Как подобрать тензометрические датчики для автомобильных весов
Функционально тензометрические датчики предназначены для превращения механических деформаций в электрический сигнал. Тензодатчики – один из основных элементов силоизмерительных, весодозирующих устройств и весов, в том числе автомобильных.
Максимальная нагрузка и точность тензометрических датчиков
Под термином "максимальная удельная нагрузка" тензометрического датчика понимают сумму веса продукта, весомой конструкции и дополнительных нагрузок. К последним относятся ветровые перегрузки, возможность смещения груза, также динамическая перегрузка. Расчетная максимальная удельная нагрузка не должна превышать наибольший порог дозировки (НПД), указываемых в техническом паспорте тензодатчика.
При рассмотрении такого параметра тензодатчиков как точность важно различать два понятия: дискретность отсчета и цена проверочного деления. Погрешность измерения зависит от кривой нагрузки тензометрического датчика и отношением нагрузки к деформации.
Погрешность не более 0,03% дают тензометрические датчики автомобильных весов типа С3. Если система будет функционировать с несколькими тензодатчиками, точность увеличивается в N раз. В этом случае под параметром N подразумевают количество тензометрических датчиков.
Пример расчета номинальной нагрузки тензометрических датчиков автомобильных весов
Задача данного расчета — оценка реальной нагрузки, возникающей на каждой точке тензометрических датчиков веса с учетом экстремальных ситуаций.
Первое, что нужно сделать – определить «мертвую нагрузку», то есть вес измерительной системы со всеми комплектующими. Параметр «вес продукта» зависит от того, какой автомобильный транспорт будет взвешиваться. Вес брутто = вес продукта + собственный вес.
N – количество опор, на которых размещается весовая платформа. Чаще всего автомобильные весы имеют от 4 до 10 опор. Для расчета теоретической нагрузки вес брутто делят на количество опор (N). Тензометрические датчики автомобильных весов подбираются так, чтобы номинальная нагрузка превышала теоретическую.
Номинальная нагрузка тензодатчика = k x вес брутто / N. k является коэффициентом безопасности и установленным значением в пределах от 1,25 до 3. Это число в формуле увеличивает номинальную нагрузку тензометрических датчиков автомобильных весов на 25-150% с учетом факторов дополнительной нагрузки. К последним относят вибрации, ветровую нагрузку и асимметрию. К примеру, для расчета платформных весов на 4 тензодатчиках используют коэффициент k=1.8, для мостовых весов для взвешивания грузового транспорта на 6 или 8 тензодатчиках k=2-3.
Обратите внимание, что если на «мертвую нагрузку» приходится более 50% полной массы, запас прочности рекомендуется увеличить на коэффициент k=2-3.
Защита тензометрических датчиков веса от воздействия окружающей среды
При выборе датчиков тензометрических автомобильных весов важно учитывать условия эксплуатации. Степень защиты тензодатчика имеет международную маркировку IP. Для безопасной и длительной эксплуатации тензодатчика в агрессивных средах с высоким уровнем запыленности IP должно быть не ниже 67.
При постоянной влажности рекомендуется выбирать тензометрические датчики Keli из нержавеющей стали. Никелированная сталь и алюминий менее устойчивы к агрессивным средам. Степень защиты тензометрических датчиков веса во многом зависит от типа корпуса. Наиболее надежными считаются герметично закрытые тензометрические датчики Keli со сварным корпусом. Специальные требования к тензометрическим датчикам веса предъявляются в климатических зонах с сильными ветрами и сейсмоактивными зонами.
Последовательность выбора тензодатчика Keli
Определите тип тензометрического датчика Keli и рассчитайте номинальную нагрузку. Оцените эксплуатационные условия и возможные изменения, например климатические в течение года.
При установке тензодатчика Keli обеспечьте наличие чистой, ровной, жесткой и прочной поверхности. Также запрещено производить сварочные работы вблизи тензометрических датчиков веса.
