稱重傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
稱重傳感器的發(fā)展趨勢(shì),可用“四化”來(lái)概括,即設(shè)計(jì)技術(shù)虛擬化,制造技術(shù)柔性化,生產(chǎn)工藝網(wǎng)絡(luò)化,企業(yè)管理信息化。
設(shè)計(jì)技術(shù)虛擬化:包括彈性體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的擬實(shí)技術(shù)和工藝設(shè)計(jì)的虛擬技術(shù)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的擬實(shí)技術(shù):是指面向彈性體的結(jié)構(gòu)和性能分析技術(shù),包括動(dòng)態(tài)仿真、動(dòng)力學(xué)分析、強(qiáng)度和剛度有限單元法計(jì)算、敏感區(qū)應(yīng)變大小與分布等,以達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。
工藝設(shè)計(jì)的虛擬技術(shù):是指面向彈性體生產(chǎn)過(guò)程的模擬和試驗(yàn),檢驗(yàn)彈性體的可加工性,加工方法和工藝的合理性,保證制造工藝最佳化。
設(shè)計(jì)技術(shù)虛擬化的核心是有限單元計(jì)算和計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)仿真。通過(guò)仿真軟件來(lái)模擬真實(shí)受載情況,發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理設(shè)計(jì)和工藝缺陷或錯(cuò)誤,以確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝的合理性。
制造技術(shù)柔性化:是指在多品種、大批量生產(chǎn)的彈性體加工中,納入先進(jìn)的制造技術(shù):柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。它是計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等與傳統(tǒng)的制造技術(shù)相結(jié)合形成的全新的制造系統(tǒng)。
生產(chǎn)工藝網(wǎng)絡(luò)化:是指在生產(chǎn)工藝全過(guò)程中,通過(guò)通訊線路和設(shè)備把各生產(chǎn)工序具有獨(dú)立操作和控制功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相互連接起來(lái),在網(wǎng)絡(luò)軟件管理下,實(shí)現(xiàn)信息的收集、存儲(chǔ)和處理。與傳統(tǒng)的“作坊手藝”生產(chǎn)工藝相比,大大的減少了手工操作,最大限度的排除了人為因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。
企業(yè)管理信息化:是指按計(jì)算機(jī)處理的要求,依據(jù)結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)方法,建立企業(yè)信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理全面現(xiàn)代化。包括CAD、CAM系統(tǒng),生產(chǎn)管理系統(tǒng),商務(wù)決策系統(tǒng)和經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)等。
為適應(yīng)電子稱重技術(shù)從靜態(tài)稱重向動(dòng)態(tài)稱重發(fā)展;計(jì)量方法從模擬測(cè)量向數(shù)字測(cè)量發(fā)展;測(cè)量特點(diǎn)從單參數(shù)測(cè)量向多參數(shù)測(cè)量發(fā)展,以及電子衡器對(duì)稱重傳感器的新要求,以下課題將是今后一個(gè)時(shí)期的研發(fā)重點(diǎn):
快速、低速動(dòng)態(tài)和動(dòng)態(tài)稱重傳感器及其阻尼技術(shù);
多功能、多分量稱重傳感器及其測(cè)試方法;
微小和超大量程稱重傳感器;
防爆、耐壓、耐腐蝕等稱重傳感器;
偏心載荷測(cè)量及車載秤用稱重傳感器;
大阻值低功耗高精度電阻應(yīng)變計(jì)研制等。
分析近年來(lái)電子衡器對(duì)稱重傳感器的新要求,不難得出小型化,集成化,多功能化和智能化將是稱重傳感器的重要特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。
小型化:是指稱重傳感器總體結(jié)構(gòu)體積小、高度低、重量輕,即小、薄、輕。例如:30t、60t彎曲環(huán)式結(jié)構(gòu),其外形尺寸分別為外徑120mm和150mm,高度只有50mm和60mm。
集成化:有結(jié)構(gòu)集成和功能集成兩種形式。結(jié)構(gòu)集成是指彈性體與秤體合二為一的新型結(jié)構(gòu),例如:稱重板、稱重軌、稱重鉤、稱重環(huán)等。功能集成是指將重量信息采集、放大、變換、傳輸、處理和顯示都集于一體的稱重傳感器,例如:將敏感元件(彈性體)、轉(zhuǎn)換元件(電阻應(yīng)變計(jì))、信號(hào)處理電路和稱重顯示控制都集于一體的輪輻式稱重傳感器,其數(shù)字顯示位置就在傳統(tǒng)輪輻式稱重傳感器的接線盒處,通常稱為輪輻式稱重儀。
多功能化:是指稱重傳感器本身除具有檢測(cè)重量信息的功能外,還能同時(shí)檢測(cè)其它信息。例如:電子吊秤用稱重傳感器在檢測(cè)重量信息的同時(shí)還可檢測(cè)加速度信息;汽車檢測(cè)平臺(tái)用稱重傳感器,可同時(shí)檢測(cè)垂直方向的重量信息和水平方向的側(cè)向載荷,即多分力測(cè)量。
智能化:是由于模擬式稱重傳感器輸出信號(hào)小,抗干擾能力差,傳輸距離短,稱重顯示控制儀復(fù)雜,組秤調(diào)試周期長(zhǎng),根本不適應(yīng)數(shù)字式智能電子衡器的發(fā)展。稱重傳感器的智能化就是研制新型數(shù)字式智能稱重傳感器。有兩種結(jié)構(gòu):整體型一一在稱重傳感器內(nèi)部增加放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、溫度傳感器等數(shù)字處理電路,利用數(shù)字補(bǔ)償技術(shù)與工藝實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)補(bǔ)償。分離型一--將整體型數(shù)字式智能稱重傳感器內(nèi)的數(shù)字電路置于外部接線盒內(nèi),稱為數(shù)字模盒。將普通模擬式稱重傳感器接入數(shù)字模盒,就可變模擬輸出為數(shù)字輸出,通常將其稱為分離型數(shù)字稱重傳感器系統(tǒng)。
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