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怎樣提高動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀準確度

日期:2018-11-29 作者:admin 來(lái)源:原創(chuàng ) 瀏覽:

 怎樣提高動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀準確度 

關(guān)于承載器是長(cháng)方形秤臺的軸重式動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀,發(fā)現稱(chēng)重不精確的緣由是:稱(chēng)軸重時(shí),秤臺長(cháng)方向撓曲振動(dòng)及秤臺翹動(dòng)嚴重干擾稱(chēng)重。露點(diǎn)儀也被稱(chēng)為汽車(chē)衡,設置在地面上的大磅秤,通常用來(lái)稱(chēng)卡車(chē)的載貨噸數。是廠(chǎng)礦、商*等用于大宗貨物計量的主要稱(chēng)重設備。污水處理工程按污水來(lái)源分類(lèi),污水處理一般分為生產(chǎn)污水處理和生活污水處理。生產(chǎn)污水包括工業(yè)污水、農業(yè)污水以及醫療污水等,而生活污水就是日常生活產(chǎn)生的污水,是指各種形式的無(wú)機物和有機物的復雜混合物,包括:①漂浮和懸浮的大小固體顆粒;②膠狀和凝膠狀擴散物;③純溶液。汽車(chē)衡二十世紀80年代中期,隨著(zhù)高精度稱(chēng)重傳感器技術(shù)的日趨成熟,機械式露點(diǎn)儀逐漸被精度高、穩定性好、操作方便的電子汽車(chē)衡所取代。改良實(shí)驗(experiment):承載器釆用兩個(gè)長(cháng) 方形小秤臺各下置3只稱(chēng)重傳感器,并以橡膠板對秤臺振動(dòng)停止強阻尼,結果:動(dòng)態(tài)稱(chēng) 重精確度明顯進(jìn)步,接近2*,但仍存在秤臺翹動(dòng)及橡膠板摩擦力過(guò)大影響靜態(tài)稱(chēng)重等 問(wèn)題。進(jìn)一步改良:設計制造承載器為兩個(gè)三角形小秤臺的動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀,并從外部用程度彈 簧拉住秤臺,使橡膠板摩擦力恰當不影響靜態(tài)稱(chēng)重。預期效果,車(chē)速10km/h以下到達 2*。方案2011年4月完成實(shí)驗。


    承載器為長(cháng)方形秤臺下置4只稱(chēng)重傳感器的軸重式動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀稱(chēng)不準的緣由 代產(chǎn)品(Product),實(shí)踐上是將靜態(tài)汽車(chē)稱(chēng)嚴重露點(diǎn)儀縮短到0.8m左右,同時(shí)進(jìn)步采樣頻 率而構成。對復雜的動(dòng)態(tài)稱(chēng)重這種簡(jiǎn)單化處置,自然效果不會(huì )太好。

    2.1 代產(chǎn)品存在的主要問(wèn)題 理論軸稱(chēng)重曲線(xiàn)。

    研討發(fā)現,露點(diǎn)儀存在4種“振動(dòng)”干擾稱(chēng)重:

    種,鋼板(steel sheet)產(chǎn)生頻率較高的機械“震動(dòng)”(頻率幾十到200Hz)。若稱(chēng)重傳感器對 它響應,則在軸稱(chēng)重曲線(xiàn)上疊加著(zhù)振動(dòng)干擾,見(jiàn)圖2。

    第二種,車(chē)輛本身的振動(dòng):軸質(zhì)量與減震彈簧(Spring)的組合振動(dòng)。頻率很低,以至低于1Hz。 車(chē)輛快速駛過(guò)不平路面時(shí),振動(dòng)激烈對稱(chēng)重影響很大;但低速勻速駛過(guò)平整路面時(shí),振 幅小,影響小。因而*度計量檢定規程JJG907-2006附錄C,對稱(chēng)重區引道的平直程度 潤滑做了嚴厲的強迫性規則,以減小這種振動(dòng)干擾。

    第三種,秤臺長(cháng)方向燒曲變形振動(dòng):由于秤臺長(cháng)>3m,寬0.8m,重車(chē)(軸重10 30t)經(jīng)過(guò)時(shí),秤臺長(cháng)方向產(chǎn)生撓曲變形構成振動(dòng),振幅(即撓度)可達4mm。這種振 動(dòng)頻率很低,不能用低通濾波消弭。它對動(dòng)態(tài)稱(chēng)重精確度影響很大,特別是車(chē)速進(jìn)入某 一范圍(fàn wéi)時(shí)發(fā)作激烈共振,因而它是招致動(dòng)態(tài)稱(chēng)重不精確的主要緣由。

    第四種,秤臺翹動(dòng)“振動(dòng)”:由于4只稱(chēng)重傳感器支承秤臺為靜不定構造,不穩定(解釋:穩固安定;沒(méi)有變動(dòng)), 秤臺略有變形就會(huì )使某只稱(chēng)重傳感器懸空。稱(chēng)軸重時(shí),*由對角線(xiàn)兩只和前面一只稱(chēng)重 傳感器稱(chēng)量,后轉為另3只稱(chēng)重傳感器稱(chēng)量,秤臺的這種翹動(dòng)不只直接干擾軸稱(chēng)重,還 惹起秤臺和軸重對懸空稱(chēng)重傳感器沖擊。特別是若位置(position )在前面的稱(chēng)重傳感器懸空,則稱(chēng) 軸重時(shí)秤臺翹動(dòng)兩次,依次沖擊前后兩只稱(chēng)重傳感器,影響更大。每天過(guò)車(chē)沖擊上千次, 使懸空稱(chēng)重傳感器的精確度較快降落,以至運用不長(cháng)時(shí)間就會(huì )誤差過(guò)大使稱(chēng)重不精確。

    2.2對存在問(wèn)題及處理(processing)方法(method)進(jìn)一步剖析

    對 種機械振動(dòng)干擾,可停止低通濾波,或采用對它不響應的稱(chēng)重傳感器(例 液壓(hydraulic)轉換式稱(chēng)重傳感器);對第二種振動(dòng),按*度檢定規程嚴厲修建稱(chēng)量區引道,并要 求車(chē)輛限速勻速行駛,方能減輕其影響。目前快速干線(xiàn)管理部門(mén)執行嚴厲限速和堅持勻 速迂到艱難,車(chē)輛快速沖過(guò)秤臺及加速“跳過(guò)”秤臺已成為司機減重的一種手腕,對計重 收費工作(job)不利;第三、第四種“振動(dòng)”干擾,應該說(shuō)是 代軸重式動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀存在的主要問(wèn) 題,作者在文中對第三種撓曲振動(dòng)作了細致剖析研討,指出秤臺撓曲等效于彈簧,秤 臺及軸質(zhì)量等效于質(zhì)量塊,軸重量等效于階躍載荷。車(chē)軸上秤臺相當于階躍載荷施加于 彈性系統,必然惹起過(guò)渡(transition)過(guò)程振動(dòng),在過(guò)渡過(guò)程中稱(chēng)重,遭到質(zhì)量塊振動(dòng)加速度產(chǎn)生的 慣性力干擾,分散性必然很大,每次稱(chēng)重都不同,稱(chēng)不準。為自創(chuàng ),調查(diào chá)*際上動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀開(kāi)展情況,發(fā)現從加拿大(Canada)引進(jìn)的德*派特采用兩個(gè)彎板式小秤臺作承載器;瑞士石 英動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀采用兩只石英晶體傳感器(相當于兩個(gè)石英小秤臺);臺灣某公司(Company)技術(shù)(Technology)擔任人 通知作者:承載器為長(cháng)方形秤臺的動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀經(jīng)臺灣計量部門(mén)測試(TestMeasure),沒(méi)有性能很好的,他設 計兩個(gè)小秤臺作承載器效果不錯??梢?jiàn)*內外意向與作者2007年的改良計劃不約而同。 因而作者認定:承載器采用兩個(gè)小秤臺各下置3只稱(chēng)重傳感器是動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀開(kāi)展方向之 一,同時(shí)還要研討何加阻尼消弭共振,才有可能(maybe)處理動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀稱(chēng)不準問(wèn)題。[注: 據2010年中*質(zhì)量報楊蕾報導: *計重收費動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀普遍存在稱(chēng)不準問(wèn)題,給計重收 費工作帶來(lái)很大費事和攪擾。

    3.動(dòng)態(tài)汽車(chē)露點(diǎn)儀改良實(shí)驗

    3.1承載器為兩個(gè)長(cháng)方形小秤臺各下置3只稱(chēng)重傳感器強阻尼動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀

    3.1.1露點(diǎn)儀圖

    針對現存問(wèn)題停止改良,設計“分體式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡”,要點(diǎn)下:

    以?xún)蓚€(gè)1500x500x130mm長(cháng)方形小秤臺取代3200x800x200長(cháng)方形秤臺(簡(jiǎn)稱(chēng)長(cháng)方形大秤臺)。由于小秤臺采用20mm厚鋼板焊接而成,強度和剛度遠大于長(cháng)方形大 秤臺,又只接受軸重的一半,因而稱(chēng)軸重時(shí)長(cháng)方向撓度(即振幅)降低5倍以上,固有 頻率也有較大進(jìn)步。

    在秤臺與邊框之間,放入耐老化橡膠板吸振,用彈簧給膠板施加穩定正壓力(pressure), 使阻尼作用(role)強而穩定,根本不受氣候冷熱影響。每個(gè)小秤臺下置3只稱(chēng)重傳感器,車(chē)輛從兩只稱(chēng)重傳感器那邊上秤臺。為使車(chē) 輪下秤臺時(shí)秤臺翹動(dòng)較弱,加了橡膠板輔助支撐,膠板大緊縮量為1.5mm。

    采用鄧氏振弦傳感技術(shù)稱(chēng)重。所用傳感器為液壓轉換式振弦稱(chēng)重傳感器,這種 稱(chēng)重傳感器由帶活塞(piston)的油缸和振弦式壓力傳感器構成。秤臺及其承重作用于活塞,活塞 將重力轉換為油脂壓力,再由振弦式壓力傳感器將壓力轉換為頻率信號(調頻信號)輸 出。這種液壓轉換式振弦稱(chēng)重傳感器對秤臺機械震動(dòng)根本不響應,只需加簡(jiǎn)單的抗脈沖 干擾數字濾波,采樣頻率400Hz,即可再現各傳感器的稱(chēng)重曲線(xiàn)。這種振弦稱(chēng)重傳感器 還有良好的抗電磁干擾性能,不怕濕潤,壽命長(cháng)達10年以上,長(cháng)期穩定性好。

    為了取得稱(chēng)重傳感器頻率,采用鄧氏雙線(xiàn)圈恒流型鋼弦激起電路(Electric circuit)(專(zhuān)利(意為:公開(kāi)的信件或公共文獻)),由頻率 計算(calculate )稱(chēng)重采用振弦傳感器準確數學(xué)模型(model),見(jiàn)式(1) :

    W = A (f2 - f ) + B (f - f0) (1)

    式中:A、B為傳感器常數,由標定數據小二乘法求得(有專(zhuān)用軟件),f為稱(chēng)重 W對應的頻率,f0為W=0時(shí)的頻率,稱(chēng)為初頻。

    該數學(xué)模型是本文 作者于1981年研制礦壓遙測儀時(shí)提出,理論證明有三個(gè)優(yōu) 點(diǎn): ,擬合精確,可顯著(zhù)進(jìn)步振弦傳感器精確度。依托它已使振弦稱(chēng)重傳感器精確 度到達0.1%FS左右,完整滿(mǎn)足公路計重收費動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀請求(動(dòng)態(tài)精確度5*:*檢誤差 ±2.5%)。第二,可置零去皮。將秤臺重量對應傳感器頻率輸入式(1)作為f0,行將 秤臺重(皮重)置零,則爾后稱(chēng)軸重(貨重)精確。第三,關(guān)于經(jīng)過(guò)充沛老化已穩定的 稱(chēng)重傳感器,A、B在-20°C?50°C范圍可看作常數,秤臺置零后稱(chēng)重即精確,不需另加 硬件、軟件停止溫度修正。

    采用這種振弦稱(chēng)重技術(shù),儀表局部(廠(chǎng)*稱(chēng)為控制(control)器),總重僅4kg,遠低于其他產(chǎn) 品(例派特控制重視45kg,重量大10倍),不只本錢(qián)低,在一定水平上闡明該技術(shù)具 有*進(jìn)性。

    3.1.3效果及評價(jià)

    該動(dòng)態(tài)汽車(chē)露點(diǎn)儀樣機經(jīng)山東省計量科學(xué)研討院用標準載重車(chē)測試,獲*度計量 用具型式批準證書(shū):動(dòng)態(tài)精確度5*(*檢誤差±2.5%以?xún)龋?,?shí)踐稱(chēng)重數據80%*檢 誤差±1%,接近2*規范;稱(chēng)重均勻(jūn yún)值誤差

    “分體式動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀”獲*度創(chuàng )造專(zhuān)利。2008年,該露點(diǎn)儀經(jīng)過(guò)山東省交通廳組織專(zhuān)*會(huì )議審定,評為:“*際*進(jìn)程度”。 兩體式三角形動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡

    3.2.2 設計要點(diǎn)

    針對“分體式動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀”的缺乏停止設計:

    去掉長(cháng)方形小秤臺多余兩只角構成三角形秤臺,將三角外伸,其下裝置(device)稱(chēng)重傳 感器,3只傳感器中心連線(xiàn)與秤臺三邊接近重合。車(chē)軸經(jīng)過(guò)承載器不會(huì )惹起秤臺翹動(dòng), 車(chē)輪上秤臺即進(jìn)入精確稱(chēng)重區(指車(chē)輪重心進(jìn)入3只傳感器中心連線(xiàn)構成的三角形時(shí)稱(chēng) 重精確),有利于進(jìn)步軸稱(chēng)重的精確度。

    用裝置在秤臺邊框外部的4只程度彈簧從三面拉住秤臺(穩定秤臺),調整彈簧 拉力,使置于秤臺和邊框間的橡膠板受力恰當(足以防塵),但不影響靜態(tài)稱(chēng)重。稱(chēng)軸 重,秤臺遭到軸重沖擊時(shí),彈簧、橡膠板系統有較好緩沖和阻尼作用。兩個(gè)三角形小秤臺錯位裝置,便于精確辨認進(jìn)車(chē)、倒車(chē)和丈量車(chē)速、加速度。 除此之外,當司機讓汽車(chē)忽然加速“跳過(guò)”前面秤臺,車(chē)輛稱(chēng)重不會(huì )減輕。

    3.2.3預期效果

    估計兩體式三角形動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀為中心的動(dòng)態(tài)車(chē)輛露點(diǎn)儀應具有穩定性好,動(dòng)態(tài)汽 車(chē)稱(chēng)重振動(dòng)干擾小,在車(chē)速 

動(dòng)態(tài)露點(diǎn)儀
 
 
 
 

 



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