浅析混凝土配料秤称重传感器支承装置刚度不足对称量准确度的影响

本人在从事混凝土配料秤检定、调试和维护工作中，经常遇到混凝土配料秤因称重传感器支承装置产生变形，导致称重传感器受力方向发生改变，进而影响混凝土配料秤称量准确度的问题。

下面，我就将因称重传感器支承装置变形，对混凝土配料秤称量准确度造成影响这个问题在此提出来，谈谈自己的看法，与同行共同研究探讨。

称重传感器支承装置的变形一般由下述两种原因造成，一是机械外力冲击，二是传感器支承装置自身刚度不足。本文仅对称重传感器支承装置的刚度不足对混凝土配料秤称量准确度的影响进行分析。

检定混凝土配料秤时，是将物料放入料斗内，由称重传感器将这个量转化为电信号，输送到显示器，再由显示器显示质量值，得到称量结果。一般情况下初期安装称重传感器时，其受力方向是垂直的，与被测物料所受重力的方向一致（见图1）。但是，使用一段时间后，观察设备状态时会发现称重传感器支承装置发生了变形，引起称量不准的现象。

正常情况下，称重传感器的受力方向与被测物料所受重力的方向一致（见图1），夹角β= 0 ，横向力H=0。根据力的合成与分解法则得：

F = G / COSβ

= G / COS 0

= G / 1

= G

由于称重传感器支承装置的变形，使称重传感器的受力方向与被测物料所受重力方向发生改变，形成了夹角β（见图2），图2的等效受力图为图3。作用到称重传感器上的力F是物料所受重力G与横向力H的合力，与上部支承装置提供的力F,互为反作用力。作用到称重传感器上的力F可写为：

F = G / COSβ

在变形情况下，β>0, COSβ<1,则F>G。


上面的分析说明，当称重传感器的受力方向与被测物料所受的重力方向一致时，称重传感器所受的力就是被测物料所受的重力。但是，若称重传感器的受力方向与被测物料所受的重力方向不一致，夹角 β≠ 0 ，即COSβ＜ 1 ，作用到称重传感器上的力则大于被测物料所受的重力。

刚度是指物体受力后抗变形的能力。虽然一个物体强度足够，但受力后产生了影响使用要求的变形，则称这个物体刚度不足。


结合多年来处理过的混凝土配料秤称量不准的案例进行分类分析后发现，其

中相当比例的案例是因为刚度不足而导致称重传感器支承装置变形，使称重传感器的受力方向发生了改变，从而影响了混凝土配料秤的称量准确度。例如某搅拌站，因重载作用，导致称重传感器支承装置产生了如图4所示的上翘变形，由于称重传感器支承装置开的是长孔，所以称重传感器受力方向与重力方向形成如图所示的夹角β，其对混凝土配料秤称量准确度的影响表现为称量显示值明显大于物料的实际重量。再例如某搅拌站，其称斗的称重传感器支承装置----固定传感器的横梁（槽钢），因重载作用而出现了如图5所示的扭转变形和弯曲变形，当物料压在承载器上时如图中深色图形所示，而将物料卸下时如图中浅色图形所示。其对电子称称量准确度的影响表现为明显的非线性。显然，上述几种变形，都是因为承载器的称重传感器支承装置的刚度不足导致的。所以，称重传感器支承装置的刚度不足是导致传感器受力方向发生改变的主要原因。

从上述分析可以看出，称重传感器支承装置的刚度不足导致了称重传感器受力方向的变化，从而对电子秤的称量准确度造成了不良影响。所以，称重传感器的支承装置应当具有足够的刚度，因为他对混凝土配料秤称量准确度的影响是至关重要，是保证混凝土配料秤称量准确的重要前提。