称重传感器按弹性体结构分为桥式(梁式)、柱式、悬臂梁和剪切梁四类。皮带秤首选剪切梁(抗偏载强,精度稳定),给料机常用悬臂梁(小量程高精度),大吨位静态秤用柱式(单体可达500t)。
- 剪切梁:皮带秤主流选型,抗偏载能力最强,精度等级C3-C6均可覆盖
- 悬臂梁:100kg以下称重,给料机微量称重首选,结构简单成本低
- 柱式:重载场合(100t~500t),不适合动态称重
- 桥式:高精度实验室用,动态场合受振动影响较大
- 配套:皮带秤标配剪切梁,精度等级最高C6级,IP67防护
一、称重传感器的工作原理
称重传感器的核心是弹性体——一块精密加工的金属块(弹性元件),当受到载荷时产生微小形变,粘贴在弹性体表面的应变片(一种电阻丝网格)随之产生电阻变化,通过惠斯顿电桥将电阻变化转换为毫伏级电压信号输出,再由仪表放大采样得出重量值。
弹性体的结构形式决定了传感器的受力特性、量程范围和适用场合——这也是我们按结构分类的根本原因。
二、四种主流类型详解
1. 剪切梁型(Shear Beam)
剪切梁是目前工业动态称重领域应用最广泛的结构类型。弹性体的截面设有专门的剪切应变检测孔,应变片粘贴在最大剪切应力区(中性轴附近),使得偏心载荷对输出信号的影响降到最低。
| 特性 | 具体参数 |
|---|---|
| 量程覆盖 | 50kg ~ 50t(常见规格:250kg/500kg/1t/2t/5t/10t) |
| 精度等级 | C3 ~ C6(可达±0.02% F.S.) |
| 抗偏载 | 优秀(偏载5°误差<0.1%) |
| 防护等级 | IP67/IP68(防水防尘) |
| 典型应用 | 电子皮带秤、定量给料机、料仓秤 |
| 代表产品 | SH-SB系列、国际Flintec/HBM等 |
2. 悬臂梁型(Cantilever Beam)
悬臂梁结构简单,一端固定,另一端受力,应变片粘贴在固定端根部的最大应力区。因结构紧凑、灵敏度高,是小量程精密称重的首选。
| 特性 | 具体参数 |
|---|---|
| 量程覆盖 | 1kg ~ 500kg(超过100kg精度下降) |
| 精度等级 | C3 ~ C5 |
| 抗偏载 | 一般(对安装精度要求较高) |
| 典型应用 | 小型定量给料机、配料秤、包装秤 |
| 优点 | 体积小、灵敏度高、成本低 |
3. 柱式(Column / Compression)
柱式传感器弹性体为圆柱或方柱结构,压缩受力,适合大吨位垂直载荷,是料仓秤、轨道衡、地磅等静态大称量的主力类型。
| 特性 | 具体参数 |
|---|---|
| 量程覆盖 | 10t ~ 500t(超大量程场合唯一选择) |
| 精度等级 | C3 ~ C4 |
| 动态性能 | 差(不适合动态称重) |
| 典型应用 | 大型料仓、轨道衡、地磅、桥式起重机称重 |
4. 桥式/梁式(Bending Beam)
桥式传感器弹性体为工字梁或平梁,两端支撑、中间受力(三点支撑),多用于台秤、平台秤等静态称重,精度高但对水平度要求严格。
| 特性 | 具体参数 |
|---|---|
| 量程覆盖 | 100kg ~ 10t |
| 典型应用 | 台秤、地磅、皮带输送机静态称重校准 |
| 动态性能 | 差(振动敏感) |
三、各类型综合对比矩阵
| 类型 | 量程 | 动态性能 | 抗偏载 | 成本 | 皮带秤适用 |
|---|---|---|---|---|---|
| 剪切梁 | 50kg~50t | ★★★★★ | ★★★★★ | 中 | ✅ 首选 |
| 悬臂梁 | 1~500kg | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ | 低 | ⚠️ 小秤可用 |
| 柱式 | 10t~500t | ★☆☆☆☆ | ★★☆☆☆ | 高 | ❌ 不适用 |
| 桥式/梁式 | 100kg~10t | ★★☆☆☆ | ★★★☆☆ | 中 | ❌ 不适用 |
四、皮带秤传感器选型三步法
Step 1:确定量程
传感器量程 = 皮带单位长度最大载荷 × 称量桥架跨距 × 安全系数(1.5~2)
示例:500mm宽皮带,最大物料堆积量300kg/m,称量桥架跨距1.5m:
传感器量程 ≥ 300 × 1.5 × 1.5 = 675kg → 选择1000kg(1t)量程传感器
Step 2:确定精度等级
贸易结算→C6;生产统计→C3;粮食/水泥配料→C6;矿山/电厂→C3即可满足
Step 3:确认防护等级
室内干燥环境→IP65;室外/粉尘环境→IP67;水下/冲洗场合→IP68
常见问题
皮带秤该用哪种称重传感器?
皮带秤应优先选用剪切梁型称重传感器。原因:①剪切梁的应变检测部位在中性轴,受偏心载荷影响小,动态称量精度更稳定;②量程覆盖范围广(50kg~50t均有),适合各种皮带宽度;③IP67以上防护等级产品成熟,耐粉尘耐冲洗。SH系列皮带秤全部标配剪切梁传感器,精度可达C6级。
悬臂梁传感器和剪切梁传感器有什么区别?
核心区别:①量程范围:悬臂梁适合1kg~100kg小量程,剪切梁适合50kg~10t以上;②偏载能力:剪切梁抗偏载强,悬臂梁对安装精度要求更高;③精度:同等条件下悬臂梁在小量程时精度更高,但剪切梁在动态环境下精度更稳定;④价格:同量程下悬臂梁稍贵(结构更精密)。
称重传感器精度C3和C6怎么选?
精度等级数字越大精度越高:C3适合±0.5%以内的一般工业计量(贸易结算以外),C6适合±0.1%以内的贸易结算和高精度配料。选型参考:水泥配料/粮食贸易计量→C6;矿山生产统计/电厂煤耗监控→C3。C6价格约为C3的1.5~2倍,但5年总成本差异不大(减少标定次数和纠纷)。
称重传感器需要标定吗,多久标定一次?
需要定期标定。建议周期:①贸易结算用途:每12个月强检一次(法律要求);②生产统计用途:每6个月校准一次;③发生以下情况时立即标定:传感器更换/受冲击损坏/示值明显偏差超过±0.3%/环境温度变化超过±20℃。提供上门标定服务,24-48小时响应。
称重传感器出现故障如何快速判断?
四步快速诊断:①看指示灯——仪表显示OVL(超载)或ERR(错误)先排查;②测激励电压——用万用表测传感器红黑线,正常5V或10V,偏差>5%即供电异常;③测输出信号——空秤下绿白线mV输出应近零(±0.2mV以内),受力后线性增大;④测绝缘电阻——任意线与外壳>500MΩ,<100MΩ即进水/短路。免费提供电话技术支持:188 1190 6890。