电子秤负荷测量仪检定专用质量比较器的研究

本文研究了用于验证电子秤负载测量仪器的专用质量比较器，介绍了质量比较器的基本组成，介绍了秤体的结构，刚度和强度，F2砝码的提供以及自动添加重量分析了卸货装置的结构和功能。最后，使用F2级砝码校准比较器，并对校准结果进行不确定度评估。校准结果质量比较器的重复性相对小于0.0037％（k = 2）。质量比较器符合检定称重仪表负载测量仪表的要求。 1.专用质量比较器的结构1.1专用质量比较器的组成如图1所示，电子秤负载测量仪的专用质量比较器由秤体，6个C6数字传感器，高精度仪器和自动称重装置组成。卸料装置由150吨F2重量组成，测量范围200kg〜150000kg，200kg〜20000kg范围内的分辨率为0.1kg，20000kg以上的分辨率为1kg。主体长9000mm，宽3200mm。它由一个称重平台（包括一个主称重主体和一个称重平台）和12个增强圆盘组成。主称重平台和辅助称重平台由10个45C工字梁（作为主梁），10排连接肋，称重平台面板和传感器座组成。圆盘的加固可以增加电子秤负载测量仪器在负载施加位置处称重平台的刚度。同时，加强板的上表面应确保其加工和安装水平，以使电子秤的称重传感器的作用力方向垂直向下。 1.1.2 F2重物如图1所示。质量比较器配备8组F2重物，每组重18750kg，每组重的负载点为200kg，400kg，1000kg，2500kg，3750kg，6000kg，7500kg， 10000kg，12500kg，15000kg，18750kg。工作时，将重量添加到质量比较器的固定圆盘位置（将载荷施加到圆盘上的1、2、3、4、9、10、11和12位置。 4、6、7和8是预先离开的扩展位置）。每个电子秤负载测量仪器的负载施加单元和每组砝码将负载施加在它们各自的光盘上，从而确保电子秤负载测量仪器所施加的负载和砝码对质量比较器的一致性。 1.1.3自动称重装卸装置为了省去电子秤负荷测量仪的验证时间，由于称重和测量仪对秤的装卸时间引入了不确定性成分，因此装卸快速必须达到150吨F2的重量，以确保装卸时间等于重量。为此，设计了一种自动重量装载和卸载装置。如图3所示，工作时，在液压控制系统的控制下，缸体被提升（每个重物通过法兰连接，如图4（如图所示），然后在电动机的驱动下，通过拖动平台将油缸和砝码移动到秤体内，最后控制油缸的伸缩，实现砝码在秤体上的装卸，以及自动配重装卸装置现场工作如图5所示。1.2称重平台结构作为传输测量装置的有限元分析，对质量比较器的稳定性要求更高。因此，称重平台不仅必须满足强度要求，而且还必须具有良好的刚性。为此，请检查秤台的刚度和强度。 1.2.1建立模型（1）有限元网格划分使用大型有限元预处理软件ANSA对质量比较器进行网格划分，并使用ANSYS提供的空间实体元素SOL-ID185进行离散化。整体质量比较器结构分为459953个单元和788427个节点。 （2）材料性能品质比较材料均为Q235-A，常温下材料的屈服极限re为235MPa，强度极限为380MPa，弹性模量为2.1×105MPa，材料的泊松比为0.3，密度为7850kg / m3。 （3）载荷条件和边界条件在位置1、2、3、4、9、10、11和12的圆盘上施加18.75t的载荷，总计150t。在六个比较器传感器基座中，一个基座完全受六个自由度约束，其余基座在负载所施加的自由方向上受约束。 1.2.2结果分析图6和7是秤体应力和位移分布的云图，表1总结了秤体各部分的最大应力和位移。从图和表可以看出，秤体的最大应力仅为52MPa，各分量不大于235MPa，整个秤体具有较高的强度。最大位移为0.955mm，与称重平台的长度之比小1/3000，秤体的整体刚度好，对测量结果的影响很小。 2.专用质量比较器校准和不确定度评估2.1专用质量比较器校准2.1.1校准条件温度20.2℃，变化不超过0.5℃/ h，相对湿度：65％RH，1.2校准过程2.1.2.1重复执行测量负载为P1 = 75000kg和P2 = 150000kg。将9375kg和18750kg的F1重量分别添加到1、2、3、4、9、10、11和12个位置的磁盘上。采用A1A2A3A4的测量方式。 ，8个循环，测量结果见表2。2.5.2偏心载荷误差测量的扩展不确定度偏心载荷误差测量的扩展不确定度Ue = 1.2kg，k =2。JJG1119－2015“电子秤负荷测量仪”验证法规规定专用质量比较器的重复性相对膨胀不确定度不大于0.0037％。在75000kg的载荷点，可重复性相对膨胀不确定度为0.0011％，在150000kg的载荷点为0.0006％，因此质量比较器可以满足电子秤载荷测量仪验证的要求。 3.结论本文介绍了一种用于电子秤称重测量仪器验证的专用质量比较器，分析了比较器秤体的组成结构，提供了F2级砝码，并实现了砝码自动装载的结构和功能的实现。和卸货装置。最后，使用F2级砝码对比较器进行校准，并对校准结果进行不确定度评估。评估结果表明，质量比较器符合电子秤负荷测量仪的检定要求。