国产轧制力传感器的结构原理与设计制造

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表1 减量秤市澈争格局序号 对应层次 对应品牌 特点瑞士开创、德国申克、瑞 发展较早，技术成国外称 士梅特勒 -托利多、日 熟，应用广泛。动 1重巨头 本久保 田、德国布拉本 态测量 准确度 为达等 0.2% -0.5%处于发展、成长阶上海松耐、上海铂采、海 段，具有-定规模2 国内企业 的应用。动态测 川智能量准确度为0.3%～ 0.5%率低 、价格适中、节约原材料、性价 比高等特点 。适合多种行业 ，如橡塑、化工化纤 、水泥配料 、食品、医药等，每种行业均孕育着巨大的市场需求。目前.减量秤在我国普及率较低 .未来发展空间非常广阔 2008年 .我国国内减量秤市场需求量为4114台.2011年增至 10555台。预计2012～2016年 .我 国减量秤将 由TECHNOLOGY现代计量仪器与技13287增至33362台，年复合增长率为25.88%，如图3所示 。

国产轧制力传感器的结构原理与设计制造冶金轧钢是连续的不间断作业 .为保证轧机上的辊轮两端的力值-致，并指示和控制轧制力 .通常需要安装轧制力传感器来测量轧辊两端的力值 寻找替代进 151的国产大量程测力传感器 .-直以来是轧钢企业的夙愿。轧制力传感器的国产化 .是国内测力与称重传感器制造企业的技术攻关方向之-余姚市通用仪表有限公司为适应冶金行业轧制力检测的需要.研发试制了大吨位平板式结构的轧制力传感器。轧制力传感器产品在冶金轧制生产线得到试用，轧制力达17.162MN，解决了冶金轧制力检测的需求。

-、轧制力传感器的结构、原理与技术指标1.轧制力传感器的结构轧制力传感器(包括弹性体)呈平板状 ，由高强度2008 2009 2010 20l1 2012E 20l3E20l4E 2015E 2016E市场需求量(台)图3 2008～2016年我国减量秤市场容量及预测作者单位广东势量科学研究院田口罗伏隆合金钢或不锈钢材料锻造加工制成弹性体设有多组应变孔 .为了提高传感器的抗偏载性能.本实例中应变孔为2 16组 应变孔内腔粘贴软线路板.为了提高产品的抗压强度，应变孔为深孔 ，且在深孔内部对应变电桥电路的电阻应变片进行布线 .补偿片板与软线路板的电性连接。

2李L制力传感器的工作原理轧制力传感器承载方式为上下平面均布受载.通过安装在传感器上下面的均压块 .载荷分布板将压力平均加载在传感器的上下平面.使粘贴在弹性体上的补偿片板发生变形.应变电桥电路阻抗改变.输出与重量数值成 比例的电信号.通过与显示仪表或计算机 、打愈连接 ，显示仪表可同时把重量信号输给计20"13 1中国计量 71删 姗 姗 姗 。 433 2 2 1TECHNOLOGY代计量仪器与技术图1 系统安装示意图算机 、打愈等设备，组成测力监控、称重管理系统。

3.主要技 术指标最大测量范围：17.162MN激励电压 ：最大15V，DC或AC。

滞后 ：小于满量程输出的0.5%重复性 ：小于满量程输出的0-3%。

负载极限：过载300%无零漂.特性无变化 .无机械损坏工作温度 ：0℃～150℃。

二、轧制力传感器的设计制造与应用1.轧制力传感器的设计制造(1)轧制力传感器量程为17.162MN。

(2)传感器采用-块1000mmx290mmx94mm的合金 钢 (40CrNiMoA)[1I而成.加工时严格控制传感器上下接触面的平面度、平行度。

(3)传感器弹性体为合金钢材料板形结构体，设有12组应变孔 .应变孔内腔粘贴软线路板：应变孔采用深72 中国计量2013 1仪表记 录仪孔加工方法，深孔表面处理工艺：设计发明专用贴片装夹夹具(专利工具 ：ZL200920118452.4)进行深孔应变片的装夹、线路的布置.以及多应变片的桥路补偿(4)由于轧制力传感器使用现场工况潮湿 .水分大，需要传感器的密封性能良好 .保证传感器内部元器件不受损坏，采用氩桓焊接的方法密封传感器。

保证外界与内部元件的阻隔(5)传感器的侧面设有管螺纹连接的防水接头，配置标准信号电缆线2.轧制力传感器的试 用轧制力传感器于广钢集团珠钢公司轧制生产线试用轧制力测试系统安装.如图l所示系统连接时，应注重以下安装技术和配置：(1)轧机机架防水蒸气接线盒。

(2)密封弹性导管(3)接线盒与放大器之间连接线的金属导管：防水蒸气 ，防漏电，屏蔽接地。