(guī)程來檢定又有多少臺是合格的就不得而知了，于是形成了 “十秤九不同”的尷尬局面。主要原因是按著現(xiàn)行檢定規(guī)程去調秤，由于秤臺分力作用以及安裝誤差掩蓋了傳感器自身的平衡誤差，這種把機械和電器兩部份誤差合在一塊進行調試電子汽車衡的方法必然使廠內調試誤差和現(xiàn)場安裝誤差形成兩次誤差交叉重疊。通過以上分析用已有技術來調試電子汽車衡不僅費工耗時浪費資源，運到現(xiàn)場說不清能否通過質監(jiān)部門的檢定，如果檢定不合格尚需交納二次調試費、檢定費，這是衡器生產單位、經銷商和維修部門最頭痛的事情。
發(fā)明內容I.為了克服現(xiàn)有技術調試電子汽車衡難以調準費工耗時的弊端，本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是一種用于電子汽車衡調試用的移動式測力儀，包括由上支承(6)、下支承(11)和兩根導軸拉桿(7)組成牢固的矩形框架，由裝在上支承(6)下方的標準傳感器(2)和標準顯示器(I)組成標準器，能保證在標準傳感器(2)下方的被測傳感器
(4)與標準傳感器(2)中心對準的帶有滑套(9)的托板架(8)，能使托板架⑶平穩(wěn)升降裝在下支承(11)和托板架(8)之間的螺旋千斤頂(5)。進一步的改進在于，在矩形框架下部兩側設有能方便標定標準器的吊鉤(10)，能自由調節(jié)水平的支腳(12)。裝在下支承(11)上方的螺旋千斤頂(5)通過帶有滑套(9)的托板架(8)平穩(wěn)升起被測傳感器(4)與標準傳感器(2)串聯(lián)加力，達到預加力值后調整被測傳感器(4)對應的電阻或傳感器系數(shù)使衡器顯示器(3)和標準顯示器(I)的示值一樣即可，從而非常容易使電子汽車衡的全套電器高精度(±0. Ie)地調試合格。相比現(xiàn)有技術具有以下特點I.高精度調試好的成套電器結合規(guī)范安裝工藝使電子汽車衡的準確性、穩(wěn)定性、不變性得以提升，相對保持性能不變長期穩(wěn)定地工作。2.各種誤差由不可識別變成一目了然、清晰可控，能正確地指導安裝使出廠檢驗和現(xiàn)場檢定結果一樣，不存在二次安裝誤差重疊確保一次成功。3.移動式測力儀多功能方便攜帶的特點，適于現(xiàn)場維修調試。4.發(fā)明所用的設備投資少，相比起重行車、砝碼、測力機成本低了幾十倍。5.工作效率高、節(jié)能環(huán)保、效益高。按著常規(guī)的方法調試汽車衡，3 5個人一個工作日僅能調好I 3臺秤(運到安裝現(xiàn)場尚不知能否通過檢定)，需用5 10噸的行車吊裝大砝碼數(shù)百噸。采用測力儀新的方法，兩個人一個工作日就可輕松高質量地調好4 6臺秤，耗能30W ;效率提高5倍；節(jié)能300倍；費用降低8 10倍。由此擴展到全國一年將產生相當高的綠色環(huán)保的經濟效益。
圖I是電子汽車衡秤臺力傳遞分解圖圖2是本實用新型移動式測力儀結構示意圖其中1_標準顯示器 2-標準傳感器3-衡器顯示器4-被測傳感器5-螺旋千斤頂6-上支承7-導軸拉桿8-托板架9-滑套10-吊鉤11-下支承12-支腳
具體實施方式
以下結合附圖2對本實用新型作進一步詳細說明。(一 )移動式測力儀的基本原理、結構及適應范圍高精度測力機有兩個精度要求一是加力后的顯示精度，二是定值精度。傳感器廠用的規(guī)格一般都是50噸，此規(guī)格的價格高達二十多萬元，且自重大占地面積大不便移動，如用于調秤其調試的周期長成本高。本實用新型移動式測力儀最大20t，特別是僅僅用于力值比較勿需定值人工操作，因此結構可大大簡化成本下降幾十倍。自重70 80公斤，接近便攜式，體積也適中，用電瓶三輪車或小型工具車即可以拉走。可在衡器廠內使用，可在用戶現(xiàn)場調秤、維修，可在異地(當?shù)匦屎唵?使用不受環(huán)境條件限制，其隨機性、移動性能好，而且具有多功能的特點。移動式測力儀包括由上支承出)、下支承(11)和兩根導軸拉桿(7)組成牢固的矩形框架，由裝在上支承(6)下方的標準傳感器(2)和標準顯示器(I)組成標準器，裝在下支承(11)上方的螺旋千斤頂(5)通過帶有滑套(9)的托板架(8)平穩(wěn)升起被測傳感器(4)與標準傳感器(2)串聯(lián)加力，達到預加力值后調整被測傳感器(4)對應的電阻或傳感器系數(shù)使衡器顯示器(3)和標準顯示器(I)的示值一樣即可，從而非常容易使電子汽車衡的全套電器高精度(±0. Ie)地調試合格。目前電子汽車衡的社會存量大部分采用各類不同尺寸的橋式傳感器，而且大多數(shù)是正裝的，因其安裝拆卸比較容易被廣泛采用。本測力儀就是基于這個現(xiàn)狀而設計的(其他如柱式傳感器需用工裝定位)，適應正裝的模擬、數(shù)字橋式傳感器。反裝的橋式傳感器其固定底座的四個鏍銓松緊度對計量性能產生很大影響，如果安裝人員對固定鏍銓松緊度的均衡性掌握很到位的話也是可行的。( 二)移動式測力儀各部分技術指標目標是能高精度地調試電子汽車衡的全套電器，配合規(guī)范的安裝工藝最終達到III級衡器的檢驗、檢定的要求。I.整體要求最大Fmax = 20t、分度值d = Ikg ;加力時鋼球不晃動、不移位、平穩(wěn)上升，確保中心對準；標準顯示器(I)在20秒內顯示值相對穩(wěn)定，便于調試和標定；重復性要好，耐疲勞。2.測力架由三部分組成①上支承(6)、下支承(11):鋼度彡1/1000②導軸拉竿
(7)的外表光潔平滑抗拉強度是正常最大承載力的5倍以上即> 1000KN③托板架(8)的托板有明顯的位置線條，兩側帶有的滑套(9)與導軸拉竿(7)滑動配合。3.標準傳感器(2):準確度等級優(yōu)于C4級量程30t、非線性O. 01 %、蠕變O. 02%,滯后O. 02%、重復性O. 01 %、溫度對靈敏度的影響O. 01% /10k、穩(wěn)定性O. 02% /年。4.標準顯示器(I):超高精度，顯示分度數(shù)< 100000、非線性< O. 0015F · S ;經校 準[測試]傳感器毫伏信號最小O. Iuv最大19. 9999mv ;具有修正功能其精度1/10000。5.千斤頂(5):機械式螺旋千斤頂,最大25t、行程130mm。6.標準器的標定因為測力架質量分布均勻，標準傳感器(2)下方的鋼球就是重心。標定時，先把隨機附件一帶有壓頭的吊盤放在標準傳感器⑵鋼球下面，同時把吊盤上部放在起吊設備吊鉤上，再把兩根砝碼吊繩放在測力儀中部，起吊設備升起使測力儀懸空標準顯示器(I)置零。然后用兩根砝碼吊繩把足量Mll級砝碼放好，吊繩分別掛在測力儀下部兩側的吊鉤(10)上，起吊設備升起，標準顯示器(I)標入砝碼值完成力質傳遞。異地使用時用此法可隨時標定校準，也可根據重力加速度的比值利用標準顯示器(I)的修正功能進行增減，修正精度1/10000。7.為減小溫度對靈敏度的影響，移動式測力儀在標定時按溫度段進行標定，從-10°c至+30°C每20°C為一段進行標定，把三次標定的系數(shù)記下，在不同溫度環(huán)境送入標準顯示器(I)相應的溫度標定系數(shù)，即可適應-10°C至+40°C的使用環(huán)境。8.單臺測力儀用于調試角差已足夠，標定最大20t僅適于40t傳感器。如嫌標定的量值不夠，可增加為2 4臺并聯(lián)組合用一塊標準顯示器(I)但需調平。如果只有一臺測力儀而砝碼及替代物又不足時，可在現(xiàn)場用載貨汽車分20t-40t-60t-80t幾段補償標定，同時要注意配平“閃變點”。(三)移動式測力儀的功能及適應場合I.主要功能能對模擬或數(shù)字橋式傳感器的組秤，進行高精度(±0. Ie)調平及標定。而且分度值任意變換不影響測力精度。2.能根據不同地區(qū)重力加速度的比值進行自我修正力值，精度1/10000。3.能顯示稱重傳感器零點和加力后的毫伏數(shù)，最小O. I μ V?？蓪ΨQ重傳感器(包含引線極性)進行全面的質量評估。4.配合數(shù)字式測試表對數(shù)字式傳感器進行初始化標定、寫密碼。5.可快速查出稱重傳感器的輸出靈敏度。方法是用一只與被測舊的傳感器同噸位新的傳感器其靈敏度為2mv/v，分別加力可得知各自的力值和毫伏數(shù)，舊傳感器靈敏度
mv/v = (U 舊-U零點舊)· Fli/F10 · (U新-U零點新)X2mv/v。6.可對常規(guī)橋式(含大尺寸40t 50t)傳感器、一體化小橋式傳感器、帶滾針橋式傳感器、部分柱式傳感器進行施力測試、調試、標定。7.適應場合廣泛用于各衡器制造廠、質監(jiān)局、用秤大戶、經銷維修部門以及需要經常檢查傳感器，經常標定汽車衡等專業(yè)場所。(四)移動式測力儀的使用注意事項I.在現(xiàn)場維修或在新場地使用時，首先選擇測力儀所放的位置。要求離衡器顯示器⑶和被測傳感器⑷較近處能方便測力儀的操作，且要避開風口、陽光曝曬、強電場、強磁場。2.測力儀放在結實的地面上后，先把螺旋千斤頂(5)正確地放在托板架(8)的中部下方位置。用水平尺檢測托板兩個方向的水平，通過調節(jié)四個支腳(12)的高低使之達標。3.在調試被測傳感器或標定之前先把被測傳感器(4)編上號，同時了解磅秤最大稱量值、分度值。調試被測傳感器輸出平衡所加力=(O. 5 O. 65)Fmax/N-l分度值d = O.Ie ;標定所加力單臺機為1/2 2/3被測傳感器噸位值，分度值d = e ;標準顯示器(I)和衡器顯示器(3)的分度值均設一致。4.把被測傳感器、接線盒、連接總線、衡器顯示器連接牢靠后通電預熱、置零(數(shù)字式需地址編程)、參數(shù)設置、零點標定(無論是廠內或現(xiàn)場空秤落實后都要做一次零點標定)，在零點標定前尚需將鋼球放在被測傳感器上方。每調放一只被測傳感器(4)均要注意托板上兩道縱橫線的位置，使之與標準傳感器(2)、鋼球保持同一重心位。5.升起千斤頂當鋼球即將觸到標準傳感器(2)時，就要特別注意鋼球絕不能晃動否則影響測力精度。達到預加力后標準顯示器(I)與衡器顯示器(3)的示值均會下滑，可輕按加力桿減緩下滑速度，一般5 15秒鐘示值傾于穩(wěn)定。先用衡器顯示器(3)對一只被測傳感器(4)進行初標定，讓示值與標準顯示器(I)示值相等，再分別對其它被測傳感器進行測試并按傳感器編號記下顯示值，然后按“少數(shù)服從多數(shù)，向中間值靠攏”的原則進行調試。裝上被測傳感器加力，達到預加力值后只要能看清數(shù)字時就可調整接線盒內對應的電阻或傳感器系數(shù)使衡器顯示器(3)與標準顯示器(I)示值一樣。反旋轉千斤頂卸力，讓兩顯示器回零，再次升起千斤頂加力，如示值不一樣再調之，傳感器都調好后尚需復查一遍方可進入標定。6.由于傳感器質量的原因，標定施力的量一般為傳感器噸位的半量最多為2/3量，如回零性(滯后)差，只好減量標定，基于此因單臺機最大標定量也只能為20t。為盡可能增加標定量，要求傳感器承壓時間越短越好。操作時先設定好前幾步，等加力到規(guī)定值時只要看清顯示數(shù)再略增加提前量，輸入數(shù)字按[輸入]確定。卸力回零等幾分鐘再加力，如兩顯示器的示值不一樣需重送數(shù)字以確保標定準確。一臺測力儀的標定量如嫌不夠可在現(xiàn)場用載貨車20t-40t_60t至接近滿量程分幾段補償標定(每次均要調整閃變點)，或者在出廠檢驗時用足量砝碼標定則最好。如果完全不用砝碼標定只能采取多臺順壓，按順序第一臺測力儀先加力13t第二臺15t第三臺17t前三臺勿需等待數(shù)字穩(wěn)定，第四臺后加力20t，待數(shù)字看清后把標準顯示器(I)顯示的約65t真值送到衡器顯示器(3)內確認，標定結束。檢查并記錄經調試后各傳感器的零點碼值，為安裝備用。7.現(xiàn)場維修需從秤臺上取下一只傳感器進行標定時，原位置懸空可保持秤臺原底數(shù)不變。如衡器角差不平，不如將傳感器全拆下用移動式測力儀調試和標定反而省事。還要注意，無論是拆下或再裝上傳感器均要對衡器顯示器(3)進行零點標定。[0053]8.如果需用標準顯示器(I)的[測試]功能指導安裝或檢修，而衡器顯示器的插頭又與標準顯示器插座接法不一樣時可用測力儀隨機所配插頭連接。9.經調試好的成套電器僅提供出廠檢驗和現(xiàn)場檢定，非特殊情況不再調整，同時將所有參數(shù)備案并提供給用戶以利檢修。出廠檢驗除了計量性能外，重點檢查秤體加工質量如鋼度、變形量、搭接是否到位以及安裝水準；現(xiàn)場安裝重點是基礎質量、秤體落實度及安裝水準。經本實用新型移動式測力儀快速準確調試過的幾十臺秤驗證，只要是秤臺加工合 格又能規(guī)范安裝工藝的電子汽車衡，無論是出廠前的檢驗還是現(xiàn)場檢定均為一次性合格。實踐證明本實用新型完全不同于傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術，具有新穎性、創(chuàng)造性、實用性。它的省時省力節(jié)約能源又能投資少見效快，必然會產生巨大的經濟效益和社會效益。
權利要求1.一種電子汽車衡調試用的移動式測力儀，包括由上支承￠)、下支承(11)和兩根導軸拉桿(7)組成牢固的矩形框架，由裝在上支承(6)下方的標準傳感器(2)和標準顯示器(I)組成標準器，能保證在標準傳感器(2)下方的被測傳感器(4)與標準傳感器(2)中心對準的帶有滑套(9)的托板架(8)，能使托板架(8)平穩(wěn)升降裝在下支承(11)和托板架(8)之間的螺旋千斤頂(5)。
2.根據權利要求I所述的移動式測力儀，還包括在矩形框架下部兩側設有能方便標定標準器的吊鉤(10)，能自由調節(jié)水平的支腳(12)。
專利摘要本實用新型公開了一種電子衡器技術即電子汽車衡調試用的移動式測力儀，包括由上支承(6)、下支承(11)和兩根導軸拉桿(7)組成牢固的矩形框架，由裝在上支承(6)下方的標準傳感器(2)與標準顯示器(1)組成標準器，裝在下支承(11)上方的螺旋千斤頂(5)通過帶有滑套(9)的托板架(8)平穩(wěn)升起被測傳感器(4)與標準傳感器(2)串聯(lián)加力，達到預加力值后調整被測傳感器(4)對應的電阻或傳感器系數(shù)使衡器顯示器(3)和標準顯示器(1)的示值一樣即可，從而非常容易使電子汽車衡的全套電器高精度(±0.1e)地調試合格。結合規(guī)范安裝工藝能長期保持電子汽車衡性能穩(wěn)定，能省時省力節(jié)約大量能源和費用。
文檔編號G01G23/01GK202734946SQ201220123900
公開日2013年2月13日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權日2012年3月21日
發(fā)明者薛玉成, 薛孫銘 申請人:利辛縣衡器電子有限責任公司, 薛玉成, 薛孫銘