本文研究了秤體彎曲變形對(duì)兩種不同結(jié)構(gòu)的地磅的影響， 由于傳感器的放置方式不同，秤體變形對(duì)地磅產(chǎn)生的誤差也不同，傳感器正放置產(chǎn)生的相對(duì)誤差要遠(yuǎn)大于傳感器反放置產(chǎn)生的相對(duì)誤差。

　　目前，80-100噸大噸位地磅已十分普 及，120-150噸的地磅也隨處可見(jiàn)，傳統(tǒng)的檢 定方法越來(lái)越難適應(yīng)，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，檢定成本也直 線上升，尋找新的檢定方法已十分迫切，而了解秤體 彎曲變形對(duì)不同結(jié)構(gòu)的地磅的影響十分必 要。本文就是本所獲得項(xiàng)目《地磅快速標(biāo)準(zhǔn)檢定儀》的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，現(xiàn)在提供給其他研究地磅及地磅檢定裝置的同行們，以 作參考。

　　根據(jù)地磅的傳感器安裝方式的不同，可 將地磅分為兩種:1、傳感器反放，2、傳感器正 放。當(dāng)?shù)匕踹M(jìn)行承載時(shí)，秤面將發(fā)生彎曲變 形，變形會(huì)對(duì)稱量結(jié)果造成誤差，同樣的變形，傳感 器不同的安裝方式，對(duì)稱量結(jié)果產(chǎn)生的誤差大小不同。

　　下面分別進(jìn)行討論

　　(一)地磅的稱重傳感器正放置。對(duì)于這 種情況，秤體在大負(fù)荷的時(shí)候受重力產(chǎn)生變形，使稱 重傳感器受到一個(gè)水平分力和一個(gè)彎矩的作用，而 且受力點(diǎn)也產(chǎn)生偏移，所以誤差稍大。

　　(二)地磅的稱重傳感器反放置。對(duì)于這 種放置方式，不存在上一種方式存在的問(wèn)題。因?yàn)檫@ 種稱重傳感器的放置，當(dāng)秤體在大負(fù)荷受到重力產(chǎn) 生變形時(shí)，稱重傳感器也跟著秤體變形發(fā)生偏轉(zhuǎn)， 使稱重傳感器的受力方向始與其軸線一致。由下 面計(jì)算可知：此情況秤體變形產(chǎn)生的相對(duì)誤差只有 10-7數(shù)量級(jí)，相對(duì)于中準(zhǔn)確度級(jí)允許相對(duì)誤差10-3 數(shù)量級(jí)來(lái)說(shuō)，可以忽略不計(jì)。

　　下面先計(jì)算秤體變形產(chǎn)生的撓度和偏轉(zhuǎn)角。

　　例：100噸地磅，長(zhǎng)16米，由六只壓式稱 重傳感器支撐，傳感器反放置，縱梁由六根28槽鋼 (E=2X109，I=5130X10~8)組成。按照檢定規(guī)程計(jì)算偏 載測(cè)試，采用兩種檢定手段，差別多大?

　　解：由檢定規(guī)程可知，此電子秤偏載測(cè)試需要的 重量值為1%000N(20噸)，為了計(jì)算方便，取受力點(diǎn) 在兩個(gè)傳感器的中點(diǎn)(此時(shí)為撓度zui大的點(diǎn)，為zui 差情況)

　　此時(shí)傳感器受三個(gè)力的作用：秤體的壓力F，地 面的支撐力N和摩擦力f。在水平方向fcFsin 0，在 垂直方向N=FcoS 0，而在垂直方向的力等于秤體所 受的重物的重力P，所以N=p=Fcos 8，f=Ntg 0 =ptg 0， 所以柞=屯0 =tg(0,075)=0,0013，即傳感器要受到重 物重力0.13%的水平剪切力和彎距作用，同時(shí)傳感 器受力點(diǎn)發(fā)生偏移。

　　傳感器反放:受力分析如下

　　傳感器受到兩個(gè)力的作用：秤體對(duì)傳感器的壓 力和球的支撐力，二者在傳感器軸線上，大小相等， 方向相反。傳感器受力N與荷載P的關(guān)系為：

　　N cos 0 = p

　　故此偏轉(zhuǎn)角產(chǎn)生的誤差=(N-P)/P =l/cos 0 -I=l/cos0.075-l=8.6xl0-7

　　由計(jì)算可知：若將20噸砝碼放置于兩個(gè)傳感器中 點(diǎn)，秤體變形3.47mm，產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)角0,075度，由此產(chǎn) 生的相對(duì)誤差為10-7數(shù)量級(jí)，對(duì)于中準(zhǔn)確度衡器相 對(duì)允差為10-3數(shù)量級(jí)的要求來(lái)說(shuō)，可以忽略不計(jì)。

　　同理，對(duì)于各稱量點(diǎn)，本結(jié)論同樣試用。

　　對(duì)于傳感器正放，我們做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行誤差測(cè)試。 實(shí)驗(yàn):秤體變形產(chǎn)生的誤差測(cè)定 實(shí)驗(yàn)原理：將24噸砝碼放置在秤的四個(gè)角上， 測(cè)得數(shù)據(jù);再將砝碼放置在秤的*，測(cè)得數(shù)據(jù)。然 后計(jì)算示值差。

　　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表

　　注：

　　傳感器:量程:20噸 0.02%等級(jí) 出廠檢驗(yàn)數(shù)據(jù):非線性0.02%重復(fù)性0,01% 滯后0.01% 蠕變0.017% 稱重顯示器:3190型 秤臺(tái)尺寸:長(zhǎng)6米、寬3.5米、高26厘米 自重4100千克，實(shí)驗(yàn)時(shí)，零點(diǎn)跟蹤已經(jīng)解除 6月7日，氣溫28t，6月8日，小雨氣溫22V 6月7日，標(biāo)定被檢定衡器時(shí)無(wú)風(fēng) 兩種放置方法:秤體變形相差3毫米 結(jié)論

　　此實(shí)驗(yàn)中，傳感器為正放置，由數(shù)據(jù)可以看出，傳 感器正放，秤體變形產(chǎn)生的誤差達(dá)到7xl0-5。

　　綜上所述，由于傳感器的放置方式不同，秤體變 形對(duì)衡器產(chǎn)生的誤差也不同，傳感器正放置產(chǎn)生的 相對(duì)誤差(7xl0-5)要遠(yuǎn)大于傳感器反放置產(chǎn)生的相 對(duì)誤差(8.6X10-7)，髙兩個(gè)數(shù)量級(jí)。