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應變式傳感器的技術現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

來源:深圳市捷力控科技有限公司   2021年05月27日 23:52  

隨著稱重傳感器和數(shù)字測量儀器技術的不斷發(fā)展,稱重傳感器已逐漸成為稱重技術領域的新寵,稱重傳感器具有強大的現(xiàn)場適應性,稱重傳感器目前是稱重技術領域的新寵,稱重傳感器的品種和結(jié)構又有創(chuàng)新,技術功能和應用范圍不斷擴大,主要成果有:
1)美國Revere公司研制出PUS型具有大氣壓力補償功能的拉壓兩用的稱重傳感器,用于高準確度檢驗平臺,稱重平臺,準確度可達5000d;
2)德國HBM公司研制成功C2A、C16A兩種不同結(jié)構的1一100t具有“耐壓外殼”保護的防爆稱重傳感器,其防爆性能符合歐洲EN50014和EN50018“d”級標準;
3)美國斯凱梅公司研制出新一代高準確度不銹鋼F60X系列5一5000kg稱重傳感器,準確度6000d。用于濕度大,腐蝕性強的環(huán)境中,而且防水;
4)德國塞特內(nèi)爾公司研制出以鈹青銅為彈性體材料,快速稱重用200型稱重傳感器。其特點是線性好,固有頻率高,動態(tài)響應快。油阻尼裝置與過載保護裝置一體化,保證稱量時速度快,工作壽命長。組裝3一30kg電子平臺秤,準確度可達4000d;
5)美國THI公司研制的1410型5一30kg鋁合金稱重傳感器,準確度等級優(yōu)于C3級,可承受離心力和機械振動,內(nèi)裝特制的粘性阻尼器,保證稱量時有較快的穩(wěn)定時間,一般低于50ms;
6)美國VT一BLH公司開發(fā)出新式稱重模塊,具有合理的組件化功能和*的稱重效率,出廠后“即插即用”,可自動調(diào)節(jié)位置,不受攪拌,偏心和振動影響。

近年來稱重傳感器技術發(fā)展動向,國ji上主要有兩種發(fā)展途徑:以美國為代表的先jun 工后民用,先提高后普及的途徑和以日本為代表的實用化商品化,先普及后提高的途徑。我國應屬于后者,盡管jun 工部門研究應用較早,但并未轉(zhuǎn)為民用,快速發(fā)展和普及還是在近20年。近幾年是關鍵時期,急需提高我國稱重傳感器的總體技術、工藝和質(zhì)量水平。國ji稱重傳感器技術的發(fā)展動向是,把稱重傳感器的準確度、穩(wěn)定性和可靠性作為極其重要的質(zhì)量指標,把制造技術和制造工藝作為核心競爭力,緊緊抓住稱重傳感器的特性問題、生產(chǎn)問題和應用問題進行基礎研究、工藝研究和應用研究,其研究方向和特點是:
1)在產(chǎn)品結(jié)構設計與制造工藝中,吸取了工程化產(chǎn)品設計中的計算機擬實技術和虛擬技術,加快開發(fā)速度,減少開發(fā)風險;
2)在彈性體加工中,從單元加工技術發(fā)展到集成化加工技術;從剛性制造發(fā)展到柔性制造;從簡單化經(jīng)驗判斷發(fā)展到智能化定量分析。普遍采用柔性制造單元和柔性制造系統(tǒng);
3)生產(chǎn)工藝已不是傳統(tǒng)關念中的“作坊手藝”,而是技術與管理相結(jié)合的一項系統(tǒng)工程。為適應多品種、大批量生產(chǎn),保證產(chǎn)品技術性能的均一性,生產(chǎn)工藝必須向盡量減少手工操作、人為控制,增加半自動化和自動化工序方向發(fā)展。例如:采用計算機控制,人機一體化工藝系統(tǒng)和測試技術網(wǎng)絡化信息系統(tǒng)等;
4)與穩(wěn)定性和可靠性有關的穩(wěn)定處理工藝在高溫處理,低溫深冷,脈動疲勞,超載靜壓等方法的基礎上,又研究出振動時效、共振時效新工藝,共振10分鐘,可消除絕大部分殘余應力。

應變式稱重傳感器的發(fā)展趨勢,可用“四化”來概括,即設計技術虛擬化,制造技術柔性化,生產(chǎn)工藝網(wǎng)絡化,企業(yè)管理信息化。

設計技術虛擬化:包括彈性體結(jié)構設計的擬實技術和工藝設計的虛擬技術。

結(jié)構設計的擬實技術:是指面向彈性體的結(jié)構和性能分析技術,包括動態(tài)仿真、動力學分析、強度和剛度有限單元法計算、敏感區(qū)應變大小與分布等,以達到優(yōu)化設計的目的。

工藝設計的虛擬技術:是指面向彈性體生產(chǎn)過程的模擬和試驗,檢驗彈性體的可加工性,加工方法和工藝的合理性,保證制造工藝最jia化。

設計技術虛擬化的核心是有限單元計算和計算機動態(tài)仿真。通過仿真軟件來模擬真實受載情況,發(fā)現(xiàn)并及時處理設計和工藝缺陷或錯誤,以確保結(jié)構設計和生產(chǎn)工藝的合理性。

制造技術柔性化:是指在多品種、大批量生產(chǎn)的彈性體加工中,納入*的制造技術:柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)和計算機集成制造系統(tǒng)。它是計算機技術、信息技術、自動控制技術等與傳統(tǒng)的制造技術相結(jié)合形成的全新的制造系統(tǒng)。

生產(chǎn)工藝網(wǎng)絡化:是指在生產(chǎn)工藝全過程中,通過通訊線路和設備把各生產(chǎn)工序具有獨立操作和控制功能的計算機系統(tǒng)相互連接起來,在網(wǎng)絡軟件管理下,實現(xiàn)信息的收集、存儲和處理。與傳統(tǒng)的“作坊手藝”生產(chǎn)工藝相比,大大的減少了手工操作,最da限度的排除了人為因素對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

企業(yè)管理信息化:是指按計算機處理的要求,依據(jù)結(jié)構化系統(tǒng)分析和設計方法,建立企業(yè)信息系統(tǒng),實現(xiàn)企業(yè)管理全面現(xiàn)代化。包括CAD、CAM系統(tǒng),生產(chǎn)管理系統(tǒng),商務決策系統(tǒng)和經(jīng)營管理系統(tǒng)等。

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