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常溫和高溫稱重傳感器靈敏攻溫度補償的區別
2024/8/13
人們在對常溫稱重傳感器靈敏度溫度誤差進行分析時可知:不論是利用正應力還是利用切應力的稱重傳感器,其靈敏度溫度誤差是一個系統誤差,主要影響因素是彈性元件材料彈性模量E的溫度系數βε,因A為負值,所以當環境溫度升高時,彈性模量E降低,稱重傳感器的靈敏度增大;而次要影響因素電阻應變計的靈敏系數K在稱重傳感器使用溫度范圍內近似為一個常數,所以靈敏度溫度補償工藝相對簡單。
高溫稱重傳感器靈敏度溫度誤差的影響因素,除考慮彈性元件材料的彈性模量 E的溫度系數βE外,必須考慮高溫電阻應變計靈敏系數K在較高的溫度梯度下引起的誤差。一般以康銅箔材為敏感柵的電阻應變計,其靈敏系數隨溫度的升高而增大;以鎳鉻及鎳鉻改良合金箔材為敏感柵的電阻應變計,其靈敏系數隨溫度的升高而減小。不同基長的電阻應變計靈敏系數減小的程度也不相同:對于基長為1mm的電阻應變計,在溫度為200℃時,靈敏系數減小2.5%左右;基長為3~6 mm同類型的電阻應變計靈敏系數減小4%左右。所以在進行高溫稱重傳感器的靈敏度溫度補償時,對高溫電阻應變計靈敏系數K的溫度系數y的影響必須給予充分考慮。
盡管有些高溫電阻應變計具有彈性模量自補償功能,例如,美國VMM公司的J5K 系列,日本共和電業的KFH系列,也只能在0~100℃范圍內進行彈性模量自補償。以合金鋼為彈性元件材料的高溫稱重傳感器,用J5K單軸結構的高溫電阻應變計,靈敏度溫度自補償斜率為一2.25%/100℃,因此靈敏度溫度補償的上限溫度應為高溫稱重傳感器的最高工作溫度。
高溫稱重傳感器由于使用溫度高,工作溫度梯度大,靈敏度溫度誤差的分散度也較大,用常溫稱重傳感器靈敏度溫度補償方法很難保證補償精度,最好逐個進行補償或小批量補償后增加抽檢次數。與常溫靈敏度溫度補償工藝不同的是,在常溫至最高工作溫度范圍內進行多點測量,一般多以50℃為一個溫度間隔,在高溫稱重傳感器完全等溫、額定載荷穩定的條件下進行測量,重復此試驗程序直至最高工作溫度為止;若常溫至最高工作溫度補償有困難,則允許分段進行補償,即分為“常溫至100℃”和“100℃至最高工作溫度”兩段中的最大誤差作為高溫稱重傳感器靈敏度溫度誤差。