专利名称：电子汽车衡调试用的移动式测力仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子衡器，具体涉及电子汽车衡调试用的移动式测力仪。
技术背景多年来通常在调试电子秤时，基本上都是按着国家标准GB/T7723-2008和JJG539-1997检定规程进行的，存在着根本性的弊端，分解如下(一 )秤台的分力作用造成传感器受力不均难以调试偏载测试时，边侧四个支点和中部二个支点实际承载载荷的分析如图1，SCS-80Fmax = 80td = 20kg 二节秤台搭接 3mX 12m 支点尺寸2400X (5880+5880)mm，虚线框内是按照《固定式电子衡器》GB/T7723-2008第7. 5节偏载测试的规定所放砝码的位置，P1P3为砝码的质量重心点。IP1为①号传感器到重心AP1之间的距离，3己为③号传感器到重心点P3之间的距离……。F1表示①号传感器实际承载砝码量，F3表示③号传感器实际承载砝码量……。根据实测数据，建立平面支撑2个以上支点的力合成计算式F1=；F3 = IP3//2P3//3P3//4P3//5P3//6P3/3P3XP3ο 实测 IP1 =1470mm ^P1 = 2380mm ^P1 = 4540mm ^P1 = 4930mm ；1P3 = 5P3 = 5940mm ；2P3 = 6P3 =6220mm ；3PS = 450mm ；4P3 = 1950mm。计算式即先将各支点距并联计算后做为基数再除以待求支点距并乘以偏载测试砝码量，经计算①号位时=F1 = 44. 65% P1 ；F2 = 27. 58% P1 ；F3=14. 46% P1 ；F4 = 13. 31% P10 ③号位时=F3 = 65. 49% P3 ；F4 = 15. 11% P3 = F5 =
4.96% P3 ；F2 = F6 = 4. 74% P3。依据GB/T7723-2008第5· 5· 2节的规定，偏载测试用砝码量为 P1 = P3 = 80t/(6-l) = 16t，则①号传感器承载 F1 = 44. 65% X 16t = 7. 144t ;③号传感器承载F3 = 65. 49% X16t = 10. 48t……。而且中部F3/边侧F1 = I. 47倍。作为国家标准和检定规程无可厚非的，因为作为承载器的秤台用同一载荷在任何点面上显示的重量值均应符合同级允差规定。由于秤台力传递的原因，边侧传感器实际承载44. 65%不足一半，中部传感器承载也只有65. 49%而且是边侧的I. 47倍，各称重传感器的位置不同实际承载的载荷量大不相同，调整一角称重传感器的输出量平均只有一半是真值其余一半被分配到其他各角全部由衡器显示器显示出来。用检定的方法调试角差掩盖了传感器的受力不均，往往需要反复数次吊运大砝码总量数百吨费工耗时，因此调试角差的方法不能简单地用检定的方法替代。根据经验，衡器相邻承重点在加载砝码后偏载调试时相互影响(包含模拟式接线盒的影响量)……截面相邻点影响量为调整量的35% —45%，纵面相邻点影响量约为调整量的20% —30%。模拟式传感器的输出信号经过接线盒并联输出，同一时间输送到仪表。而数字式传感器是按设定的编号分时鱼贯送入仪表，导致短时间内重量偏差。数字式传感器虽说在出厂时基本做到输出参数一致，但在受力很不均匀以及传感器零点变动的情况下，数字式传感器的角差修正也需反复几次，使用一段时间后计量准确性也会变差。于是人们在角差调试时尽可能把砝码集中放在传感器垂直上方来减少分力，一是由于支承点的位置已接近秤体边侧很难把砝码放到位，依然产生部分分力；二是所放砝码量有限不能达标。[0007]( 二 )几种误差集合分不清，不能用于指导安装在判断汽车衡安装是否正确时，理论上是把秤台看做质量分布均匀各秤台都一样重时，装在两头的4只传感器每只承载1/4单节秤台重；装在中部的2-6只传感器每只承载1/2单节秤台重，输出的毫伏数或内码值应该是秤台两头上传感器输出值的两倍。按着正常的安装调试工艺，要求安装在秤台两头4个传感器和中部的2-6只传感器输出信号的最大值和最小值相差小于某个数，这个“某个数”(以数字式传感器为例)是在传感器尚未调平之前就规定一个定值，有的规定是400码有的规定是600码还有规定800码的。问题是这些规定是各种误差的集合不能说只要小于“某个数”就判定安装合格了。这里面有多少是传感器自身平衡差值，又有多少是安装(包含基础、秤台加工误差)误差，“某个数”只能是误差集合的瞎估计根本就不能用于指导安装。不是把安装误差错判为传感器就是把传感器的平衡误差错判为安装这是必然的结果，即使当时调好检定合格也保持不了多少时间就会使磅秤的计量准确度变差至不合格，同时给今后的维修带来隐患。(三)厂内和现场的两次误差交叉重叠使检定难通过 正常衡器生产单位先在厂内组秤，经调试、检验后再发到用户现场，通过当地质监部门检定合格后再交付使用。然而，虽说在厂内已检验合格运到现场却有半数以上检定不合格，起码也需要再用砝码重新标定一次。由于各地质监部门大部分砝码量不足，运到现场检定用的砝码量远远达不到JJ6539-1997检定规程的要求，即使合格大部分也因砝码量不足造成，如果严格按着国家检定规程来检定又有多少台是合格的就不得而知了，于是形成了 “十秤九不同”的尴尬局面。主要原因是按着现行检定规程去调秤，由于秤台分力作用以及安装误差掩盖了传感器自身的平衡误差，这种把机械和电器两部份误差合在一块进行调试电子汽车衡的方法必然使厂内调试误差和现场安装误差形成两次误差交叉重叠。通过以上分析用已有技术来调试电子汽车衡不仅费工耗时浪费资源，运到现场说不清能否通过质监部门的检定，如果检定不合格尚需交纳二次调试费、检定费，这是衡器生产单位、经销商和维修部门最头痛的事情。
发明内容I.为了克服现有技术调试电子汽车衡难以调准费工耗时的弊端，本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是一种用于电子汽车衡调试用的移动式测力仪，包括由上支承(6)、下支承(11)和两根导轴拉杆(7)组成牢固的矩形框架，由装在上支承(6)下方的标准传感器(2)和标准显示器(I)组成标准器，能保证在标准传感器(2)下方的被测传感器
(4)与标准传感器(2)中心对准的带有滑套(9)的托板架(8)，能使托板架⑶平稳升降装在下支承(11)和托板架(8)之间的螺旋千斤顶(5)。进一步的改进在于，在矩形框架下部两侧设有能方便标定标准器的吊钩(10)，能自由调节水平的支脚(12)。装在下支承(11)上方的螺旋千斤顶(5)通过带有滑套(9)的托板架(8)平稳升起被测传感器(4)与标准传感器(2)串联加力，达到预加力值后调整被测传感器(4)对应的电阻或传感器系数使衡器显示器(3)和标准显示器(I)的示值一样即可，从而非常容易使电子汽车衡的全套电器高精度(±0. Ie)地调试合格。相比现有技术具有以下特点I.高精度调试好的成套电器结合规范安装工艺使电子汽车衡的准确性、稳定性、不变性得以提升，相对保持性能不变长期稳定地工作。2.各种误差由不可识别变成一目了然、清晰可控，能正确地指导安装使出厂检验和现场检定结果一样，不存在二次安装误差重叠确保一次成功。3.移动式测力仪多功能方便携带的特点，适于现场维修调试。4.发明所用的设备投资少，相比起重行车、砝码、测力机成本低了几十倍。5.工作效率高、节能环保、效益高。按着常规的方法调试汽车衡，3 5个人一个工作日仅能调好I 3台秤(运到安装现场尚不知能否通过检定)，需用5 10吨的行车吊装大砝码数百吨。采用测力仪新的方法，两个人一个工作日就可轻松高质量地调好4 6台秤，耗能30W ;效率提高5倍；节能300倍；费用降低8 10倍。由此扩展到全国一年将产生相当高的绿色环保的经济效益。
图I是电子汽车衡秤台力传递分解图图2是本实用新型移动式测力仪结构示意图其中1_标准显示器 2-标准传感器3-衡器显示器4-被测传感器5-螺旋千斤顶6-上支承7-导轴拉杆8-托板架9-滑套10-吊钩11-下支承12-支脚
具体实施方式
以下结合附图2对本实用新型作进一步详细说明。(一 )移动式测力仪的基本原理、结构及适应范围高精度测力机有两个精度要求一是加力后的显示精度，二是定值精度。传感器厂用的规格一般都是50吨，此规格的价格高达二十多万元，且自重大占地面积大不便移动，如用于调秤其调试的周期长成本高。本实用新型移动式测力仪最大20t，特别是仅仅用于力值比较勿需定值人工操作，因此结构可大大简化成本下降几十倍。自重70 80公斤，接近便携式，体积也适中，用电瓶三轮车或小型工具车即可以拉走。可在衡器厂内使用，可在用户现场调秤、维修，可在异地(当地校准简单)使用不受环境条件限制，其随机性、移动性能好，而且具有多功能的特点。移动式测力仪包括由上支承出)、下支承(11)和两根导轴拉杆(7)组成牢固的矩形框架，由装在上支承(6)下方的标准传感器(2)和标准显示器(I)组成标准器，装在下支承(11)上方的螺旋千斤顶(5)通过带有滑套(9)的托板架(8)平稳升起被测传感器(4)与标准传感器(2)串联加力，达到预加力值后调整被测传感器(4)对应的电阻或传感器系数使衡器显示器(3)和标准显示器(I)的示值一样即可，从而非常容易使电子汽车衡的全套电器高精度(±0. Ie)地调试合格。目前电子汽车衡的社会存量大部分采用各类不同尺寸的桥式传感器，而且大多数是正装的，因其安装拆卸比较容易被广泛采用。本测力仪就是基于这个现状而设计的(其他如柱式传感器需用工装定位)，适应正装的模拟、数字桥式传感器。反装的桥式传感器其固定底座的四个镙铨松紧度对计量性能产生很大影响，如果安装人员对固定镙铨松紧度的均衡性掌握很到位的话也是可行的。( 二)移动式测力仪各部分技术指标目标是能高精度地调试电子汽车衡的全套电器，配合规范的安装工艺最终达到III级衡器的检验、检定的要求。I.整体要求最大Fmax = 20t、分度值d = Ikg ;加力时钢球不晃动、不移位、平稳上升，确保中心对准；标准显示器(I)在20秒内显示值相对稳定，便于调试和标定；重复性要好，耐疲劳。2.测力架由三部分组成①上支承(6)、下支承(11):钢度彡1/1000②导轴拉竿
(7)的外表光洁平滑抗拉强度是正常最大承载力的5倍以上即> 1000KN③托板架(8)的托板有明显的位置线条，两侧带有的滑套(9)与导轴拉竿(7)滑动配合。3.标准传感器(2):准确度等级优于C4级量程30t、非线性O. 01 %、蠕变O. 02%,滞后O. 02%、重复性O. 01 %、温度对灵敏度的影响O. 01% /10k、稳定性O. 02% /年。4.标准显示器(I):超高精度，显示分度数< 100000、非线性< O. 0015F · S ;经校 准[测试]传感器毫伏信号最小O. Iuv最大19. 9999mv ;具有修正功能其精度1/10000。5.千斤顶(5):机械式螺旋千斤顶,最大25t、行程130mm。6.标准器的标定因为测力架质量分布均匀，标准传感器(2)下方的钢球就是重心。标定时，先把随机附件一带有压头的吊盘放在标准传感器⑵钢球下面，同时把吊盘上部放在起吊设备吊钩上，再把两根砝码吊绳放在测力仪中部，起吊设备升起使测力仪悬空标准显示器(I)置零。然后用两根砝码吊绳把足量Mll级砝码放好，吊绳分别挂在测力仪下部两侧的吊钩(10)上，起吊设备升起，标准显示器(I)标入砝码值完成力质传递。异地使用时用此法可随时标定校准，也可根据重力加速度的比值利用标准显示器(I)的修正功能进行增减，修正精度1/10000。7.为减小温度对灵敏度的影响，移动式测力仪在标定时按温度段进行标定，从-10°c至+30°C每20°C为一段进行标定，把三次标定的系数记下，在不同温度环境送入标准显示器(I)相应的温度标定系数，即可适应-10°C至+40°C的使用环境。8.单台测力仪用于调试角差已足够，标定最大20t仅适于40t传感器。如嫌标定的量值不够，可增加为2 4台并联组合用一块标准显示器(I)但需调平。如果只有一台测力仪而砝码及替代物又不足时，可在现场用载货汽车分20t-40t-60t-80t几段补偿标定，同时要注意配平“闪变点”。(三)移动式测力仪的功能及适应场合I.主要功能能对模拟或数字桥式传感器的组秤，进行高精度(±0. Ie)调平及标定。而且分度值任意变换不影响测力精度。2.能根据不同地区重力加速度的比值进行自我修正力值，精度1/10000。3.能显示称重传感器零点和加力后的毫伏数，最小O. I μ V。可对称重传感器(包含引线极性)进行全面的质量评估。4.配合数字式测试表对数字式传感器进行初始化标定、写密码。5.可快速查出称重传感器的输出灵敏度。方法是用一只与被测旧的传感器同吨位新的传感器其灵敏度为2mv/v，分别加力可得知各自的力值和毫伏数，旧传感器灵敏度
mv/v = (U 旧-U零点旧)· Fli/F10 · (U新-U零点新)X2mv/v。6.可对常规桥式(含大尺寸40t 50t)传感器、一体化小桥式传感器、带滚针桥式传感器、部分柱式传感器进行施力测试、调试、标定。7.适应场合广泛用于各衡器制造厂、质监局、用秤大户、经销维修部门以及需要经常检查传感器，经常标定汽车衡等专业场所。(四)移动式测力仪的使用注意事项I.在现场维修或在新场地使用时，首先选择测力仪所放的位置。要求离衡器显示器⑶和被测传感器⑷较近处能方便测力仪的操作，且要避开风口、阳光曝晒、强电场、强磁场。2.测力仪放在结实的地面上后，先把螺旋千斤顶(5)正确地放在托板架(8)的中部下方位置。用水平尺检测托板两个方向的水平，通过调节四个支脚(12)的高低使之达标。3.在调试被测传感器或标定之前先把被测传感器(4)编上号，同时了解磅秤最大称量值、分度值。调试被测传感器输出平衡所加力=(O. 5 O. 65)Fmax/N-l分度值d = O.Ie ;标定所加力单台机为1/2 2/3被测传感器吨位值，分度值d = e ;标准显示器(I)和衡器显示器(3)的分度值均设一致。4.把被测传感器、接线盒、连接总线、衡器显示器连接牢靠后通电预热、置零(数字式需地址编程)、参数设置、零点标定(无论是厂内或现场空秤落实后都要做一次零点标定)，在零点标定前尚需将钢球放在被测传感器上方。每调放一只被测传感器(4)均要注意托板上两道纵横线的位置，使之与标准传感器(2)、钢球保持同一重心位。5.升起千斤顶当钢球即将触到标准传感器(2)时，就要特别注意钢球绝不能晃动否则影响测力精度。达到预加力后标准显示器(I)与衡器显示器(3)的示值均会下滑，可轻按加力杆减缓下滑速度，一般5 15秒钟示值倾于稳定。先用衡器显示器(3)对一只被测传感器(4)进行初标定，让示值与标准显示器(I)示值相等，再分别对其它被测传感器进行测试并按传感器编号记下显示值，然后按“少数服从多数，向中间值靠拢”的原则进行调试。装上被测传感器加力，达到预加力值后只要能看清数字时就可调整接线盒内对应的电阻或传感器系数使衡器显示器(3)与标准显示器(I)示值一样。反旋转千斤顶卸力，让两显示器回零，再次升起千斤顶加力，如示值不一样再调之，传感器都调好后尚需复查一遍方可进入标定。6.由于传感器质量的原因，标定施力的量一般为传感器吨位的半量最多为2/3量，如回零性(滞后)差，只好减量标定，基于此因单台机最大标定量也只能为20t。为尽可能增加标定量，要求传感器承压时间越短越好。操作时先设定好前几步，等加力到规定值时只要看清显示数再略增加提前量，输入数字按[输入]确定。卸力回零等几分钟再加力，如两显示器的示值不一样需重送数字以确保标定准确。一台测力仪的标定量如嫌不够可在现场用载货车20t-40t_60t至接近满量程分几段补偿标定(每次均要调整闪变点)，或者在出厂检验时用足量砝码标定则最好。如果完全不用砝码标定只能采取多台顺压，按顺序第一台测力仪先加力13t第二台15t第三台17t前三台勿需等待数字稳定，第四台后加力20t，待数字看清后把标准显示器(I)显示的约65t真值送到衡器显示器(3)内确认，标定结束。检查并记录经调试后各传感器的零点码值，为安装备用。7.现场维修需从秤台上取下一只传感器进行标定时，原位置悬空可保持秤台原底数不变。如衡器角差不平，不如将传感器全拆下用移动式测力仪调试和标定反而省事。还要注意，无论是拆下或再装上传感器均要对衡器显示器(3)进行零点标定。[0053]8.如果需用标准显示器(I)的[测试]功能指导安装或检修，而衡器显示器的插头又与标准显示器插座接法不一样时可用测力仪随机所配插头连接。9.经调试好的成套电器仅提供出厂检验和现场检定，非特殊情况不再调整，同时将所有参数备案并提供给用户以利检修。出厂检验除了计量性能外，重点检查秤体加工质量如钢度、变形量、搭接是否到位以及安装水准；现场安装重点是基础质量、秤体落实度及安装水准。经本实用新型移动式测力仪快速准确调试过的几十台秤验证，只要是秤台加工合 格又能规范安装工艺的电子汽车衡，无论是出厂前的检验还是现场检定均为一次性合格。实践证明本实用新型完全不同于传统的现有技术，具有新颖性、创造性、实用性。它的省时省力节约能源又能投资少见效快，必然会产生巨大的经济效益和社会效益。
权利要求1.一种电子汽车衡调试用的移动式测力仪，包括由上支承￠)、下支承(11)和两根导轴拉杆(7)组成牢固的矩形框架，由装在上支承(6)下方的标准传感器(2)和标准显示器(I)组成标准器，能保证在标准传感器(2)下方的被测传感器(4)与标准传感器(2)中心对准的带有滑套(9)的托板架(8)，能使托板架(8)平稳升降装在下支承(11)和托板架(8)之间的螺旋千斤顶(5)。
2.根据权利要求I所述的移动式测力仪，还包括在矩形框架下部两侧设有能方便标定标准器的吊钩(10)，能自由调节水平的支脚(12)。
专利摘要本实用新型公开了一种电子衡器技术即电子汽车衡调试用的移动式测力仪，包括由上支承(6)、下支承(11)和两根导轴拉杆(7)组成牢固的矩形框架，由装在上支承(6)下方的标准传感器(2)与标准显示器(1)组成标准器，装在下支承(11)上方的螺旋千斤顶(5)通过带有滑套(9)的托板架(8)平稳升起被测传感器(4)与标准传感器(2)串联加力，达到预加力值后调整被测传感器(4)对应的电阻或传感器系数使衡器显示器(3)和标准显示器(1)的示值一样即可，从而非常容易使电子汽车衡的全套电器高精度(±0.1e)地调试合格。结合规范安装工艺能长期保持电子汽车衡性能稳定，能省时省力节约大量能源和费用。
文档编号G01G23/01GK202734946SQ201220123900
公开日2013年2月13日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者薛玉成, 薛孙铭 申请人:利辛县衡器电子有限责任公司, 薛玉成, 薛孙铭