欢迎光临山东首衡自动化设备有限公司网站!

智能称重行业领航者

提供工业称重、自动化控制、智能称重系统整体解决方案

公司动态

论中国电子衡器称重技术的发展

来源: 时间:2021-07-20 08:37:44 浏览次数:

电子衡器称重技术是现代称重计量和控制系统工程的重要基础之一

电子衡器称重技术是现代称重计量和控制系统工程的重要基础之一,自50年代中期电子技术渗入到衡器的辅助测量装置,60年代初期出现机电结合式电子衡器以来,经过40多年的不断改进与完善,从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字化智能型:由于它具有称量准确、快速,读数方便,环境适应性强,便于与电子计算机结合而实现称重计量与过程控制自动化等特点,在工商贸易、能源交通、冶金矿山、轻工食品、医药卫生、航空航天等部门得到了广泛的应用。本文重点介绍了动态质量测量、称重传感器、称重显示控制器和电子衡器的发展。提出中国电子衡器称重技术在重研究与设计的同时,更要重视工艺和管理。

近年来,中国电子衡器产品的数量、质量和技术水平都有了较大提高。其中,动态电子轨道衡、电子汽车衡、电子地上衡、电子皮带秤、电子计价秤、中小容量的电子吊秤等,已接近工业发达国家同类产品的水平。就电子称重技术和电子衡器产品的研究与开发而言,我们在基础理论研究和产品的品种、功能、稳定性和可靠性等方面与发达国家相比还存在较大的差距。特别是在自动:衡器中的电子定量包装秤、电子配料秤、重量口分选秤等技术含量高的产品,我们的差距就更大些。为此,了解电子称重技术和电子衡器产品的发展动态,了解电子称重领域的新技术、新材料、新工艺,对制订规划,开发新产品,提高企业的技术水平、工艺水平和管理水平,具有一定的指导作用。

1、动态质量测量及其应用将有新发展

电子衡器技术的任务实质上是测量物体的质量,质量的测量都是通过物体在重力场下的重力测量而求得的。

在世界各国常用的衡器中,利用杠杆原理的各种秤或测力机,利用弹性元件的恢复力(弹力)与被测物体的重力达到平衡来测量质量的秤,这些秤称为静态秤,所用的方法称为静态秤重法。

在科研生产中,常常遇到运动中的物体需要称重,或在外界有振动源干扰的条件下需要称重,这时静态秤就无能为力了。近些年来,日本、美国的一些学者为从根本上解决这一问题,以便能在运动中和有振动源干扰的条件下进行称重,开展了许多研究工作。日本大阪府立大学小野敏郎教授提出的动态称重法和研制的“位移—速度”型动态质量测量装置。其基本构想就是用工程动力学来代替工程静力学解决质量测量问题。根据牛顿第二定律F = ma及它的特殊形式W=mg可知,只要测得力F和加速度a,而不必考虑a是什么样的加速度,都可以求得质量m的大小,这是一个不受被测物体是静态还是动态以及重力场大小影响的质量测量方法,这就是动态称重法的基本原理。

我国也应开展动态质量测量理论和应用的研究,开发出适合我国市场需求的动态电子秤及动态电子称重系统。

2、称重传感器的发展动向

我国“九五”期间传感器科技攻关的总体思路是:围绕一个目标一提高传感器技术水平、可靠性水平和产业化程度;实现两个转变一向提高企业技术进步转变,向提高市场占有率转变;加强三个结合一共性关键技术与应用技术相结合,典型品种开发与产品系列化相结合,研究开发与工程化相结合。同时,把工程化研究、开发新产品和研究共性技术列为传感器的科技攻关方向。进人90年代以来,由于微电子技术、微机械加工技术的飞速发展,使得敏感元件、转换元件和信号处理电路实现了一体化,并以此为基础研制出了具有复合敏感功能、自检自校自诊断功能、自补偿和计算等功能的传感器。专家们认为,传感器的发展动向为小型化集成化、智能化和多维化。尽管这些发展不完全适合应变式称重传感器,但对我们研发新产品,特别是数字式智能称重传感器具有一定的指导作用。

3、称重显示控制器的发展动向

称重显示控制器是电子衡器的重要基础部件,它直接影响电子衡器及电子称重系统的功能和性能,反映了称重计量的技术水平。近年来,随着称重计量自动化水平的提高,对称重显示控制器提了一些新的要求,国内外有代表性的称重显示控制器生产厂家,紧紧抓住功能、性能、抗干扰能力进行研究和攻关。为了实现小漂移、高稳定,多采用低漂移、高增益放大器、高分辨率的A/D转换器或快速高精度的二一△型A/D转换器,单片微型机,电可擦只读存储器等。一般零点漂移为0. 1一0.2μV/℃,增移漂移为(8~15) x10-6/℃。为了提高稳定性和可靠性,除采用集成度高的器件,尽量减少硬件,将大量软件存储在少量的芯片上,并对元器件进行高效应力筛选,采用印刷电路板表面安装新技术外,还加强了整机的抗辐射电场、磁场等干扰试验和人工老化试验。可以说称重显示控制器是基于称重计量自动化和电子衡器快速发展的促进和牵引,随着电子技术和计算机技术的进步而发展起来的。

近年来,不仅仅要求称重计量系统提供重量信息,而且还要求能提供许多附加的信息,包括设备自身及过程的诊断信息,管理信息等,通常把这些信息称为非控制信息。

在称重计量控制领域,控制信息与非控制信息的比例将会发生较大的变化,非控制信息的比重将会大幅度提高。可以预计,具备双向数字通信,自诊断能力和反映设备本身特性的数据库等 “智能化”功能的称重显示控制仪表将有较好的发展前景,今后几年对称重显示控制器的要求主要有下述几方面。

a.小型化,而不减少功能

小型或微型称重显示仪表,主要用于如可移动定量小包装秤,叉车秤、车载秤;也可用作大型称重系统中与电子计算机配套的部件。

b.功能较多,且接口丰富

除一般应具备的功能外,最好还要有量程自动校准,开机自检和故障诊断等功能。为了便于与计算机通信,应配有各种输出接口供选用。

c.开发触摸式液晶显示屏,取代数码显示和按键,所有操作均在文字提示下直接在显示屏上进行。最好配上一套语言,供用户现场编程,设一些空白键,由用户编程定义。

d.称重技术性能向高速度、高准确度、高稳定性方向发展。

高档次的称重显示控制器的性能可达到:非线性优于0.01%,灵敏度优于0. 2 A/d,A/D转换的内码可达106,A/D转换速度一般为10一30次/s,用于动态测量可达500次//s。最好采用差分输人电路,提高抗共模干扰的能力。

e.加强对具有专用功能的称重显示控制器的研究与开发

在提高准确度和稳定性,确保显示功能和控制功能的同时,有些商用称重仪表应增加确保称重计量性能、维护消费者利益的专用功能。诸如:起始零的设定、动态的判别、防止作弊、互锁禁止、超差报警等功能。

此外经济型、专用型、防湿防水型、本安、增安防爆型称重仪表等都有较好的发展前景。

在功能上,向着多功能,专用功能、接口丰富便于与计算机通信等方向发展;在品种上,专用型称重仪表,动态称重仪表、自动在线称重仪表、称重计算机及其配套仪表等将有较大发展。在结构上,向着多样化(壁挂式、嵌人式等)小型化(体积小、重量轻)方向发展。

4、电子衡器的发展趋势

电子衡器产品量大面广、种类繁多,从通用的各种规格的电子秤到大型的电子称重系统,从单纯的称重、计价到生产过程检测系统的一个测量控制单元,其应用领域在不断地扩大。由于电子衡器既涉及到国内外贸易结算又涉及到广大消费者的利益,所以它是国家强制管理的法制计量器具,世界各国都十分重视电子衡器称重技术和电子衡器产品的研究、开发和应用。

5、结束语

在最近国际衡器界的一些交往中,专家们较普遍认为未来的衡器市场在亚洲、在中国, 21世纪世界最大的衡器市场在中国,这对我国衡器企业的发展将是一个极好的机遇。我们衡器企业应该抓住这一大好时机,推进配套改革,增加技术投入,加强企业管理,开拓市场。以提高制造技术与制造工艺水平为突破口,主要解决电子衡器中的工程化产品的定型设计,生产工艺,质量保证,可靠性考核等规模生产中的关键技术与工艺,提高批量生产能力,使我国的民族衡器工业走上健康持续发展的轨道,迎接21世纪电子称重技术及电子衡器工业的大发展年代。



联系我们

山东首衡自动化设备有限公司

地址:山东省德州市乐陵市经济开发区科技创新创业园

联系电话:0534-2118987 17305449787

邮箱:songtao@shouheng.com.cn

首衡称重专家为您提供更专业化、标准化、个性化定制服务!

淘宝店铺

抖音小店

微信二维码

版权所有 @ 2021 山东首衡自动化设备有限公司 备案号:鲁ICP备20033685号-1 网站地图 技术支持:极速互联