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)�