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关 键 词：景德镇梅特勒托利多称重模块
行 业：仪器仪表 衡器 电子衡器
发布时间：2020-11-03
梅特勒托利多称重模块撞击载荷
秤发生撞击荷载可能是偶然状况，或者是由其操作本身造成，在设计过程中要考虑到这一状况，特别是料斗秤、台秤和皮带秤。它是由秤上重量的突变所致，例如，当物体掉到或者跌落到秤上时。典型的例子就是对铁屑进行称重，通过电磁收集器为称装载；以及用来对铸件称重的地秤，它用高架起重机将铸件装至秤上。如果冲击力过强，您就需要安装较大容量的称重传感器，或者采取其它措施限制外加负载。
为消除掉落物体产生的冲击荷载，您必须清楚掉落物体的重量，掉落的垂直距离、空秤结构的重量、称重传感器的数量以及称重传感器的额定量程和弯曲度。梅特勒-托利多数据表中列出了后者。
为消除降落物体（特别是吊车荷载应用）产生的撞击荷载，您必须清楚降落物体的重量、降落速度、空秤结构的重量、称重传感器的数量以及称重传感器的额定量程和挠曲度。
梅特勒托利多称重模块“压式称重模块”或第 7 章“拉式称重模块”中所述的标准方式确定称重传感器/称重模块的大小。然后检查撞击荷载能否对其造成损坏。找出载荷状况差的称重传感器，并用以下等式之一估算掉落或降落载荷附加至该称重传感器的大载荷。
MMAX = 掉落或降落载荷在差的称重传感器上产生的大负载（单位：lb [kg]）。M1 = 差的称重传感器所承载的掉落或降落载荷部分（单位：lb [kg]）。
梅特勒托利多称重模块M2 = 差的称重传感器所承载的秤的固定负载部分（单位：lb [kg]）。
H = 物体掉落的高度（单位：英寸 [毫米]）
四 R.C. = 称重传感器的额定量程 (Emax)（单位：lb [kg]）。需要的话，请将其它单位换算成 lb 或 kg。
? = 额定量程下，称重传感器的倾斜度（单位：英寸 [毫米]）。如果应用中使用了防震垫/减
振垫，请参见下面的“使用防震垫/减振垫”。
V = 物体降落的速度（单位：in/s [mm/s]）
环 克 = 重力加速度 = 386 in/s2 [ = 9,810 mm/s2 ]
MMAX 应小于称重传感器或称重模块额定量程（单位：lb [kg]）。这些等式计算得出的是秤结构发生严重
倾斜时的保守结果，例如，当负载掉落到相对合规的带有 4 个称重传感器的地秤中心位置时。注意， 等式可用于仅带有称重传感器的称重模块，并且一般情况下，称重模块的倾斜度被假定为相应称重传感器的倾斜度。计量单位保持一致，请使用 lb、in、in/s 和 in/s2 或 kg、mm、mm/s 和 mm/s2。
如果需要采取其它措施消除撞击荷载，指定较大量程的称重传感器/称重模块是一种可行的解决方案， 或者您可以考虑一下方案之一：
?改变过程，从而降低物体置于秤上时产生的撞击荷载。
?切割或压式物料以减小料块大小。
?在秤台上添加一些杂物。
?使用减震物料，如防震垫/减振垫、螺旋弹簧、铁路枕木或者致密砂岩来抑制冲击力。
梅特勒托利多称重模块地震荷载
地震所产生的地震力是会影响料罐和料仓秤的强大的外力之一。地震指地面突然运动，它会对人造重 结构产生非常大的作用力。地震是由剧烈的火山喷发所致，但是更常见且更为严重的情况下，它们发生在地壳板块的交界地带。图 4-2 中，每个点都表示 5 年内发生的 4 级或 4 级以上的地震；一般来
说，点的排列格局板块边界相吻合。某些地方的地壳板块间可能会发生水平或垂直滑动，长期以来由于板块间的摩擦可以防止这种状况的发生；潜在的能量聚积，终克服摩擦力，突然发生滑动，这样
就造成了地震。地震波从震源向四外辐射，从而使地表发生水平运动，并在地表形成地面波；这样地震就会同时发生水平运动和垂直运动，并对地表的设备和结构产生相应的作用力。
梅特勒托利多称重模块大环境考虑因素
过去 40 年里，结构抗震设计原理得到重大发展，并且随着从各大地震中吸取的教训不断纳入各种设计规范，该原理将继续完善。世界范围内采用的设计规范很多，例如，美国广泛采用 ICC 制定的国际建筑规范，而在整个欧洲则正在采用 CEN 制定的 EN1998 欧洲规范 8：结构抗震设计。由于液体在料罐中晃动会产生流体动力效应，因此在设计料罐时还要考虑到其它因素；已专门为这一状况编写了规范，表 4-1 中列出了一些与高位料罐相关的规范。
梅特勒托利多称重模块
EN1998-4 欧洲规范 8：结构抗震设计第 4 部分：料仓、料罐和管路 CEN
D100 用于储水的焊接碳钢料罐 AWWA
D103 用于储水的工厂涂层栓接钢制料罐 AWWA
NZSEE 准则 存储料罐抗震设计建议 NZSEE
ACI 350.1 含液体的混凝土结构的抗震设计及说明 ACI
表 4-1：高位料罐防震设计相关的规范
幸运的是，大多数地震都发生在远离人口聚集地和工业中心的偏远地区，但也有很多重要的例外。如果秤所在的地区采用地震设计规范，那么秤的设计必须符合这些规范。需要考虑的因素有很多，包括需要对抗的地震的严重性和类型、距离已知断层的距离、现场土壤/岩层的类型和深度、底座类型以及秤在建筑或结构中的位置、秤的大小和配置、存储的物料的毒性和震后秤所需的环境。另外，许多国家要求必须由经认证可以在该地区执行工作的专业工程师来完成抗震设计。梅特勒-托利多认为，抗震设计必须由本地经过认证的经验丰富的专业人员根据本地条例及不同的情况来完成；我们的数据表为设计师提供进行此类分析所需的称重传感器及称重模块数据。
梅特勒托利多称重模块环境因素
由于环境因素会影响称重模块系统的精确度和安全性，因此在设计阶段一定要考虑到这些因素。如果秤会受到风、地震或撞击荷载的影响，您可能需要使用较大量程的称重模块和/或添加控制设备，从而使秤在极端情况下保持稳定状态。
风力载荷安装在室外或者开放式建筑或架构中的秤会受到风力的影响，由于种种原因需要考虑到 这一因素。秤
体受到风力影响会产生新的力，作用于称重模块，并且会导致称重模块过载，个别情况下还会导致秤倾倒。同时也会严重影响秤的性能。下面两部分会对这些要点作进一步探讨。室外料罐和料仓秤通常为垂直圆筒形，通过支架来提高，并受到图 4-1 中所示的通用型压式称重模块的支撑，符合下面所介绍的类型（除非另有说明）。
梅特勒托利多称重模块典型室外料罐秤
结构稳定性
在秤的稳定性分析中，一般会假设风从任意水平方向吹来。风吹向秤的侧面对迎风一侧产生水平作用
力，这会对秤产生几个结构效应：
1.称重模块必须通过施加水平力来抵抗风力。不得超过 称重模块的额定大水平力。
2.风力使重量从迎风面的称重模块转移到背风面的称重模块上，请参见第 10 章，附录 2，计算反作用力，进一步探讨这一点。如果超过了称重模块的额定量程，就会对其造成损坏，称满载时容易发生这样的状况。因此可能需要选择额定量程较大的称重模块。将称重模块放在靠近秤的重心的位置，如第 5 章，图 5-19a 所示，可大程度上降低这一效应。
3.在个别情况下，风力会导致秤倾倒，特别是高且细的料罐或料仓。秤零负载时容易发生倾倒。为防止发生倾倒，所采用的称重模块必须具备防倾倒性能，并且不得超过其大上升力额定值。个别情况下可能需要添加外部约束力来防止强风吹到料罐，请参见第 5 章“其它容器控制方法”。
在计算风力时，重要的因素是要确定（设定）现场的基本风速，一般情况下，这可以在地区建筑条例的等风速线图中找到。同时，现场的暴露程度也很重要，例如秤位于峭壁上，或者面对着大片开放水域、盐场等？秤的设计必须符合当地的建筑条例。另外，许多国家要求必须由经认证可以在该地区执行工作的专业工程师来完成这一类型的结构设计工作。梅特勒-托利多认为，风荷载设计必须由本地经过认证的经验丰富的专业人员根据本地条例及不同的情况来完成；我们的数据表为设计师提供进行此类分析所需的称重传感器及称重模块数据。
现实状况下梅特勒托利多称重模块能够获得怎样的精确度？
称秤系统的精确度取决于所采用的称重传感器的质量。您能够从秤系统获得的佳状态也只是达到称重传感器的性能额定值。以下是优质的称重传感器的标准性能额定值：
? 非线性额定量程 (R.C.) 的 ±0.01%
?滞后：额定量程 (R.C.) 的 ±0.02%
? 综合误差：额定量程 (R.C.) 的 ±0.02% 到 0.03%
综合误差是由非线性和滞后联合作用产生的误差。图 3-6 所示为称重传感器综合误差，即从零负载到额定量程之间的误差带。所有的重量读数都应在该 ￡ 误差带范围内。理想情况下，秤系统的精确度可以达到甚至超过系统中单个称重传感器的精确度（系统量程的 0.02%，甚至更高）。但是，在现实状况下，精确度会受到环境因素和结构因素（如振动、温度、活动至固定连接、管路以及模块支撑完整
梅特勒托利多称重模块预测系统精确度
料罐秤的精确度由各种因素决定，包括仪表、称重传感器、安装硬件、料罐设计、底座以及环境影响
因素。不同的应用要求不同的称重精确度。精确的配料或填料过程需要的精确度高于散装存储操作。表 3-2 详细介绍了四种称重精确度，并列出了会影响料罐秤达到这些精确度的性能的因素。遵循下表
中列出的建议将有助于确保料罐秤达到理想的精确度。
梅特勒托利多称重模块系统精确度总结
系统的真实精确度只能在安装了整个系统后通过测试和验证才能确定。安装完所有的管路和系统组件
后，添加校验砝码或其它物料直至秤达到满载量程，以对容器进行“测试”。这样可以避免产生累积压力，同时使系统稳定下来。系统稳定后，测试几次（从零负载到满载量程）以确定系统的终性能。从零负载开始，一步一步添加已知砝码，直至达到系统的满载量程。记录每一步的标重。然后在从系统中取下砝码的间隔读取重量读数。要确定系统的实际误差，请将标重读数与秤上添加的实际重量进行对比。
