Analisi delle ragioni della scarsa accuratezza a piccoli intervalli e della scarsa accuratezza a grandi intervalli delle apparecchiature di pesatura
Nella produzione industriale, nel commercio e negli esperimenti di ricerca scientifica, l'accuratezza delle apparecchiature di pesatura è direttamente legata all'affidabilità dei dati e alla stabilità del business. Tuttavia, nelle applicazioni pratiche, il fenomeno della "pesatura precisa a piccoli intervalli ma con errori significativi a grandi intervalli" è comune — questo problema non è accidentale, ma il risultato di molteplici fattori (tra cui la struttura meccanica dell'apparecchiatura, le prestazioni dei componenti principali e la stabilità del sistema circuitale) che agiscono insieme. Questo articolo analizzerà sistematicamente le cause di questo problema e fornirà soluzioni mirate e misure preventive per aiutare gli utenti a risolvere rapidamente i problemi e garantire il funzionamento stabile delle apparecchiature di pesatura.
La logica di pesatura delle apparecchiature di pesatura segue la catena: forza esterna → trasmissione della struttura meccanica → conversione del segnale del sensore → elaborazione del circuito → visualizzazione dei dati. La pesatura imprecisa a grandi intervalli significa essenzialmente che un link non riesce a operare stabilmente in condizioni di "carico elevato". Nello specifico, ci sono quattro categorie principali di cause:
La struttura meccanica è lo "scheletro" delle apparecchiature di pesatura. A piccoli intervalli, la pressione del carico è bassa, quindi la deformazione strutturale è trascurabile; a grandi intervalli, il carico supera la soglia di tolleranza della struttura, portando a deformazioni irreversibili o disallineamenti dei componenti — causando direttamente errori di pesatura.
- Rigidità insufficiente della piattaforma di pesatura/telaio di supporto
Se la piattaforma di pesatura utilizza piastre di acciaio sottili, leghe di bassa qualità o il telaio di supporto è progettato senza considerare la "resistenza alla flessione" (ad esempio, spaziatura di supporto eccessivamente ampia, sezione trasversale della trave sottodimensionata):
- A piccoli intervalli, la struttura subisce solo una leggera deformazione elastica, che ha un impatto minimo sui risultati della pesatura;
- A grandi intervalli, la piattaforma di pesatura si abbasserà in modo significativo o il telaio di supporto si inclinerà, impedendo al carico di essere trasmesso uniformemente al sensore. Parte della pressione viene "assorbita" dalla deformazione strutturale, quindi il valore visualizzato risulta inferiore al peso effettivo.
Ad esempio: se lo spessore della piattaforma di pesatura di una bilancia elettronica commerciale viene ridotto da 3 mm a 1,5 mm, l'errore è di soli 0,1 kg a un piccolo intervallo di 50 kg, ma si espande a 1–2 kg a un grande intervallo di 200 kg.
- Connettori allentati o usurati
Le piattaforme di pesatura sono solitamente fissate ai sensori e i telai di supporto alle basi, tramite bulloni, guarnizioni, ecc.:
- A piccoli intervalli, la tensione/pressione sui connettori è bassa, quindi non si verificano spostamenti;
- A grandi intervalli, se i connettori sono allentati (ad esempio, bulloni non serrati) o usurati (ad esempio, guarnizioni incrinate), la piattaforma di pesatura subirà una "deformazione di offset" — alcune aree affondano mentre altre sono sospese. Il sensore non può ricevere segnali di pressione uniformi, con conseguenti errori di pesatura.
- Dispositivi di limitazione sovraccaricati
Per evitare danni al sensore dovuti a vibrazioni o sovraccarico, la maggior parte delle apparecchiature è dotata di dispositivi di limitazione (ad esempio, perni di limite superiore/inferiore, blocchi di limite trasversali) per limitare i piccoli movimenti verticali della piattaforma di pesatura:
- A piccoli intervalli, c'è un piccolo spazio tra il dispositivo di limitazione e la piattaforma di pesatura, quindi non si verifica alcuna limitazione;
- A grandi intervalli, se il dispositivo di limitazione è installato troppo stretto (spazio < 0,5 mm), la piattaforma di pesatura entrerà in contatto rigido con il dispositivo quando viene premuta verso il basso. Il dispositivo di limitazione esercita quindi una "forza di supporto" al contrario, compensando parte del carico effettivo — causando la visualizzazione di un peso inferiore al peso effettivo, con l'errore che aumenta man mano che il carico cresce.
Il sensore è il "cuore" delle apparecchiature di pesatura, responsabile della conversione della pressione meccanica in segnali elettrici. La sua compatibilità di intervallo, linearità e grado di invecchiamento influiscono direttamente sull'accuratezza della pesatura. Il fenomeno della "precisione a piccoli intervalli ma impreciso a grandi intervalli" è per lo più legato al mancato adattamento dell'intervallo, errore di linearità, o danno da sovraccarico del sensore.
- Sotto-selezione dell'intervallo del sensore
L'intervallo di un sensore deve corrispondere alla capacità massima dell'apparecchiatura (in genere richiede l'intervallo del sensore ≥ capacità massima dell'apparecchiatura × 1,2). Se l'intervallo è sottoselezionato (ad esempio, un dispositivo con capacità di 200 kg utilizza un sensore con intervallo di 150 kg):
- A piccoli intervalli (ad esempio, ≤50 kg), il sensore opera nel suo "intervallo di lavoro lineare", con segnali di uscita proporzionali al carico — garantendo una pesatura accurata;
- A grandi intervalli (ad esempio, ≥100 kg), il sensore supera l'intervallo lineare ed entra nella "zona di saturazione" — la crescita del segnale rallenta o ristagna man mano che il carico aumenta, quindi il peso visualizzato è costantemente inferiore al valore effettivo e non riesce ad aumentare normalmente.
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