本文介绍了如何选择在恶劣环境和恶劣工作条件下可靠运行的称重传感器。
称重传感器是所有称重系统中的关键组件，它们可感测称重料斗、其他容器或加工设备中物料的重量。在某些应用中，称重传感器可能暴露在腐蚀性化学品，重尘，高温或因用大量液体冲洗设备而产生的过多水分的恶劣环境中。或者称重传感器可能暴露在高振动，不等载荷或其他恶劣的工作条件下。这些条件可能导致称重错误，如果选择不正确，甚至会损坏称重传感器。要为要求苛刻的应用选择合适的称重传感器，您需要充分了解您的环境和操作条件，以及哪些称重传感器功能最适合处理它们。
请仔细观察称重系统周围的环境以及系统必须在哪些操作条件下工作。
一旦您了解了称重系统将面临的条件，您就可以选择具有正确功能的称重传感器，不仅可以承受这些条件，而且可以长期可靠地运行。以下信息解释了哪些称重传感器功能可用于处理您的严苛应用。
如需帮助选择适合您苛刻要求的称重传感器，请咨询经验丰富的称重传感器供应商或独立的散装固体处理顾问。期望提供有关称重系统将要处理的材料、操作环境以及哪些条件会影响称重传感器操作的详细信息。
称重传感器本质上是一种金属元件，它响应施加的载荷而弯曲。该元件包括电路中的应变片，可以由工具钢，铝或不锈钢制成。工具钢是干式应用中称重传感器最常用的材料，因为它以相对较低的成本提供良好的性能，并提供较大的容量范围。工具钢称重传感器适用于单点和多点称重传感器（称为单点和多点）应用。它最适合干燥条件，因为水分会使工具钢生锈。这些称重传感器最受欢迎的工具钢合金是4340型，因为它易于加工并且可以进行适当的热处理。在移除施加的负载后，它还会回弹回其确切的起始位置，从而限制蠕变（当施加相同负载时，称重传感器重量读数逐渐增加）和迟滞（相同施加负载的两个重量读数的差异，其中一个读数通过从零增加负载获得， 另一个通过减少称重传感器最大额定容量的负载）。铝是最便宜的称重传感器材料，通常用于单点、低容量应用中的称重传感器。该材料不适用于潮湿或化学环境。2023型铝最受欢迎，因为与4340型工具钢一样，它在称重后返回到其确切的起始位置，从而限制了蠕变和滞后。17-4 PH（处方硬化）不锈钢（也称为630级不锈钢）的强度和耐腐蚀性使其具有称重传感器的任何不锈钢衍生物的最佳整体性能。这种合金比工具钢或铝更昂贵，但在潮湿应用（即需要大量冲洗的应用）和化学腐蚀性应用中提供任何材料的最佳性能。然而，一些化学物质会攻击17-4型PH合金。在这些应用中，一种选择是在不锈钢称重传感器上涂上一层薄薄的环氧涂料（从1.5到3毫米厚）。另一种方法是选择由合金钢制成的称重传感器，可以更好地抵抗腐蚀。如需帮助为化学应用选择合适的称重传感器材料，请参阅耐化学性图表（许多图表可在互联网上找到），并与您的称重传感器供应商密切合作。
从称重传感器到称重系统控制器的电缆也有不同的材料可供选择，以应对恶劣的操作条件。大多数称重传感器使用带有聚氨酯护套的电缆，以保护电缆免受灰尘和湿气的侵害。
称重传感器经过温度补偿，可在 0°F 至 150°F 范围内提供可靠的称重结果。 当暴露在高于175°F的温度下时，称重传感器可能会给出不稳定的读数甚至失效，除非您选择的装置可以承受高达400°F的温度。 高温称重传感器可以用工具钢，铝或不锈钢元件构成，但配有高温组件，包括应变片，电阻器，电线，焊料，电缆和粘合剂。
称重传感器可以以不同的方式密封，以保护内部组件免受环境的影响。环境密封称重传感器可以包含以下一种或多种密封方法：适合称重传感器应变片腔的橡胶套，粘附在该空腔上的盖子或填充材料（如3M RTV）的灌封应变片腔。这些方法中的任何一种都可以保护称重传感器的内部组件免受灰尘，碎屑和适度的水分的影响，例如在冲洗过程中溅水引起的水分。但是，环境密封的称重传感器在重度冲洗过程中不会受到高压液体清洁或浸泡的保护。
密封称重传感器为化学应用或重度冲洗提供更多保护。该称重传感器通常由不锈钢制成，因为该材料最适合承受这些恶劣的应用。称重传感器具有焊接盖或套管，用于封装应变片腔。气密密封称重传感器上的电缆入口区域还具有焊接屏障，以防止湿气渗入称重传感器并短路。虽然它比环境密封的称重传感器更昂贵，但密封为这种类型的应用提供了长期解决方案。
焊接密封称重传感器适用于可能偶尔将称重传感器暴露在水中的应用，但它不适用于重冲洗应用。焊接密封称重传感器为称重传感器的内部组件提供焊接密封，并且与密封称重传感器相同，但电缆引入区域除外。焊接密封称重传感器中的该区域没有焊接屏障。为了帮助保护电缆免受潮湿，电缆入口区域可以安装导管适配器，以便称重传感器电缆可以穿过导管以进一步保护它。
在许多恶劣的应用中，称重传感器可能会过载（由容器过度填充引起）、轻微的冲击称重传感器（例如从出口闸门开口一次排出整个负载）、容器一侧的超重（例如，材料堆积或安装在一侧的电机），甚至活荷载和死负荷计算错误。具有高死负荷与活负载比的称重系统（即，静载消耗系统容量的很大一部分）也会使称重传感器面临风险，因为高死载会降低系统的称重分辨率并降低称重准确性。这些挑战中的任何一个都可能导致称重错误或损坏称重传感器。为确保您的称重传感器在这些条件下能够提供可靠的结果，其尺寸必须能够承受称重系统的最大活载荷和死载以及额外的安全系数。
为您的应用确定正确的称重传感器尺寸的最简单方法是将活载荷和静载荷（通常以磅为单位）相加，然后除以称重系统中称重传感器的数量。这给出了当容器装载到其最大容量时每个称重传感器将承受的重量。您应为每个称重传感器计算的数字上增加25%，以防止溢出，轻微冲击载荷，不等载或其他严重载荷条件。
另请注意，为了提供准确的结果，多点称重系统中的所有称重传感器必须具有相同的容量。因此，即使仅在一个负载点施加多余的重量，系统中的所有称重传感器也必须具有更大的容量来补偿多余的重量。这将降低称量准确性，因此防止失衡负载通常是更好的解决方案。
为您的称重传感器选择正确的功能和尺寸只是故事的一部分。现在，您需要正确安装称重传感器，以便它能够承受您的苛刻条件。
仔细安装称重系统将有助于确保每个称重传感器都能在严苛的应用中提供准确、可靠的称重结果。确保支撑称重系统的地板（或悬挂系统的天花板）是平坦和有铅的，并且足够坚固和稳定，以支持系统的满载而不会弯曲。在安装称重系统之前，您可能需要加固地板或在天花板上添加较重的支撑梁。船舶支撑结构，无论是由容器下方的支腿还是悬挂在天花板上的框架组成，都应均匀偏转：在满载情况下通常不超过0.5英寸。船舶支撑平面（对于落地式压缩安装容器，在容器底部，对于天花板悬挂的张力安装容器，在顶部，倾斜度不应超过0.5度，以应对临时条件，例如经过的叉车或附近船舶材料水平的变化。如有必要，您可以添加支撑装置以稳定容器的腿或悬挂框架。
在一些困难的应用中，高振动从各种来源传递 - 经过附近加工或处理设备上的车辆或电机 - 通过地板或天花板到称重容器。在其他应用中，将来自电机的大扭矩负载（例如在由称重传感器支撑的混合器上）施加到容器上。如果容器未正确安装，或者如果地板或天花板不够稳定，无法正确支撑容器，则这些振动和扭矩力会导致容器不均匀地偏转。偏转会产生不准确的称重传感器读数或称重传感器过载并损坏它们。为了在具有压缩安装式称重传感器的容器上吸收一些振动和扭矩力，您可以在每个容器支腿和称重传感器安装组件的顶部之间安装隔离垫。在承受高振动或扭矩力的应用中，避免将称重容器悬挂在天花板上，因为这些力会导致容器摇摆，这将阻止准确称重，并且随着时间的推移可能导致悬挂硬件失效。您还可以在血管支腿之间添加支撑支架，以防止血管在负载下过度偏转。
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