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�(yīng)變式稱重傳感�
閱讀�3082時間�2016-11-11 09:52:23

�(yīng)變式稱重傳感��1940年美國BLH公司和Revere公司總工程師A.Thurston(瑟斯頓)利用SR一4�電阻�(yīng)變計(jì)研制出圓柱結(jié)�(gòu)的應(yīng)變式�(fù)�傳感�,用于工程測力和稱重�(jì)�,成為應(yīng)變式�(fù)荷傳感器的創(chuàng)始者�1942年在美國�(yīng)變式�(fù)荷傳感器已經(jīng)大量生產(chǎn),至今已�60多年的歷�

簡介

�(yīng)變式稱重傳感��1940年美國BLH公司和Revere公司總工程師A.Thurston(瑟斯頓)利用SR一4型電阻應(yīng)變計(jì)研制出圓柱結(jié)�(gòu)的應(yīng)變式�(fù)荷傳感器,用于工程測力和稱重�(jì)�,成為應(yīng)變式�(fù)荷傳感器的創(chuàng)始��1942年在美國�(yīng)變式�(fù)荷傳感器已經(jīng)大量生產(chǎn),至今已�60多年的歷��

�(fā)展與技�(shù)�(chuàng)�

1938年美國加利福尼亞理工�(xué)院教授E.Simmons(西蒙斯)和麻省理工�(xué)院教授A.Ruge(魯奇)分別同時研制出紙基絲繞式電阻�(yīng)變計(jì),以他們名字的字頭和各有二位助手命名為SR-4�,由美國BLH公司專利生產(chǎn)。為研制�(yīng)變式�(fù)荷傳感器奠定了理論和物質(zhì)基礎(chǔ)�
�30多年,是利用正應(yīng)力(拉伸、壓�、彎曲應(yīng)力)的柱、筒、環(huán)、梁式結(jié)�(gòu)�(fù)荷傳感器的一�(tǒng)天下。在此時期內(nèi),英國學(xué)者杰克遜研制出金屬箔式電阻應(yīng)變計(jì),為�(fù)荷傳感器提供了較理想的轉(zhuǎn)換元�,并�(chuàng)造了用熱固膠粘貼電阻�(yīng)變計(jì)的新工藝。美國BLH公司和Revere公司�(jīng)過多年實(shí)踐創(chuàng)造了�(fù)荷傳感器電路�(bǔ)償與�(diào)整工�,提高了�(fù)荷傳感器的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性,使準(zhǔn)確度�40年代的百分之幾量級提高到70年代初的0.05量級。但在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題也很突出,主要是:加力�(diǎn)變化會引起比較大的靈敏度變化;同時�(jìn)行拉、壓循環(huán)加載時靈敏度偏差�;抗偏心和側(cè)向載荷能力差;不能�(jìn)行小載荷測量。上述缺�(diǎn)�(yán)重制約了�(fù)荷傳感器的發(fā)��
�30多年,經(jīng)歷了70年代的切�(yīng)力負(fù)荷傳感器和鋁合金小量程負(fù)荷傳感器兩大技�(shù)突破�80年代稱重傳感器與測力傳感器徹底分�,制定R60國際建議和研�(fā)出數(shù)字式智能稱重傳感器兩�(xiàng)重大變革�90年代在結(jié)�(gòu)�(shè)�(jì)和制造工藝中不斷納入高新技�(shù)迎接新挑�(zhàn),加速了稱重傳感器技�(shù)的發(fā)��
1973年美國學(xué)者霍格斯特姆為克服正�(yīng)力負(fù)荷傳感器的固有缺�(diǎn),提出不利用正應(yīng)�,而利用與彎矩?zé)o�(guān)的切�(yīng)力設(shè)�(jì)�(fù)荷傳感器的理論,并設(shè)�(jì)出圓截工字形截面懸臂剪切梁型�(fù)荷傳感器。打破了正應(yīng)力負(fù)荷傳感器的一�(tǒng)天下,形成了新的�(fā)展潮�。這是�(fù)荷傳感器�(jié)�(gòu)�(shè)�(jì)的重大突破�
1974年前后美國學(xué)者斯坦因和德國學(xué)者埃多姆分別提出建立彈性體較為�(fù)雜的力學(xué)模型,利用有限單元計(jì)算方�,分析彈性體的強(qiáng)�、剛�,應(yīng)力場和位移場,求得化�(shè)�(jì)。為利用�(xiàn)代分析手段和�(jì)算方法設(shè)�(jì)與計(jì)算負(fù)荷傳感器開辟了新途徑�
70年代初中�,美、日等國的衡器制造公司開始研�(fā)商業(yè)用電子計(jì)價秤,急需小量程負(fù)荷傳感器。傳�(tǒng)的正�(yīng)力和新研制的切應(yīng)力負(fù)荷傳感器都不能實(shí)�(xiàn)幾公斤至幾十公斤量程范圍�(nèi)的測�。美國學(xué)者查特斯提出用低彈性模量的鋁合金做彈性體,采用多梁結(jié)�(gòu)解決靈敏度和剛度這對矛盾。設(shè)�(jì)出小量程鋁合金平行梁型負(fù)荷傳感器,同時指出平行梁�(fù)荷傳感器是基于不變彎矩原�,使利用平行梁表面彎曲應(yīng)力的正應(yīng)力結(jié)�(gòu),具有切�(yīng)力負(fù)荷傳感器的特�(diǎn),為平行梁結(jié)�(gòu)�(fù)荷傳感器的設(shè)�(jì)與計(jì)算奠定了理論基礎(chǔ),形成了又一個發(fā)展潮流�
蠕變是電阻應(yīng)變計(jì)和鋁合金�(fù)荷傳感器�(jīng)常遇到和必需解決的關(guān)鍵問��1978年前蘇聯(lián)�(xué)者科洛考娃通過對一維力�(xué)模型和應(yīng)變傳遞系�(shù)的分�,提出控制電阻應(yīng)變計(jì)敏感柵的柵頭寬度與柵絲寬度的比例,可以制造出不同蠕變值電阻應(yīng)變計(jì)的理�,并成功的研制出系列蠕變�(bǔ)償電阻應(yīng)變計(jì)。對低容量鋁合金�(fù)荷傳感器減小蠕變誤差,提高準(zhǔn)確度起到至關(guān)重要的作�,使電子�(jì)價秤用鋁合金�(fù)荷傳感器多品�、大批量生產(chǎn)成為可能�
由于電子稱重技�(shù)的迅速發(fā)�,負(fù)荷傳感器性能的評定方法,已不能滿足采用階梯公差帶評定�(zhǔn)確度等級電子衡器的需�,急需與電子衡器準(zhǔn)確度評定方法相適�(yīng)的計(jì)量規(guī)��80年代�,國際法制計(jì)量組織(OIML)質(zhì)量測量指�(dǎo)秘書處決定將用于電子稱重的傳感器與用于測力的傳感器徹底分�,由美國�(fù)�(zé)的第8報告秘書處起草《稱重傳感器�(jì)量規(guī)程�。經(jīng)過OIML成員國書面表決后,在1984�10月第7屆法制計(jì)量大會上正式批準(zhǔn),并�1985年以O(shè)IML,R60國際建議頒布,下�(fā)到各成員�。各國正在執(zhí)行的是R60�2000年版??梢哉fR60《稱重傳感器�(jì)量規(guī)程》是各國稱重傳感器�(jìn)入國際市場的“通行證��
隨著�(shù)字技�(shù)和信息技�(shù)的發(fā)展,各行�(yè)對數(shù)字化電子衡器的需求愈來愈�,提出用�(shù)字稱重系�(tǒng)突破模擬稱重系統(tǒng)局限性的要求,對此模擬式稱重傳感器就無能為力了。因?yàn)樵诖酥?,稱重傳感器的研究都集中在硬件方�,例如:�(chuàng)新彈性體�(jié)�(gòu),改�(jìn)制造工�,完善電路補(bǔ)償與�(diào)整等。模擬式稱重傳感器的輸出信號�,抗干擾能力差,傳輸距離�,稱重顯示控制儀表復(fù)�,組秤調(diào)試周期長等缺�(diǎn)依然如故。為滿足�(shù)字化電子衡器的需�,美國TOLEDO、STS和CARDINAL公司,德國HBM公司等先后研制出整體型和分離型數(shù)字式智能稱重傳感�,并以其輸出信號�,抗干擾能力�(qiáng),信號傳輸距離遠(yuǎn),易�(shí)�(xiàn)智能控制等特�(diǎn),成為數(shù)字化電子衡器和自動稱重計(jì)量與控制系統(tǒng)的必選產(chǎn)品,形成一個開�(fā)熱點(diǎn)�
90年代,由于稱重傳感器的設(shè)�(jì)與計(jì)算等基本技�(shù)趨于成熟,稱重傳感器的發(fā)展側(cè)重于工藝研究和應(yīng)用研究,在產(chǎn)品標(biāo)�(zhǔn)�、系列化、工程化�(shè)�(jì)和規(guī)?;a(chǎn)工藝等方面都有很大�(jìn)�,主要是�
在結(jié)�(gòu)與工藝設(shè)�(jì)中引入計(jì)算機(jī)擬實(shí)技�(shù)和虛擬技�(shù)� 
  在彈性體加工中納入柔性制造技�(shù)� 
  在生�(chǎn)工藝中采用計(jì)算機(jī)�(wǎng)�(luò)技�(shù)� 
  在穩(wěn)定處理中移植了振動時�、共振時效新工藝� 
  在測試檢定中�(chuàng)造了自動快速檢測和動態(tài)比對方法� 
  �(yīng)用技�(shù)研究也有突破性�(jìn)展:在傳�(tǒng)稱重模塊的基�(chǔ)�,研制出新式稱重模塊。這是�(yīng)用新技�(shù)面對新挑�(zhàn)的典型產(chǎn)�。其特點(diǎn)是組件化�(shè)�(jì),具有“即插即用”功�,可減少由于偏重、熱效應(yīng)影響,偶然超載等引起的稱重誤�,并可承受由于振�、沖�、攪拌或其它外力引起的偏�??傊?�70年代兩項(xiàng)技�(shù)突破�80年代兩個重大變��90年代納入高新技�(shù)面對新挑�(zhàn)的研�(fā)理念,極大地促�(jìn)了稱重傳感器技�(shù)的發(fā)展�
�(yīng)變式稱重傳感� - �、國外稱重傳感器技�(shù)�(xiàn)狀及快速發(fā)展原� 
  工業(yè)與商�(yè)電子秤用稱重傳感器技�(shù)與制造工�,美、德等工�(yè)�(fā)�(dá)國家的制造公司處于國際市場引�(dǎo)者的地位,我國具有一定規(guī)模的稱重傳感器制造公司處于市場挑�(zhàn)者或市場追隨者地�。家用電子秤用稱重傳感器的研�(fā)和生�(chǎn)中心在中�,在深圳,制造技�(shù)、工藝水�、產(chǎn)品質(zhì)量和年產(chǎn)量逐年提高�
�(dāng)今國際市場稱重傳感器技�(shù)的競爭,集中表現(xiàn)在產(chǎn)品的�(zhǔn)確度、穩(wěn)定性和可靠性的競爭;制造技�(shù)與制造工藝的競爭;應(yīng)用高新技�(shù)研發(fā)新產(chǎn)品和自主知識�(chǎn)�(quán)�(chǎn)品的競爭。各稱重傳感器制造企�(yè)都在努力培植自己的核心競爭技�(shù)和打造核心競爭產(chǎn)��
從近幾年國際衡器工業(yè)展覽會上展出的產(chǎn)品和對多家處于市場引�(dǎo)者地位的企業(yè)�(chǎn)品的分析可以得出這些企業(yè)的共同追求是:彈性體材質(zhì)更精�;電阻應(yīng)變計(jì)、補(bǔ)償元器件的技�(shù)要求和環(huán)境應(yīng)力篩選更�(yán)�;制造工藝更精細(xì);電路補(bǔ)償工藝更完善;外觀�(zhì)量更完美�
稱重傳感器的�(zhǔn)確度、穩(wěn)定性和可靠性是重要的質(zhì)量指�(biāo),同時也是用戶最�(guān)心的問題。對此,這些企業(yè)在結(jié)�(gòu)�(shè)�(jì)、制造工�、電路補(bǔ)償與�(diào)整和�(wěn)定性處理等方面�(jìn)行許多研究與試驗(yàn)工作,取得較大�(jìn)�,主要成果有�
�1)在�(jié)�(gòu)�(shè)�(jì)與計(jì)算過程中,引入計(jì)算機(jī)擬實(shí)技�(shù)�(jìn)行動�(tài)仿真,動力學(xué)分析;在工藝�(shè)�(jì)過程中引入計(jì)算機(jī)虛擬技�(shù),對彈性體生產(chǎn)工藝�(jìn)行模擬和檢驗(yàn)�
�2)在彈性體加工�,納入先�(jìn)制造技�(shù),變剛性制造為柔性制造。普遍采用加工中�、柔性制造單元和柔性制造系�(tǒng)�
�3)在生產(chǎn)全過程中,盡量減少手工操�、人為控�,增加半自動與自動控�、自動檢�(yàn)工序,并在生�(chǎn)工藝中采用計(jì)算機(jī)�(wǎng)�(luò)技�(shù)�
�4)改�(jìn)、創(chuàng)新工藝裝�,實(shí)�(xiàn)高效智能電路�(bǔ)償,建立全自動快速檢測系�(tǒng),提高C3級產(chǎn)品成功率和大批量生產(chǎn)�(chǎn)品的抽檢合格��
�5)移植先�(jìn)的穩(wěn)定處理技�(shù)與裝備,�(shí)施振動時效或共振時效新工�,提高稱重傳感器的長期穩(wěn)定性和工作可靠��
�6)應(yīng)用高新技�(shù)開發(fā)新產(chǎn)品和自主知識�(chǎn)�(quán)�(chǎn)�,增�(qiáng)核心競爭力。處于國際市場引�(dǎo)地位的企�(yè)都有自己的核心競爭技�(shù)、工藝和�(chǎn)�,例如:正負(fù)蠕變電橋的“O蠕變”稱重傳感器;鈹青銅動態(tài)稱重傳感�;整體型和分離型�(shù)字式智能稱重傳感�;高�(zhǔn)確度不銹�3��4柱高溫稱重傳感器;組件化�(shè)�(jì)的“即插即用”型新式稱重模塊��

特點(diǎn)

�1)重視基�(chǔ)技�(shù)、基�(chǔ)工藝和共性關(guān)鍵技�(shù)的研�,作到基�(chǔ)研究與預(yù)先研究并�;共性關(guān)鍵技�(shù)研究與應(yīng)用技�(shù)研究并行;典型產(chǎn)品開�(fā)與產(chǎn)品工程化并行。保證基�(chǔ)技�(shù)與基�(chǔ)工藝(電阻應(yīng)變計(jì)、應(yīng)變粘�(jié)劑、補(bǔ)償元器件、防�(hù)與密封材料等)一直處于地位�
�2)重視基�(chǔ)�(shè)施建�(shè)和制造技�(shù)、制造工藝的研究與應(yīng)�。配置優(yōu)良的工藝裝備和檢測儀器,特別是智能化工藝�(shè)�,作到工藝裝備;
�3)描�(zhǔn)世界稱重傳感器技�(shù)的發(fā)展潮流和�(zhàn)略前�,確定研究課題和�(chǎn)品開�(fā)方向。重視新�(chǎn)品和自主知識�(chǎn)�(quán)�(chǎn)品的開發(fā),增�(qiáng)核心競爭�。其技�(shù)�(chuàng)新和新產(chǎn)品開�(fā)的標(biāo)�(zhǔn)是:具有較高的技�(shù)先導(dǎo)�,工藝先�(jìn)�,市場擴(kuò)散�,效益增殖�。使技�(shù)與工藝始終處于地��
�4)重視稱重傳感器的可靠性設(shè)�(jì)、控制與管理,嚴(yán)格設(shè)�(jì)符合性控制和工藝可靠性控制,努力使工藝兌�(xiàn)率達(dá)到百分之��
�5)重視市場競�,加�(qiáng)市場�(diào)查與分析,快速響�(yīng)市場�21世紀(jì)的市場競�,是以市場響�(yīng)速度為焦�(diǎn),以改�(jìn)和創(chuàng)新產(chǎn)品為基礎(chǔ)�
�6)重視相�(guān)法規(guī)和規(guī)程的�(xué)�(xí),全面理解并�(rèn)真執(zhí)�,保證生�(chǎn)的每一個產(chǎn)品都符合要求�
正因?yàn)槿绱?,國外的稱重傳感器品種繁�,規(guī)格齊�,合金鋼、鋁合金、不銹鋼、鈹青銅制品�(yīng)有盡�;水�、鉆井下測量,耐壓防爆、抗輻射、耐腐蝕產(chǎn)�;微小和超大量程;多稱量與動�(tài)稱量;集成化與模塊化�(jié)�(gòu)任用戶選�。并作到�(chǎn)品的�(nèi)在與外觀�(zhì)量并�,近幾年外觀�(zhì)量的改�(jìn)與提高十分明�,基本沒有噴漆產(chǎn)�,幾乎全部是亮光或亞光化�(xué)鍍鎳、鍍�,烤漆,噴塑,瓷�(zhì)陽極化和不銹鋼產(chǎn)品。個別�(chǎn)品的外形已融入人性化�(shè)�(jì)�

研發(fā)熱點(diǎn)

�(shù)字式智能稱重傳感器的�(shù)字補(bǔ)償技�(shù)與補(bǔ)償工�,及其應(yīng)用技�(shù)� 
  快�、低速動�(tài)、動�(tài)稱重傳感器的研制及阻尼技�(shù)� 
  高溫稱重傳感器制造工藝,高溫�(wěn)定性及�(yīng)用技�(shù)� 
  耐壓、防爆型稱重傳感器及耐壓外殼�(shè)�(jì)與試�(yàn)技�(shù)� 
  組件化設(shè)�(jì)的“即插即用”的新式稱重模塊� 
  利用鋇和鈮代替鎳制作靈敏度溫度補(bǔ)償電阻的研究�

主要差距

盡管我國航空、航天工�(yè)部門早在20世紀(jì)50年代末期就開始研究應(yīng)用應(yīng)變式�(fù)荷傳感器,但并未向民用發(fā)�。就全國而言,負(fù)荷傳感器的研制與生產(chǎn)起步較晚�60年代只有幾個廠家生�(chǎn)普通精度等級的�(yīng)變式測力傳感�。結(jié)�(gòu)單一,只有圓柱、圓�(huán)兩種�(jié)�(gòu),基本不�(jìn)行電路補(bǔ)償與�(diào)整,有的�(chǎn)品甚至用外部平衡箱調(diào)整零�(diǎn)�
80年代初,全國�20余個企�(yè)用資一億元人民�,用�1300萬美�,從�、日等國引�(jìn)�(yīng)變式�(fù)荷傳感器制造技�(shù)與工藝裝�,�(jìn)行學(xué)�(xí)、消�、吸�。經(jīng)過仿制和試生�(chǎn)后,開始多品種小批量生產(chǎn),推向市場后,取得相�(dāng)可觀的效�。當(dāng)時人們對此產(chǎn)品的總結(jié)是:多品種、小批量、低成本、高收益、投資少、見效快。引起不少行�(yè)的個人和企�(yè)的關(guān)�,紛紛�(jìn)入此行業(yè),生�(chǎn)廠家�70年代�20多個迅速增加到100多�,年�(chǎn)量與日本相當(dāng),達(dá)�100多萬��
隨著國民�(jīng)�(jì)的發(fā)�,各行業(yè)對電子衡器的需求不斷增�,極大的促�(jìn)了稱重傳感器技�(shù)的發(fā)��80年代中期�90年代中期,是我國稱重傳感器技�(shù)�(wěn)步發(fā)展,品種和規(guī)格迅速增�,產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高的十年。不少廠家都改�(jìn)或增加工藝裝�、檢測儀表,購置智能溫度�(bǔ)償裝置和靈敏度溫度補(bǔ)償設(shè)�,實(shí)�(xiàn)了規(guī)?;a(chǎn)�90年代中期稱重傳感器生�(chǎn)企業(yè)增加�160多個,年產(chǎn)�200多萬�。除滿足國內(nèi)市場需求外,十余個企�(yè)開始小批量出�,呈�(xiàn)出較好的�(fā)展勢��
盡管稱重傳感器是國家�(qiáng)制管理的法制�(jì)量器具,�(yīng)�(dāng)比較難�(jìn)入此行業(yè),但由于種種原因?qū)е烈恍┢髽I(yè)和個人很容易�(jìn)�,造成市場擁擠,加劇了市場競爭。終于在90年代中期爆發(fā)了價格大�(zhàn),誰的價格低,誰就是大贏�,而且逐年升級越演越烈,已�(jīng)到了走火入魔的程度。價格大�(zhàn)的惡果是技�(shù)�(jìn)步緩�,工藝水平下�,質(zhì)量問題嚴(yán)�,管理監(jiān)督失�。最初的受害者是廣大用戶,最終的受害者是企業(yè)自己,是整個稱重傳感器行業(yè)。帶著這些問題�(jìn)�21世紀(jì),稱重傳感器與工�(yè)�(fā)�(dá)國家的差距非但未縮小,反而加大了。近幾年國家�(jiān)督抽查結(jié)果就是例��
2002年國家監(jiān)督抽�7省市�16個企�(yè),共48只稱重傳感器,合�18�,合格率37.5%�30只不合格�(chǎn)品來�10個企�(yè),不合格原因全部是溫度性能超差。更為嚴(yán)重的是在16個企�(yè)�,只有一個企�(yè)�(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)�(zhǔn)。如果變抽查為全面檢�,合格率會更低。國家監(jiān)督抽查結(jié)果真�(shí)的反�(yīng)了我國稱重傳感器總體技�(shù)、工藝和管理水平。合格率低的主要原因是:�(zhì)量意識差,不依法組織生產(chǎn);對R60國際建議和國家標(biāo)�(zhǔn)不理解、不�(zhí)�,錯誤的�0.02級與C3級等同起來;在利益驅(qū)使下改材�、換元件、減工藝,只求勉�(qiáng)合格或人為合格�
我國稱重傳感器與工業(yè)�(fā)�(dá)國家處于市場引導(dǎo)地位企業(yè)�(chǎn)品的主要差距是:
�(jié)�(gòu)類型偏少,品種規(guī)格不�,特種用途產(chǎn)品奇缺; 
  �(zhǔn)確度等級較低,C3級成功率不高� 
  �(wěn)定性和可靠性較�,返修率�,工作壽命低� 
  �(chǎn)品標(biāo)�(zhǔn)�、工程化水平和企�(yè)�(chǎn)�(yè)化程度較�,產(chǎn)品技�(shù)指標(biāo)的均一性差� 
  外觀�(zhì)量雖有提�,但仍有較大差距� 
  工藝裝備、檢測手段不夠先�(jìn)且不配套,生�(chǎn)工藝中手工操�、人為控制成份大,“作坊手藝”痕跡較深,人為因素對產(chǎn)品質(zhì)量影響較�� 
  �(chuàng)新產(chǎn)品和自主知識�(chǎn)�(quán)�(chǎn)品少,低水平重復(fù)�(chǎn)品多,貼牌加�、直接出口產(chǎn)品少� 
  企業(yè)沒有核心競爭技�(shù)和產(chǎn)�,市場調(diào)查不夠,市場響應(yīng)速度太慢,造成無法與國際市場融�� 
  總之,制造工藝差�,通常將制造工藝分為:
支持工藝一一彈性體鍛�、機(jī)械加�、熱處理和表面處理等� 
  基礎(chǔ)工藝一一電阻�(yīng)變計(jì)、應(yīng)變粘�(jié)劑、電路補(bǔ)償元器件和防�(hù)密封材料�� 
  核心工藝一一電阻�(yīng)變計(jì)粘貼與固化、零�(diǎn)與靈敏度智能溫度�(bǔ)償和防護(hù)與密封等� 
  特殊工藝一一熱處理法時效工藝和機(jī)械法�(wěn)定處理工藝等� 
  其中基礎(chǔ)工藝和特殊工藝差��
家用電子秤(人體秤、健康秤、脂肪秤、廚房秤、營�(yǎng)�、珍寶秤、口袋秤和手提秤等)用稱重傳感器及其電阻�(yīng)變計(jì)�90年代中期以來,其研發(fā)與生�(chǎn)由世界各國逐漸移向中國,主要在廣東、在深圳。近些年來在�(shè)�(jì)技�(shù)、制造工藝和�(chǎn)品產(chǎn)量上都取得了令人震驚的飛速發(fā)�。生�(chǎn)企業(yè)有三種類型:其一�(shè)�(jì)、生�(chǎn)、組裝各種家用電子秤;其二為家用電子秤生�(chǎn)廠配套生�(chǎn)各種稱重傳感器(或自己生�(chǎn)電阻�(yīng)變計(jì),或外購電阻�(yīng)變計(jì)�;其三只生產(chǎn)家用電子秤稱重傳感器用電阻應(yīng)變計(jì)。這三種類型的生產(chǎn)廠家已達(dá)60多�。據(jù)國家海關(guān)�(tǒng)�(jì)2003年家用電子秤出口�3860多萬�,出口�1.47億美�,并以每�30% 的速度增長。當(dāng)時預(yù)�(jì)2004年家用電子秤出口�5000多萬臺,出口�2億多美元。以此出口量�(jì)��2004年共生產(chǎn)家用電子秤稱重傳感器�1.2億只,與其配套的電阻�(yīng)變計(jì)(以單軸片計(jì)算)�4.8億片�
�(jīng)過多年的研究與生�(chǎn)�(shí)�,解決了稱重傳感器量程小、彈性體�、電阻應(yīng)變計(jì)敏感柵尺寸小等制造工藝上的難�。由于家用電子秤稱重傳感器的�(zhǔn)確度為普通等級,不�(jìn)行電路補(bǔ)�,必需大批量生�(chǎn),一般中型以上的生產(chǎn)廠日�(chǎn)電阻�(yīng)變計(jì)12萬片以上,稱重傳感器3萬多�。他們用高質(zhì)量的溫度和模量自�(bǔ)償電阻應(yīng)變計(jì)較好的解決了這一難題,為大批量生�(chǎn)家用電子秤稱重傳感器�(chuàng)造了條件�

�(fā)展動�

國際上主要有兩種�(fā)展途徑:以美國為代表的先軍工后民用,先提高后普及的途徑和以日本為代表的�(shí)用化商品�,先普及后提高的途徑。我國應(yīng)屬于后�,盡管軍工部門研究�(yīng)用較早,但并未轉(zhuǎn)為民�,快速發(fā)展和普及還是在近20年。近幾年是關(guān)鍵時�,急需提高我國稱重傳感器的總體技�(shù)、工藝和�(zhì)量水��
國際稱重傳感器技�(shù)的發(fā)展動向是,把稱重傳感器的�(zhǔn)確度、穩(wěn)定性和可靠性作為極其重要的�(zhì)量指�(biāo),把制造技�(shù)和制造工藝作為核心競爭力,緊緊抓住稱重傳感器的特性問�、生�(chǎn)問題和應(yīng)用問題�(jìn)行基�(chǔ)研究、工藝研究和�(yīng)用研�,其研究方向和特�(diǎn)是:
�1)在�(chǎn)品結(jié)�(gòu)�(shè)�(jì)與制造工藝中,吸取了工程化產(chǎn)品設(shè)�(jì)中的�(jì)算機(jī)擬實(shí)技�(shù)和虛擬技�(shù),加快開�(fā)速度,減少開�(fā)�(fēng)��
�2)在彈性體加工中,從單元加工技�(shù)�(fā)展到集成化加工技�(shù);從剛性制造發(fā)展到柔性制�;從簡單化經(jīng)�(yàn)判斷�(fā)展到智能化定量分析。普遍采用柔性制造單元和柔性制造系�(tǒng)�
�3)生�(chǎn)工藝已不是傳�(tǒng)�(guān)念中的“作坊手藝�,而是技�(shù)與管理相�(jié)合的一�(xiàng)系統(tǒng)工程。為適應(yīng)多品�、大批量生產(chǎn),保證產(chǎn)品技�(shù)性能的均一�,生�(chǎn)工藝必須向盡量減少手工操�、人為控�,增加半自動化和自動化工序方向發(fā)展。例如:采用�(jì)算機(jī)控制,人�(jī)一體化工藝系統(tǒng)和測試技�(shù)�(wǎng)�(luò)化信息系�(tǒng)��
�4)與�(wěn)定性和可靠性有�(guān)的穩(wěn)定處理工藝在高溫處理,低溫深�,脈動疲�,超載靜壓等方法的基�(chǔ)�,又研究出振動時效、共振時效新工藝,共�10分鐘,可消除絕大部分殘余�(yīng)��
在上述設(shè)�(jì)與制造技�(shù)支持�,稱重傳感器的品種和�(jié)�(gòu)又有�(chuàng)�,技�(shù)功能和應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)�,主要成果有�
�1)美國Revere公司研制出PUS型具有大氣壓力補(bǔ)償功能的拉壓兩用的稱重傳感器,用于高�(zhǔn)確度檢驗(yàn)平臺,稱重平臺,�(zhǔn)確度可達(dá)5000d�
�2)德國HBM公司研制成功C2A、C16A兩種不同�(jié)�(gòu)�1一100t具有“耐壓外殼”保�(hù)的防爆稱重傳感器,其防爆性能符合歐洲EN50014和EN50018“d”級�(biāo)�(zhǔn)�
�3)美國斯凱梅公司研制出新一代高�(zhǔn)確度不銹鋼F60X系列5一5000kg稱重傳感�,準(zhǔn)確度6000d。用于濕度大,腐蝕性強(qiáng)的環(huán)境中,而且防水�
�4)德國塞特內(nèi)爾公司研制出以鈹青銅為彈性體材料,快速稱重用200型稱重傳感器。其特點(diǎn)是線性好,固有頻率高,動�(tài)響應(yīng)�。油阻尼裝置與過載保�(hù)裝置一體化,保證稱量時速度�,工作壽命長。組�3一30kg電子平臺�,準(zhǔn)確度可達(dá)4000d�
�5)美國THI公司研制�1410�5一30kg鋁合金稱重傳感器,準(zhǔn)確度等級�(yōu)于C3�,可承受離心力和�(jī)械振�,內(nèi)裝特制的粘性阻尼器,保證稱量時有較快的�(wěn)定時�,一般低�50ms�
�6)美國VT一BLH公司開發(fā)出新式稱重模�,具有合理的組件化功能和極高的稱重效�,出廠后“即插即用�,可自動�(diào)節(jié)位置,不受攪�,偏心和振動影響�
僅以上幾�,足以代表了新產(chǎn)品的開發(fā)方向,體�(xiàn)了技�(shù)的先�(dǎo)�,工藝的先�(jìn)性。就技�(shù)含量而言,有高準(zhǔn)確度�4000d一6000d)稱重傳感器制造技�(shù);大氣壓力補(bǔ)償技�(shù);用于快速、動�(tài)測量稱重傳感器的粘性阻尼器快速穩(wěn)定技�(shù);隔爆型耐壓外殼的設(shè)�(jì)與制造技�(shù);組件化新式模塊�(shè)�(jì)技�(shù)��
�(yīng)變式稱重傳感� - �、稱重傳感器技�(shù)的發(fā)展趨� 
  �(yīng)變式稱重傳感器的�(fā)展趨�,可用“四化”來概括,即�(shè)�(jì)技�(shù)虛擬化,制造技�(shù)柔性化,生�(chǎn)工藝�(wǎng)�(luò)�,企�(yè)管理信息化�
�(shè)�(jì)技�(shù)虛擬化:包括彈性體�(jié)�(gòu)�(shè)�(jì)的擬�(shí)技�(shù)和工藝設(shè)�(jì)的虛擬技�(shù)�
�(jié)�(gòu)�(shè)�(jì)的擬�(shí)技�(shù):是指面向彈性體的結(jié)�(gòu)和性能分析技�(shù),包括動�(tài)仿真、動力學(xué)分析、強(qiáng)度和剛度有限單元法計(jì)�、敏感區(qū)�(yīng)變大小與分布�,以�(dá)到優(yōu)化設(shè)�(jì)的目��
工藝�(shè)�(jì)的虛擬技�(shù):是指面向彈性體生產(chǎn)過程的模擬和試驗(yàn),檢�(yàn)彈性體的可加工性,加工方法和工藝的合理�,保證制造工藝化�
�(shè)�(jì)技�(shù)虛擬化的核心是有限單元計(jì)算和�(jì)算機(jī)動態(tài)仿真。通過仿真軟件來模擬真�(shí)受載情況,發(fā)�(xiàn)并及時處理設(shè)�(jì)和工藝缺陷或錯誤,以確保�(jié)�(gòu)�(shè)�(jì)和生�(chǎn)工藝的合理��
制造技�(shù)柔性化:是指在多品�、大批量生產(chǎn)的彈性體加工�,納入先�(jìn)的制造技�(shù):柔性制造單元(FMC)、柔性制造系�(tǒng)(FMS)和�(jì)算機(jī)集成制造系�(tǒng)。它是計(jì)算機(jī)技�(shù)、信息技�(shù)、自動控制技�(shù)等與傳統(tǒng)的制造技�(shù)相結(jié)合形成的全新的制造系�(tǒng)�
生產(chǎn)工藝�(wǎng)�(luò)化:是指在生�(chǎn)工藝全過程中,通過通訊線路和設(shè)備把各生�(chǎn)工序具有�(dú)立操作和控制功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相互連接起來,在�(wǎng)�(luò)軟件管理�,實(shí)�(xiàn)信息的收�、存儲和處理。與傳統(tǒng)的“作坊手藝”生�(chǎn)工藝相比,大大的減少了手工操�,限度的排除了人為因素對�(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�,依�(jù)�(jié)�(gòu)化系�(tǒng)分析和設(shè)�(jì)方法,建立企�(yè)信息系統(tǒng),實(shí)�(xiàn)企業(yè)管理全面�(xiàn)代化。包括CAD、CAM系統(tǒng),生�(chǎn)管理系統(tǒng),商�(wù)決策系統(tǒng)和經(jīng)營管理系�(tǒng)等�
為適�(yīng)電子稱重技�(shù)從靜�(tài)稱重向動�(tài)稱重�(fā)�;計(jì)量方法從模擬測量向數(shù)字測量發(fā)�;測量特�(diǎn)從單參數(shù)測量向多參數(shù)測量�(fā)�,以及電子衡器對稱重傳感器的新要求,以下課題將是今后一個時期的研發(fā)重點(diǎn)�
快速、低速動�(tài)和動�(tài)稱重傳感器及其阻尼技�(shù)� 
  多功�、多分量稱重傳感器及其測試方�� 
  微小和超大量程稱重傳感器� 
  防爆、耐壓、耐腐蝕等稱重傳感�� 
  偏心載荷測量及車載秤用稱重傳感器� 
  大阻值低功耗高精度電阻�(yīng)變計(jì)研制�� 
  電子衡器對稱重傳感器的新要求分析,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�(diǎn)和發(fā)展趨��
小型化:是指稱重傳感器總體結(jié)�(gòu)體積�、高度低、重量輕,即小、薄、輕。例如:30t�60t彎曲�(huán)式結(jié)�(gòu),其外形尺寸分別為外�120mm�150mm,高度只�50mm�60mm�
集成化:有結(jié)�(gòu)集成和功能集成兩種形式。結(jié)�(gòu)集成是指彈性體與秤體合二為一的新型結(jié)�(gòu),例如:稱重�、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�、變�、傳輸、處理和顯示都集于一體的稱重傳感�,例如:將敏感元件(彈性體�、轉(zhuǎn)換元件(電阻�(yīng)變計(jì)�、信號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�(shù)字顯示位置就在傳�(tǒng)輪輻式稱重傳感器的接線盒�,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重量信息的功能�,還能同時檢測其它信�。例如:電子吊秤用稱重傳感器在檢測重量信息的同時還可檢測加速度信息;汽車檢測平臺用稱重傳感�,可同時檢測垂直方向的重量信息和水平方向的側(cè)向載荷,即多分力測量�
智能化:是由于模擬式稱重傳感器輸出信號小,抗干擾能力�,傳輸距離短,稱重顯示控制儀�(fù)�,組秤調(diào)試周期長,根本不適應(yīng)�(shù)字式智能電子衡器的發(fā)�。稱重傳感器的智能化就是研制新型�(shù)字式智能稱重傳感�。有兩種�(jié)�(gòu):整體型一一在稱重傳感器�(nèi)部增加放�、濾�、A/D�(zhuǎn)換器、微處理�、溫度傳感器等數(shù)字處理電�,利用數(shù)字補(bǔ)償技�(shù)與工藝實(shí)�(xiàn)各項(xiàng)�(bǔ)�。分離型一--將整體型�(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�(nèi),稱為數(shù)字模�。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�(shù)字輸�,通常將其稱為分離型數(shù)字稱重傳感器系統(tǒng)�

�(shù)字式特點(diǎn)

輸出信號�,抗干擾能力�(qiáng),傳輸距離遠(yuǎn),信噪比�� 
  通過�(shù)字補(bǔ)償電路和�(shù)字補(bǔ)償工�,可�(jìn)行線性、滯�、蠕變等�(bǔ)�,改善了性能� 
  輸出信號�(guī)格化� 
  �(nèi)裝溫度傳感器,通過�(bǔ)償軟件可�(jìn)行實(shí)時溫度補(bǔ)�,穩(wěn)定性好� 
  各數(shù)字式智能稱重傳感器的地址可調(diào),便于應(yīng)用與互換� 
  什么是智能傳感�,在各國相關(guān)雜志上討論多��20世紀(jì)90年代中期才有比較一致的看法:把凡具有一種或多種敏感功能,能夠完成信號探測和處理、邏輯判�、雙向通訊、自�、自�、自�(bǔ)償、自診斷和計(jì)算等全部或部分功能的器件叫做智能傳感�。它可以是集成的,也可以是分離件組裝的。數(shù)字式智能稱重傳感器完全符合此定義。今后一個時�,智能化�(shù)字補(bǔ)償技�(shù)和工藝還需�(jìn)一步完善和提高�

�(yīng)變式稱重傳感器相�(guān)技�(shù)資料更多>>

維庫電子通,電子知識,一查百��

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