خزان وزنها الاستشعارالمستخدمة في الإنتاج الصناعيدقة قياس الوزن ( أو كتلة ) من المواد في خزانويستخدم على نطاق واسع في المواد الكيميائية والمواد الغذائية والأدوية ومواد البناء والطاقة وغيرها من المجالات . في جوهرها ، خزان المواد الداخليةالجاذبية ( تحميل ) يتم تحويلها إلى إشارة كهربائية قابلة للقياس ( على سبيل المثال ، ميلي فولت ، الحالية ، أو إشارة رقمية )من خلال معالجة الإشارات والحوسبة ، في نهاية المطاف إنتاج المواد الوزن البيانات ، عملية الإنتاجمراقبة المواد ، وإدارة المخزون ، ومراقبة السلامةوهلم جرا . التالية منمبدأ العمل ، وهيكل ، الخصائص التقنية الرئيسية وتطبيق نموذجي المشهدأربعة جوانب التحليل .

مبدأ العمل : الانتقال من الجاذبية إلى إشارة كهربائية

وظيفة أساسية من وزنها الاستشعار" تحويل القوة الكهربائية "المبدأ الأساسي الذي يقوم علىالتوازن الميكانيكية والكهربائية تغيير المعلمةجمعية . في الوقت الحاضر ، فإن معظم أجهزة الاستشعار وزنها الرئيسية في الصناعةمقاومة سلالة الاستشعار وزنها( أكثر من 90 ٪ ) ، بالإضافة إلىpiezomagnetic ، كهرضغطية ، بالسعةالخ ( اختيار وفقا لمتطلبات المشهد الخاص ) . في ما يلي ، ونحن نركز على مبدأ العمل من سلالة مقاومة ( أنواع أخرى من المبادئ التي تكمل في وقت لاحق ) .

( أ ) الآلية الأساسية للمقاومة سلالة الاستشعار وزنها

جوهر المقاومة سلالة الاستشعارتشوه من المعدن الاستومر ، تغيير قيمة المقاومة من سلالة غيج ، إشارة خرج من جسر الدائرة .وفيما يلي الخطوات المحددة لتنفيذ عملية التحويل من المستوى الثالث إلى مستوى القوة الكهربائية :

　　تشوه مرن​

وزن خزان التغذية يتم نقلها إلى جهاز استشعار من خلال هيكل الدعم ( على سبيل المثال ، وزنها وحدة ، شعاع ناتئ ، أو عمود الدعم ) .إلاستومر( عادة ما تكون مصنوعة من سبائك الصلب أو سبائك الألومنيوم شعاع ، تكلم ، أو القص شعاع ) . عندما المواد داخل الخزان زيادة مرونة الجسم يتعرض إلى سحب أو ضغط النزولي ( اعتمادا على طريقة التركيب ) و تنتج تشوه مرن صغير ( تشوه عادة عشرات إلى مئات من microstrain ، أي 1 microstrain = 10 ⁶ مم / مم ) .

　　قياس الضغط المقاومة الاختلاف​

الأجزاء الرئيسية من مرونة الجسم ، مثل الانحناء سطح شعاع أو محوري سطح العمود ، يتم لصقها على مرونة الجسم .مقاومة سلالة غيجاحباط المعدنية شبكة أو شبكة أسلاك مصنوعة من مواد حساسة مثل النحاس أو سبائك النيكل ، الكروم ، المقاومة الأولية حوالي 120 أوميغا ، 350 أوميغا أو 1000 أوميغا . عندما تشوه مرن ، سلالة غيج تمتد أو مضغوط جنبا إلى جنب مع ذلك ، البعد الهندسي ( طول و مساحة المقطع العرضي ) من سلالة غيج التغييرات ، وفي الوقت نفسه ، بنية شعرية الداخلية مشوهة ، مما يؤدي إلى تغيير خطي من قيمة المقاومة" سلالة مقاومة تأثير "صيغة Δ R / R = ك ε ، حيث Δ R هو تغيير المقاومة ، ص هو المقاومة الأولية ، ك هو معامل الحساسية ( حوالي 2 ~ 5 ) ، ε هو سلالة القيمة .

　　دارة جسر إشارة الخرج​

تعدد مقاييس الضغط يتم تجميعها حسب جسر معين هيكل ( على سبيل المثال ، جسر ويتستون ) : عادة اثنين من مقاييس الضغط يتم لصقها على الجانب التوتر ( زيادة المقاومة ) ، وغيرها من اثنين يتم لصقها على الجانب الضغط ( انخفاض المقاومة ) على شكل جسر تفاضلي . عندما يتم تطبيق القوة على مرونة الجسم ، مقاومة سلالة غيج على الجانب التوتر يزيد ، مقاومة الضغط على الجانب النقصان ، جسر كهربائي يفقد التوازن .الفولت إشارة( على سبيل المثال : 10 ~ 100 ام تحت حمولة كاملة المدى ) . بعد أن تم تضخيمه من قبل مكبر للصوت ( على سبيل المثال ، أداة مكبر للصوت ) ، يتم تحويلها إلى إشارة القياسية ( على سبيل المثال ، 4 ~ 20mA الحالية ، 0 ~ 10V الجهد أو إشارة رقمية RS485 ) ، وأخيرا تنتقل إلى المجلس التشريعي الفلسطيني ، البلدان النامية ، أو وزن متر عرض قيمة الوزن .

` 2 ` مبدأ عمل أنواع أخرى من أجهزة الاستشعار ( تكملة )

　　piezomagnetic سنسراستخدام المواد المغناطيسية في القوة عند تغيير النفاذية المغناطيسية الداخلية ( magnetoresistance تأثير ) ، من خلال الكشف عن لفائف الحث أو مقاومة التغيير غير مباشر قياس القوة ، تنطبق على حمولة كبيرة من الدبابات ( مثل عدة مئات من الأطنان ) ، المضادة للتشويش قدرة قوية ولكن دقة منخفضة ( ± 0.5 ٪ ~ 1 في المائة ) .

　　كهرضغطية استشعارعلى أساس من الكريستال كهرضغطية ( مثل الكوارتز ) التي تنتج شحنة كهربائية ( تأثير كهرضغطية إيجابية ) عند الضغط ، الناتج إشارة تهمة تتناسب مع الضغط ( تحتاج إلى تهمة مكبر للصوت ) ، مناسبة لأنّ دينامية وزنها ( مثل الوجبات عملية التغذية ) ، ولكن الاستقرار ثابت الفقراء .

　　بالسعة الاستشعارمن خلال قياس المسافة بين القطبين التغييرات ( خزان الوزن يؤدي إلى تشوه مرن ، تغيير الفجوة بين القطبين السعة ) الناجمة عن التغيرات في قيمة السعة ، الإخراج مع القوة ذات السعة إشارة ، دقة عالية ، ولكن من السهل أن تتأثر الرطوبة البيئية .

هيكل : كامل الرابط من أجهزة الاستشعار وزنها النظام

التطبيق العملي وزنها الاستشعار في خزان المواد ليست مجرد عنصر واحد .استشعار الجسم + هيكل الدعم ( وزنها وحدة ) + معالجة الإشارات وحدة العرضتتكون من نظام كامل ، بما في ذلك على وجه التحديد :

　　استشعار الجسمالمكونات الأساسية ، يمكن أن يشعر وزن الخزان مباشرة وإخراج إشارة كهربائية ( على سبيل المثال ، مقاومة سلالة الاستشعار الاستومر + قياس الضغط + جسر ) .

　　وزن الوحدة: نقل الأحمال الرأسية للدبابات من خلالثابت العائمة أو توجيه ارتكاز ارتكاز ارتكازنقل بالتساوي إلى أجهزة الاستشعار ( تجنب التدخل من جانب القوة وعزم الدوران ) ، وتشمل وسائل التثبيت المشتركة :

　　ناتئ نوعتنطبق على خزان صغير ( قدرة أقل من 1 طن ) ، وأجهزة الاستشعار المثبتة في الجزء السفلي من خزان أو الجانب ناتئ هيكل ؛

　　عمود / تكلممناسبة لأنّ كبيرة ومتوسطة الحجم خزان ( قدرة 1 ~ 50 طن ) ، وأجهزة الاستشعار دعم عمودي خزان المواد ، تحمل الضغط المحوري .

　　شعاع القصمن خلال قياس قوة القص ( بدلا من الانحناء القوة ) لتحسين القدرة المضادة للتدخل الجانبي ، مناسبة لأنّ بيئة اهتزاز كبير ( مثل خط نقل الجانب ) .

　　وحدة معالجة الإشاراتبما في ذلك مكبر للصوت ، فلتر ، شركة تطوير العقبة ، المعالجات الدقيقة ، وتستخدم لتحويل إشارة الأصلي إلى إشارة القياسية ( على سبيل المثال ، 4 ~ 20mA ) و تعويض درجة الحرارة الانجراف ، غير الخطية خطأ ( من خلال المدمج في معايرة الخوارزمية ) .

　　عرض محطة التحكممثل وزنها متر ( عرض في الوقت الحقيقي الوزن ، الوزن التراكمي ) ، والمجلس التشريعي ( المتكاملة في نظام مراقبة الإنتاج ) أو الكمبيوتر الصناعية ( تسجيل البيانات وتحليلها ) .

الخصائص التقنية الرئيسية : المعايير الأساسية لتحديد دقة القياس والموثوقية

أداء خزان وزنها الاستشعار يؤثر بشكل مباشر على دقة مراقبة الإنتاج .

　　مجموعة من القدراتأقصى حمولة من أجهزة الاستشعار يمكن أن تحمل ( على سبيل المثال ، 0-5t ، 0-50t ) يجب أن تكون مختارة على أساس الوزن الأقصى ( عادة 70 ٪ ~ 80 ٪ من كامل نطاق القياس ، مع هامش أمان ) .

　　الدقة ( accuracy ) .عادةخطأ شامل ( % خ م ، النسبة المئوية من مجموعة كاملة )دقة أجهزة الاستشعار الصناعية تتراوح بين 0.1 في المائة إلى 0.5 في المائة ( 0.05 في المائة إلى 0.1 في المائة في مشاهد عالية الدقة مثل المستحضرات الصيدلانية / المكونات الغذائية ) ، التي تحدد موثوقية بيانات الوزن .

　　حساسية ( حساسية )إشارة الخرج ( على سبيل المثال ، 2mv / الخامس ، مما يدل على أن كل زيادة في الجهد الإثارة ، إشارة الخرج يزيد 2mv / مجموعة كاملة ) ، مما يؤثر على القدرة على الكشف عن تغيير طفيف في الوزن .

　　خصائص درجة الحرارةنطاق درجة حرارة التشغيل ( عادة - 20 ℃ 60 ℃ أو - 40 ℃ + 80 ℃ ) ، ودرجة الحرارة الانجراف ( على سبيل المثال ± 0.01 ٪ خ / ℃ ) ، تأثير درجة الحرارة المحيطة على حساسية المقاومة سلالة غيج يجب تصحيحه من خلال تعويض درجة الحرارة الدائرة .

　　القدرة المضادة للتشويشبما في ذلك مقاومة القوى الجانبية ( من خلال هيكل شعاع القص أو الحد من الجهاز لتجنب الخطأ الناجم عن الأحمال الجانبية ) ، ومكافحة الاهتزاز ( من خلال امتصاص الصدمات وسادة أو تصفية عالية التردد ) ، ومكافحة التداخل الكهرومغناطيسي ( من خلال التدريع كابل التأريض تصميم ) .

　　الاستقرار على المدى الطويلأجهزة الاستشعار في استخدام على المدى الطويل ( على سبيل المثال ، في السنوات القليلة الماضية ) صفر الانجراف الانجراف مجموعة ( عالية الجودة أجهزة الاستشعار الانجراف السنوي ≤ 0.05 ٪ خ م ) ، لضمان موثوقية على المدى الطويل .

تطبيق نموذجي المشهد : تغطية شاملة من المكونات إلى الأمن

خزان وزنها الاستشعار في الإنتاج الصناعي من خلال" تغذية - إنتاج - تخزين - نقل "العملية برمتها ، تطبيقات محددة تشمل ما يلي :

　　1. الجرعات و التحكم الكمي​

　　مشهدالمواد الخام الكيميائية ( مثل الراتنج ، محفز ) ، والمضافات الغذائية ( مثل السكر والملح ) ، والمواد الخام الدوائية ( مثل مسحوق المكونات النشطة ) دقة المكونات .

　　عمل .من خلال رصد في الوقت الحقيقي من وزن المواد في الخزان ، التحكم في سرعة التغذية ( على سبيل المثال ، برغي مفرغ ، بدء وإيقاف المضخة ) ، لضمان أن كل دفعة من مكونات المنتج نسبة دقيقة ( خطأ ≤ ± 0.5 في المائة ) ، لتجنب الإفراط في أو عدم كفاية المنتجات الناجمة عن العيوب ( مثل التفاعلات الكيميائية ، طعم الطعام الفقراء ) .

　　2. إدارة المخزون والخدمات اللوجستية جدولة​

　　مشهد: الاسمنت والفحم والحبوب السائبة ، مثل إدارة التخزين .

　　عمل .من خلال شبكة من أجهزة استشعار متعددة ( مثل نظام المجلس التشريعي الفلسطيني ، مجموع وزن كل خزان ) ، في الوقت الحقيقي حساب مجموع المخزون ( مثل " رقم 1 خزان الاسمنت 50 طن المتبقية حاليا ، من المتوقع أن تكون متاحة لمدة 2 أيام ) ، دليل تخطيط المشتريات والنقل جدولة ( تجنب كسر أو تراكم ) .

　　3. المفاعل وعملية الرصد​

　　مشهد: البتروكيماويات والمواد الكيميائية غرامة السيطرة على تغذية المفاعل .

　　عمل .رصد كمية من المواد المتفاعلة ( مثل المواد الخام السائلة ، محفز ) في الوقت الحقيقي ، وضمان رد فعل الشرط ( مثل نسبة المولي ، والتركيز ) يتوافق مع المتطلبات التقنية ، ومنع الحوادث الناجمة عن سلامة التغذية خطأ ( مثل الانفجار ، تجاوز مستوى المنتجات ) .

　　4. حماية السلامة و تجاوز التنبيه​

　　مشهد: مراقبة الوزن القابلة للاشتعال والمتفجرة ( على سبيل المثال ، خزان غاز البترول المسال ) ، السامة والضارة ( على سبيل المثال ، وسيطة الكيميائية ) خزان .

　　عمل .تحديد عتبة الوزن ( على سبيل المثال ، عندما يكون مستوى السائل هو أكثر من 90 ٪ من وزن كامل مجموعة الزناد إنذار مسموعة ومرئية ) ، لتجنب خطر تسرب الناجمة عن التحميل الزائد . وفي الوقت نفسه رصد حالة خزان فارغ ( منع مضخة من الخمول الضرر ) .

اتجاه التنمية : مستقبل intelligentization والتكامل

　　الرقمية والإنترنت من الأمور ( IOT ) التكاملأجهزة الاستشعار لديها المدمج في وحدة الاتصالات اللاسلكية ( على سبيل المثال ، لورا ، nb-iot ) مباشرة تحميل بيانات الوزن إلى سحابة منصة لتحقيق الرصد عن بعد وتحليل البيانات ( على سبيل المثال ، والتنبؤ خزان الحياة المتبقية ، وتحسين سلسلة التوريد ) .

　　متعددة المعلمة فيوجنالجمع بين درجة الحرارة ، الضغط ، وأجهزة استشعار مستوى السائل ، القاضي صناعيا حالة المواد ( على سبيل المثال ، " انخفاض غير طبيعي في الوزن + ارتفاع في درجة الحرارة " قد تشير إلى تسرب ) .

　　عالية الدقة التصغيرمصغرة وزنها الاستشعار مع مجموعة أصغر ( على سبيل المثال ، 0 ~ 1 كجم ) و دقة أعلى ( 0.01 ٪ ± 0.01 في المائة ) وضعت في المختبر أو الدقة الصيدلانية المشهد .

ملخص

خزان وزنها الاستشعار" تحويل القوة الكهربائية "تحويل وزن المواد في خزان المواد إلى إشارات كهربائية قابلة للقياس وقابلة للنقل .مراقبة دقيقة ، ومراقبة السلامة وكفاءة الإدارةالمعدات الرئيسية . تطوير التكنولوجيا هو دائما حول" أعلى دقة ، أقوى المضادة للتشويش ، وأكثر ذكاء الترابط "في المستقبل ، سوف تدمج في نظام 4.0 الصناعية ، وسوف تصبح وحدة الاستشعار الأساسية في التصنيع الذكي والرقمية الكيميائية النباتية .