Ανάλυση των λόγων για τη μικρή ακρίβεια εύρους και τη μεγάλη ανακρίβεια εύρους του εξοπλισμού ζύγισης
Στη βιομηχανική παραγωγή, το εμπόριο και τα πειράματα επιστημονικής έρευνας, η ακρίβεια του εξοπλισμού ζύγισης συνδέεται άμεσα με την αξιοπιστία των δεδομένων και τη σταθερότητα της επιχείρησης. Ωστόσο, σε πρακτικές εφαρμογές, το φαινόμενο της "ακριβούς ζύγισης σε μικρά εύρη, αλλά σημαντικών σφαλμάτων σε μεγάλα εύρη" είναι συνηθισμένο — αυτό το ζήτημα δεν είναι τυχαίο, αλλά το αποτέλεσμα πολλαπλών παραγόντων (συμπεριλαμβανομένης της μηχανικής δομής του εξοπλισμού, της απόδοσης των βασικών εξαρτημάτων και της σταθερότητας του κυκλώματος) που δρουν από κοινού. Αυτό το άρθρο θα αναλύσει συστηματικά τις αιτίες αυτού του προβλήματος και θα παρέχει στοχευμένες λύσεις και προληπτικά μέτρα για να βοηθήσει τους χρήστες να αντιμετωπίσουν γρήγορα προβλήματα και να διασφαλίσουν τη σταθερή λειτουργία του εξοπλισμού ζύγισης.
Η λογική ζύγισης του εξοπλισμού ζύγισης ακολουθεί την αλυσίδα: εξωτερική δύναμη → μετάδοση μηχανικής δομής → μετατροπή σήματος αισθητήρα → επεξεργασία κυκλώματος → εμφάνιση δεδομένων. Η ανακριβής ζύγιση σε μεγάλα εύρη σημαίνει ουσιαστικά ότι ένας σύνδεσμος αποτυγχάνει να λειτουργήσει σταθερά υπό συνθήκες "υψηλού φορτίου". Συγκεκριμένα, υπάρχουν τέσσερις κύριες κατηγορίες αιτιών:
Η μηχανική δομή είναι ο "σκελετός" του εξοπλισμού ζύγισης. Σε μικρά εύρη, η πίεση φορτίου είναι χαμηλή, επομένως η παραμόρφωση της δομής είναι αμελητέα. σε μεγάλα εύρη, το φορτίο υπερβαίνει το όριο ανοχής της δομής, οδηγώντας σε μη αναστρέψιμη παραμόρφωση ή κακή ευθυγράμμιση εξαρτημάτων — προκαλώντας άμεσα σφάλματα ζύγισης.
- Ανεπαρκής ακαμψία της πλατφόρμας ζύγισης/πλαισίου στήριξης
Εάν η πλατφόρμα ζύγισης χρησιμοποιεί λεπτές χαλύβδινες πλάκες, κράματα χαμηλής ποιότητας ή το πλαίσιο στήριξης είναι σχεδιασμένο χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η "αντίσταση κάμψης" (π.χ., υπερβολικά μεγάλο διάστημα στήριξης, υπομεγέθης διατομή δοκού):
- Σε μικρά εύρη, η δομή υφίσταται μόνο μικρή ελαστική παραμόρφωση, η οποία έχει μικρή επίδραση στα αποτελέσματα ζύγισης.
- Σε μεγάλα εύρη, η πλατφόρμα ζύγισης θα υποχωρήσει σημαντικά ή το πλαίσιο στήριξης θα γείρει, εμποδίζοντας τη φόρτιση να μεταδοθεί ομοιόμορφα στον αισθητήρα. Μέρος της πίεσης "απορροφάται" από την παραμόρφωση της δομής, οπότε η εμφανιζόμενη τιμή καταλήγει μικρότερη από το πραγματικό βάρος.
Για παράδειγμα: Εάν το πάχος της πλατφόρμας ζύγισης μιας εμπορικής ηλεκτρονικής ζυγαριάς πλατφόρμας μειωθεί από 3 mm σε 1,5 mm, το σφάλμα είναι μόνο 0,1 kg σε ένα μικρό εύρος 50 kg, αλλά επεκτείνεται σε 1–2 kg σε ένα μεγάλο εύρος 200 kg.
- Χαλαροί ή φθαρμένοι σύνδεσμοι
Οι πλατφόρμες ζύγισης είναι συνήθως στερεωμένες σε αισθητήρες και πλαίσια στήριξης σε βάσεις, μέσω μπουλονιών, φλαντζών κ.λπ.:
- Σε μικρά εύρη, η τάση/πίεση στους συνδέσμους είναι χαμηλή, επομένως δεν συμβαίνει μετατόπιση.
- Σε μεγάλα εύρη, εάν οι σύνδεσμοι είναι χαλαροί (π.χ., τα μπουλόνια δεν είναι σφιγμένα) ή φθαρμένοι (π.χ., οι φλάντζες έχουν ραγίσει), η πλατφόρμα ζύγισης θα υποστεί "παραμόρφωση μετατόπισης" — ορισμένες περιοχές βυθίζονται ενώ άλλες αναστέλλονται. Ο αισθητήρας δεν μπορεί να λάβει ομοιόμορφα σήματα πίεσης, με αποτέλεσμα σφάλματα ζύγισης.
- Υπερ-περιορισμένες συσκευές περιορισμού
Για την αποφυγή ζημιών στον αισθητήρα από κραδασμούς ή υπερφόρτωση, ο περισσότερος εξοπλισμός είναι εξοπλισμένος με συσκευές περιορισμού (π.χ., άνω/κάτω στύλοι ορίου, εγκάρσια μπλοκ ορίου) για τον περιορισμό της πλατφόρμας ζύγισης σε μικρές κάθετες κινήσεις:
- Σε μικρά εύρη, υπάρχει ένα μικροσκοπικό κενό μεταξύ της συσκευής περιορισμού και της πλατφόρμας ζύγισης, επομένως δεν συμβαίνει περιορισμός.
- Σε μεγάλα εύρη, εάν η συσκευή περιορισμού είναι εγκατεστημένη πολύ σφιχτά (κενό < 0,5 mm), η πλατφόρμα ζύγισης θα έρθει σε άμεση επαφή με τη συσκευή όταν πιέζεται προς τα κάτω. Η συσκευή περιορισμού ασκεί στη συνέχεια μια "δύναμη στήριξης" αντίστροφα, αντισταθμίζοντας μέρος του πραγματικού φορτίου — προκαλώντας το εμφανιζόμενο βάρος να είναι μικρότερο από το πραγματικό βάρος, με το σφάλμα να αυξάνεται καθώς αυξάνεται το φορτίο.
Ο αισθητήρας είναι η "καρδιά" του εξοπλισμού ζύγισης, υπεύθυνος για τη μετατροπή της μηχανικής πίεσης σε ηλεκτρικά σήματα. Η συμβατότητα του εύρους, η γραμμικότητα και ο βαθμός γήρανσης επηρεάζουν άμεσα την ακρίβεια ζύγισης. Το φαινόμενο της "ακρίβειας σε μικρά εύρη, αλλά ανακρίβειας σε μεγάλα εύρη" σχετίζεται κυρίως με την ασυμφωνία εύρουςτου αισθητήρα, αποτυχία γραμμικότητας, ή ζημιά υπερφόρτωσης.
- Υποεπιλογή εύρους αισθητήρα
Το εύρος ενός αισθητήρα πρέπει να ταιριάζει με τη μέγιστη χωρητικότητα του εξοπλισμού (συνήθως απαιτείται εύρος αισθητήρα ≥ μέγιστη χωρητικότητα εξοπλισμού × 1,2). Εάν το εύρος είναι υποεπιλεγμένο (π.χ., μια συσκευή χωρητικότητας 200 kg χρησιμοποιεί έναν αισθητήρα εύρους 150 kg):