电子称重技术现状和发展趋势

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□邵树春电子称重技术现状和发展趋势

电子衡器一般是指装有电子装置的衡器，是自动化称重控制和贸易计量的重要手段，对加强企业管理、严格生产、贸易结算、交通运输和科学研究都起到了重要作用。电子衡器具有反应速度快，测量范围广、应用面广、结构简单、使用操作方便、信号远传、便于计算机控制等特点。被广泛应用于煤炭、石油、化工、电力、轻工、冶金、矿山、交通运输、港口、建筑、机械制造和国防等各个领域。

1、现状

20世纪50年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。20世纪60年代初期出现机电结合式电子衡器以来，经过40多年的不断改进与完善，我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。我国电子衡器的技术装备和检测试验手段基本达到国际20世纪90年代中期的水平。电子衡器制造技术及应用得到了新发展。电子称重技术从静态称重向动态称重发展：计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点从单参数测量向多参数测量发展，特别是对快速称重和动态称重的研究与应用。

2、发展趋势

通过分析近年来电子衡器产品的发展情况及国内外市场的需求，电子衡器总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化；其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高；其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其应用性能趋向于综合性和组合性。

（1）小型化

体积小、高度低、重量轻，即小、薄、轻。近几年新研制的电子平台秤结构充分体现了小薄轻的发展方向。对于低容量的电子平台秤和电子轮轴秤，可采用将薄型或超薄型的圆形称重传感器，直接嵌入钢板或铝板底面与称重传感器外径相同的盲孔内，形成低外形的秤体结构，称重传感器的数量和位置由秤的额定载荷和力学要求计算决定。对中等或较大容量的电子平台秤、电子地上衡已经出现了采用方形或长方形闭合截面的薄壁型钢，并联排队列焊接成一个整体的竹排式结构的秤体，4个称重传感器分别安装在最外边两根薄壁型钢两端的切口内，安装在称重传感器承力点上的固定支承就是秤体的承力支点，既减化了承力传力机构，又节省了秤体高度，这是一种很有发展前途的秤体结构。对于大型电子平台秤，可利用有限单元法进行等强度和刚度计算，采用抗弯刚度大的型材和轻型波纹夹心钢板等。

（2）模块化

对于大型或超大型的承载器结构，如大型静动态电子汽车衡等，已开始采用几种长度的标准结构的模块，经过分体组合，而产生新的品种和规格。当然在实际应用中，根据各行业用户的需要，选择其中10余种常用的标准规格即可。这种模块化的分体式秤体结构，不仅提高了产品的通用性、互换性和可靠性，而且也大大地提高了生产效率和产品质量。同时还降低了成本，增强了企业的市场竞争能力。

（3）集成化

对于某些品种和结构的电子衡器，例如小型电子平台秤、专用秤、便携式静动态电子轮轴秤、静动态电子轨道衡等，都可以实现秤体与称重传感器，钢轨与称重传感器，轨道衡秤体与铁路线路一体化。

如秤体与称重传感器一体化的便携式静动态电子轮轴秤，多用硬铝合金厚板制成。其结构原理是经过固溶热处理强化的铝合金板，或通过在四个角上钻孔和铣槽分别形成四个悬臂梁型称重传感器；或在铝合金板的底面铣出多个对称的盲孔和盲槽形成整体剪切梁型称重传感器。这就使得秤体与称重传感器合二为一，即铝合金板既是秤体台面又是一个大板式称重传感器。

（4）智能化

电子衡器的称重显示控制器与电子计算机组合，利用电子计算机的智能来增加称重显示控制器的功能，使电子衡器在原有功能的基础上，增加推理、判断、自诊断、自适应、自组织等功能，这就是当今市场上采用微机

计量杂谈20

s tandardization 论能源计量中的流量计量

1、流量计量在能源计量中的地位

加强能源计量管理，提高能源利用率是减少资源消耗的有效途径之一，是企业可持续发展的必由之路。能源计量作为一种管理工具和手段，是实现能源资源节约、能源科学管理、节能降耗的重要手段。在能源计量中，除了固体能源和电力外，其余涉及到的液体能源和气态能源以及载能工质都必须以流量计量的形式来对其进行计量，故流量计量在整个能源计量中占有重要地位，是能源计量工作中的重中之重。

2、流量计量的现状

流量计量是一门相对复杂的学科，流量测量问题的解决需要通过多参数(多个传感器)的测量来完成，它的复杂性是由流量计量的测量对象的多样性和流体自身的特点所决定的。常用的流量计量一般是通过安装各类流量计和二次仪表来实现的。流量计根据其工作原理可以分为容积式流量计、速度式流量计、差压式流量计和质量流量计等，配套的二次仪表为温度、压力测量仪表和流量积算仪(或计算机数据控制系统)等。

速度式流量计量仪表有涡轮流量计、电磁流量计、涡街流量计以及近年来快速发展的超声波流量计。它是通过测量流速来得到流体流量的流量计。这类流量计的计量准确度除了流量计本身的准确度外，在很大程度上还取决于流体流动时的流速分布情况，希望是典型的层流分布或紊流分布，流场平稳，这就对流量计安装时前后直管段有一定要求。随着大管道流量计的发展，超声波流量计以其无可动部件、无压损的特点得到越来越多的应用；涡轮流量计较多用作标准流量计及装置比对，而涡街流量计则更多用于蒸汽流量的计量。

容积式流量计，又称定排量流量计，简称PD流量计，在流量仪表中是精度最高的一类。它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分，根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。容积式流量计按其测量元件分类，可分为椭圆齿轮流量计、刮板流量计、双转子流量计、旋转活塞流量计、往复活塞流量计、圆盘流量计、液封转筒式流量计、湿式气体流量计等。容积式流量计与差压式流量计、浮子流量计并列为三类使用量最大的流量计，常应用于昂贵介质（油品、天然气等）的总量测量。

以节流装置为检测件的差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压，已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。差压式流量计由一次装置（检测件）和二次装置（差压转换和流量显

□荆兆东边丽艳鲍翰君

（接上页）化称重显示控制器的电子衡器与采用智能化称重显示控制器的电子衡器的根本区别。

（5）组合性

在工业称重计量过程或工艺流程中，不少称重计量系统还要求具有可组合性，即测量范围等可以任意设定；硬件能够依据一定的工作条件和环境作某些调整，硬件功能向软件方向发展；软件能按一定的程序进行修改和扩展；输入输出数据与指令可以使用不同的语言和条形码，并能与外部的控制和数据处理设备进行通信。

我国的电子衡器要打入国际市场、参与国际竞争，就必须执行国际法制计量组织制定的国际建议，并要有国际水平的技术与装备和国际水平的质量。这就要求企业以技术为先导、以质量为中心、以管理为基础，努力提

高制造技术与制造工艺水平，稳定产品质量，增强国际

市场竞争能力。

面对与国际先进水平的差距和我国国民经济持续

发展的大好形势，我们的态度应该是明确的，就是要从

观念上、技术上和管理上迅速赶上，瞄准先进、与时俱进、迎接挑战、开拓创新、以提高制造技术与制造工艺水

平为突破口，主要解决电子衡器中的工程化产品的定型

设计。生产工艺，质量保证，可靠性考核等规模生产中的

关键技术与工艺，提高批量生产能力，使我国的民族衡

器工业走上健康持续发展的轨道。（作者单位：丹东市计

量测试技术研究所）

计量杂谈

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