便携式轴重秤型号|价格-之剪板式轴重秤的偏载误差与补偿方法
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公路车辆轴载质量限制研究, 已成为一项倍受世界各国普遍关注的技术性和政策性问题。 检测监督轴载质量超限用轴重秤研制水平的高低, 将对一个国家的交通运输产生重大影响。
便携式轴重秤型号|价格-之剪板式轴重秤的偏载误差与补偿方法
剪板弹性元件测量的是车轮压在应变区时, 板体顶部与底部之间当时的剪应力, 不对同一时刻产生的弯曲应力作出反应, 保证了应变区应力的单一性和均匀性, 是较理想的弹性元件受载状态。 众所周知, 剪应力是不能测量的, 但它能产生与中性轴成 45 0 方向的拉、 压成双的主应力, 这正是组成惠斯通电桥电路所需要的。
理想的剪板式轴重秤, 要求在较长范围内的任何位置加载时, 电桥的总输出无变化, 即要求在公路车辆轴载质量计量中, 为保证多次计量的重复性, 要求剪板弹性元件在有限的长度范围内, 必须具有良好的横向灵敏度一致性。 由于剪板弹性元件的横向尺寸不可能无限长, 当车轮压在称重板两端的剪切应变梁上时,由于两端相对中心承载区刚度较小, 剪切梁的变形较大, 应变值超比例的增加,必然产生偏载误差, 达不到横向灵敏度一致性的要求。 为保证剪板弹性元件具有较好的横向灵敏度一致性, 必须进行偏载误差补偿。称重板式轴重秤的偏载误差补偿, 主要有软件补偿、 机械补偿和电路补偿三种方法。
软件补偿法: 因为各加载点位置的变化是总输出变化的直接原因, 只要能够识别每次车辆通过的加载位置, 就可以通过软件修正的方法调整输出值, 使其满足偏载误差要求。 补偿的关键问题是必须识别车辆每次加载的位置, 并针对多个加载位置进行标定修正, 最后根据对各标定位置点之间的数据, 插值计算出整个长度方向上的修正系数。 此方法在车辆位置识别、 试验测试、 修正系数计算等比较繁琐, 费时费力应用较少。
机械补偿法: 剪板弹性元件横向两端部的边界效应, 是两端剪切应变电阻应变计应变值急剧增加的根本原因。 只要在剪板弹性元件设计时提高两端边界部分承载剪切梁的刚度, 即增加剪切应变梁的剪切截面系数, 就可以降低应变值,max45 0 2max45 0 4克服边界效应影响, 减少偏载误差。 如果两端边界过度的刚硬, 会降低剪板弹性元件的综合性能。 为得到较好的偏载误差补偿效果, 必须通过有限元计算分析和实际测量, 才能确定合理的边界刚度, 不仅计算分析工作量大, 而且容易受机械加工精度影响, 很难保证一次就使偏载误差满足补偿精度要求, 也很少采用。
电路补偿法: 剪板弹性元件, 实际上就是一个整体结构的剪切式称重传感器,制造过程与称重传感器制造工艺完全相同。 称重传感器的零点温度误差、 零点输出偏差、 灵敏度温度误差、 灵敏度一致性偏差, 都是通过对电桥电路的补偿与调整使其达到准确度等级要求。 同样剪板弹性元件的偏载误差, 也可以通过电桥电路的补偿与调整来实现, 即在剪板弹性元件端部各剪切应变梁的电阻应变计上,并联一个偏载误差补偿电阻 r c 来调整电桥电路的总输出。
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