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裝載機(jī)/鏟車稱重系統(tǒng)與傳感器的選擇(一）

閱讀：30發(fā)布時(shí)間：2025-6-25

裝載機(jī)/鏟車稱重系統(tǒng)與傳感器的選擇(一）
裝載機(jī)/鏟車是在底盤的前方鉸裝由動(dòng)臂、連桿機(jī)構(gòu)和裝載斗組成的工作裝置，在行進(jìn)中鏟裝、運(yùn)送、卸載和平整作業(yè)的自走式土方機(jī)械。若換裝相應(yīng)的工作裝置，還可以進(jìn)行推土、起重、裝卸木料及鋼管等作業(yè)，是一種用途十分廣泛的工程機(jī)械。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　前言
一、裝載機(jī)特點(diǎn)和稱重計(jì)量
　裝載機(jī)自重大,軸距短,且始終處于流動(dòng)作業(yè)狀態(tài),難以用固定位置的衡器對(duì)它所載貨物進(jìn)行稱量,否則會(huì)影響工作效率,因此,尋找一種使其在工作過(guò)程中完成對(duì)貨物稱重的方法,才能較好地解決這一問(wèn)題.一般來(lái)說(shuō),對(duì)貨物計(jì)量的準(zhǔn)確度要求越高越好，稱重誤差一般要求0.1%～0.5%左右。

　裝載機(jī)進(jìn)行散堆貨物裝載時(shí)，初期采用測(cè)比重畫線估算的方法來(lái)計(jì)算所裝貨物的重量，此法存在著誤差大、隨機(jī)性大、不便管理等特點(diǎn)。多裝，會(huì)造成直接經(jīng)濟(jì)損失和超載運(yùn)輸；少裝欠載，則會(huì)降低運(yùn)輸效能，損害客戶利益。同時(shí)，因裝載機(jī)無(wú)稱量裝置而使物料裝卸還必須依賴于汽車轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)秤或使用地磅，裝卸效率低下費(fèi)用也很高。

　隨著鐵路、汽車、港口、碼頭等物流裝卸業(yè)的發(fā)展，裝載上貨效率、安全性和準(zhǔn)確性的要求越來(lái)越高。需要一種的裝載機(jī)稱重系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)裝載過(guò)程中對(duì)貨物的自動(dòng)準(zhǔn)確計(jì)量，對(duì)于加強(qiáng)裝載作業(yè)管理，防止超載和欠載，提高裝卸作業(yè)效率和效益，保證車輛運(yùn)輸?shù)陌踩杂兄@著的實(shí)效。

二、稱重系統(tǒng)介紹
工作原理：
　裝載機(jī)稱重系統(tǒng)一般分為兩個(gè)部份，信號(hào)采集部分和信號(hào)處理及顯示部分。信號(hào)采集部分一般通過(guò)傳感器或者變送器實(shí)現(xiàn)，信號(hào)采集的準(zhǔn)確程度對(duì)裝載機(jī)的稱量的準(zhǔn)確度至關(guān)重要。

1、靜態(tài)稱重系統(tǒng)
　常用于對(duì)現(xiàn)有裝載機(jī)或鏟車的改裝，由于現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有適當(dāng)?shù)姆Q量設(shè)備，而用戶又需要進(jìn)行計(jì)量以進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算時(shí)，鑒于用戶對(duì)改裝成本的需求，通常會(huì)選用靜態(tài)計(jì)量方式。靜態(tài)計(jì)量稱重設(shè)備組成：壓力傳感器（1個(gè)或2個(gè)，視精度要求而定）+普通稱重顯示儀表（必要時(shí)可選配打印機(jī)）+安裝附件（引壓管或過(guò)程接口等）。
靜態(tài)稱重系統(tǒng)得一般特點(diǎn)：

1）、每次稱量時(shí)，稱重斗的位置要求一致，以保證稱量的準(zhǔn)確性，從而影響了稱重效率；
2）、設(shè)備功能較少，許多工作需要手工協(xié)助完成，如記錄、計(jì)算等；
3）、適用于短期作業(yè)場(chǎng)所，不需要大量的數(shù)據(jù)處理；
4）、成本低，對(duì)一些個(gè)體經(jīng)營(yíng)單位或小單位比較適合；
5）、涉及的參數(shù)少，安裝調(diào)試比較方便。

2、動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)
對(duì)車站、港口等大型單位的裝載計(jì)量，應(yīng)選擇動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，以滿足快速、連續(xù)計(jì)量與大量數(shù)據(jù)管理的需求。
動(dòng)態(tài)計(jì)量稱重設(shè)備主要包括：壓力傳感器（2只）+動(dòng)態(tài)控制儀表（帶打印功能）+安裝附件。
動(dòng)態(tài)計(jì)量稱重設(shè)備的主要功能特點(diǎn)：
1）、累計(jì)裝載，重量設(shè)定、顯示和超重報(bào)警功能；
2）、單斗重量稱重和累計(jì)、顯示功能；
3）、貨車車型選擇或輸入功能，貨車車號(hào)錄入功能；
4）、操作者、裝載機(jī)編號(hào)和裝車站代號(hào)輸入功能；
5）、作業(yè)時(shí)間(年,月,日,時(shí),分)記錄功能；
6）、作業(yè)基本數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、打印與查詢功能；
7）、采用動(dòng)態(tài)采樣和模糊算法,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)標(biāo)定和動(dòng)態(tài)稱量,無(wú)須停斗,舉升過(guò)程中自動(dòng)稱重；
8）、使用裝載機(jī)電源供電。
9）、采用雙液壓傳感器及高精度A/D轉(zhuǎn)換器，精度更高。
10）、可設(shè)置自動(dòng)置零或手動(dòng)置零。

三、適用范圍
　適用于裝載機(jī)（包括鏟車）自動(dòng)稱重計(jì)量、超載保護(hù)、工作量管理等。可稱量煤或焦炭﹑有色礦﹑土方﹑花崗或大理石﹑砂子﹑碎石磚﹑工業(yè)及民用垃圾、挖掘材料及建筑添加料等。應(yīng)用場(chǎng)所：礦山、車站、港口、碼頭、工廠、貨場(chǎng)等輪式裝載機(jī)。

四、傳感器的選擇
　根據(jù)裝載機(jī)的作業(yè)特點(diǎn)，信號(hào)采集部分一般有稱重傳感器、壓力（油壓）傳感器、壓力（油壓）變送器三種，需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是傳感器防過(guò)載、抗震動(dòng)、絕緣性、抗干擾等性能要比較好。
A> 稱重傳感器
　一般是用傳感器代替銷軸使用同時(shí)達(dá)到稱量的目的。該方案對(duì)傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安裝尺寸精度要求較高，所以在實(shí)際作業(yè)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)精度低、安裝更換不方便等不佳現(xiàn)象，甚至?xí)霈F(xiàn)安全事故，所以沒(méi)有得到推廣使用。

B> 壓力（油壓）傳感器
　通過(guò)液體壓力轉(zhuǎn)換為裝載斗的重量來(lái)完成稱重作業(yè)，它改裝方便快捷，設(shè)備的測(cè)量精度相對(duì)使用稱重傳感器大大提高，安全性能得到了保證。

C>壓力（油壓）變送器
　傳感器輸出的是mV信號(hào)，而小信號(hào)在傳輸和處理的時(shí)候容易受到干擾，折算出來(lái)的重量容易引起誤差，對(duì)顯示部分的要求比較高，在對(duì)稱重精度要求比較高的系統(tǒng)中使用比較困難。變送器很好的解決了這些問(wèn)題，它抗干擾能力強(qiáng)、輸出信號(hào)大（一般為4~20mA或者0-10VDC、0-5VDC），這樣對(duì)信號(hào)處理部分和顯示部分要求大大降低，稱重系統(tǒng)的準(zhǔn)確度也相應(yīng)增強(qiáng)。

下面介紹兩種適用于裝載機(jī)或鏟車稱重裝置的壓力傳感器、變送器：
A、電阻應(yīng)變壓力傳感器（俗稱貼片式傳感器）
　在裝載機(jī)稱量貨物重量時(shí)，連接鏟斗的油泵是不斷運(yùn)動(dòng)的，油泵內(nèi)的油（待測(cè)介質(zhì)）經(jīng)過(guò)多次高壓后，溫度會(huì)升高，傳感器在應(yīng)變片的選擇上充分考慮了溫度因素，采用高溫應(yīng)變片，在制作過(guò)程中采取相應(yīng)措施讓傳感器溫度漂移盡可能的小，<±0.03%FS，在安裝時(shí)一般是通過(guò)引壓管進(jìn)行安裝。這樣，傳感器承受的溫度和沖擊得到緩解，從而增加了設(shè)備的使用穩(wěn)定性。
1）主要特點(diǎn)：
　 a、精度高，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。
　 b、密封好，耐腐蝕。
　 c、低成本，性價(jià)比高.

2）、主要技術(shù)參數(shù)：

項(xiàng)目	指標(biāo)	項(xiàng)目	指標(biāo)
量程	25MPa；40 MPa；60 MPa；100MPa	安全過(guò)載	150%FS
靈敏度	1.5-2.0mV/V	靈敏度溫漂	±0.03%FS/℃
供電	*5-12VDC(推薦)，15VDC（大）**	零點(diǎn)溫漂	±0.03%FS/℃
精度	±0.1%；±0.2%；±0.5%	環(huán)境溫度	-30~+90℃
壓力接口	MM20x1.5；G3/8；用戶訂制	橋臂電阻	≤350Ω
導(dǎo)線長(zhǎng)度	Φ5.5x5m	絕緣電阻	≥2000MΩ（250V）

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裝載機(jī)/鏟車稱重系統(tǒng)與傳感器的選擇(一）

B> 壓力（油壓）傳感器
　通過(guò)液體壓力轉(zhuǎn)換為裝載斗的重量來(lái)完成稱重作業(yè)，它改裝方便快捷，設(shè)備的測(cè)量精度相對(duì)使用稱重傳感器大大提高，安全性能得到了保證。

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B> 壓力（油壓）傳感器 通過(guò)液體壓力轉(zhuǎn)換為裝載斗的重量來(lái)完成稱重作業(yè)，它改裝方便快捷，設(shè)備的測(cè)量精度相對(duì)使用稱重傳感器大大提高，安全性能得到了保證。

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B> 壓力（油壓）傳感器
　通過(guò)液體壓力轉(zhuǎn)換為裝載斗的重量來(lái)完成稱重作業(yè)，它改裝方便快捷，設(shè)備的測(cè)量精度相對(duì)使用稱重傳感器大大提高，安全性能得到了保證。