风的影响是非常重要的,选择正确的称重传感器的能力和决定正确的安装使用在户外应用。在分析中,必须假定风可以(而且确实)从任何水平方向吹来。
该图显示风力对垂直料罐的影响。注意,不仅在迎风侧有压力分布,而且在背风侧也有一个“吸力”分布。
在料罐两侧的力量大小相等,但方向相反,因此对船的整体稳定性没有影响。
风速
最大风速视乎地理位置、高度及当地情况(建筑物、开阔场地、大海等)而定。国家气象研究所可以提供更多的统计数据,以确定应该如何考虑风速。
计算风力
安装主要受水平力的影响,作用在风向上。这些力可以通过以下方法计算:
F = 0.63 * cd * A * v2
在这里:
cd =阻力系数,对于一个直立的圆柱体,阻力系数等于0.8
A =暴露截面,等于容器高度*容器内径(m2)
h =容器高度(m)
d =船孔(m)
v =风速(m/s)
F =风产生的力(N)
因此,对于直立的圆柱形容器,可以使用以下公式:
F = 0.5 * A * v2 = 0.5 * h * d * v2
描述 |
蒲福风级 |
km/h |
mis/h |
m/s |
正常风 | 4 |
19.8 - 28.8 |
12.4 - 18.0 |
5.5 - 8.0 |
正常强风 | 5 |
30.6 - 37.8 |
19.1 - 23.6 |
8.5 - 10.5 |
强风 | 6 |
39.6 - 48.6 |
24.8 - 30.4 |
11.0 - 13.5 |
大风 | 7 |
50.4 - 59.4 |
31.5 - 37.1 |
14.0 - 16.5 |
狂风 | 8 |
61.2 - 72.0 |
38.3 - 45.0 |
17.0 - 20.0 |
暴风 | 9 |
73.8 - 84.6 |
46.1 - 52.9 |
20.5 - 23.5 |
大暴风 |
10 |
86.4 - 99.0 |
54.0 - 61.9 |
24.0 - 27.5 |
特大暴风 | 11 |
100.8 - 113.4 |
63.0 - 70.9 |
28.0 - 31.5 |
飓风 |
12 |
115.2 - 180.0 |
72.0 - |
32.0 - 50.0 |
结论
•安装应防倾覆。
•在选择测力器容量时,应考虑风力因素。
•由于风并不总是在水平方向上吹,垂直分量可能会因任意的零点偏移而造成测量误差。误差大于净重的1%只能在非常强的风>7博福特。
对测压元件性能和安装的影响
风力对测力元件的影响与对船舶的影响是不同的。风的力量引起一个倾覆的力矩,这将被抵消的反应力矩的称重传感器。
Fl =压力传感器上的力
Fw =风力造成的力
a =测压元件之间的距离
F * b = Fw * a
Fw = (F * b)∕a
这将导致Fl1的Fw增加,Fl2的Fw减少
使用计算的风力为13500 N, b的值大约是船舶高度的一半,Fw可以通过以下方法计算:
Fw = (F * b)∕a =(13500 * 5)∕3 = 22500 N
结论
•在空容器的情况下,如果容器在每个测压元件上的皮重小于或等于2250公斤,则应考虑抗抬升保护。
•对于满载船舶,应在计算的测压元件容量上增加2250公斤,以防止测压元件过载。
•通常的做法是将计算的风荷载乘以安全系数为2(2)或3 (3)。
如果安装不提供抗抬升保护,可以按照对面的图纸在外部建立一个。抬升保护应进行调整,间隙至少为1mm,并需要定期检查这一间隙。
测压元件容量选择
选择在称重应用中使用的容量应基于以下因素:
•确定应用载荷的最大重量,或“活载荷”。
•计算建筑的重量,“皮重”,或“恒载”。
•确定结构中使用的测压元件数量(N)。
•检查可能存在不相等的加载条件(因素fa)。这个因素是考虑到低皮重估计和不均等的负荷分配。标准:fa = 1.3。
•检查额外因素如振动、冲击等(因素fb)。这个因素是一个动态负载因素;对于静态称重fb = 1。
•计算Fw(在牛顿!,单位不是kg)。单个测压元件的最小容量可以计算为:Fw + (fa * fb * (LiveLoad + DeadLoad)∕N)
精度
在测压元件数据表上说明的规格应该是计算未经批准的称重系统精度的基础。称重系统的准确性必须符合OIML的相关建议。例如,自动称重系统必须满足OIML R 76-1版1992 (E)。
上一篇:称重传感器的激励电压是什么?
下一篇:称重传感器的IP防护等级说明