装载机电子称与压力传感器的选择

 
      装载机/铲车是在底盘的前方铰装由动臂、连杆机构和装载斗组成的工作装置，在行进中铲装、运送、卸载和平整作业的自走式土方机械。若换装相应的工作装置，还可以进行推土、起重、装卸木料及钢材等作业，是一种用途十分广泛的工程机械。

一、装载机的特点和称重计量

      装载机自重大,轴距短,且始终处于流动作业状态,难以用固定位置的衡器对它所载货物进行称量,否则会影响工作效率,因此,寻找一种使其在工作过程中完成对货物称重的方法,才能较好地解决这一问题.一般来说,对货物计量的准确度要求越高越好，称重误差一般要求0.1%～0.5%左右。

       装载机进行散堆货物装载时，初期采用测比重画线估算的方法来计算所装货物的重量，此法存在着误差大、随机性大、不便管理等特点。多装，会造成直接经济损失和超载运输；少装欠载，则会降低运输效能，损害客户利益。同时，因装载机无称量装置而使物料装卸还必须依赖于汽车转运过秤或使用地磅，装卸效率低下费用也很高。

      随着铁路、汽车、港口、码头等物流装卸业的发展，装载上货效率、安全性和准确性的要求越来越高。需要一种先进的装载机称重系统来实现装载过程中对货物的自动准确计量，对于加强装载作业管理，防止超载和欠载，提高装卸作业效率和效益，保证车辆运输的安全性有着显著的实效。

二、称重系统介绍

工作原理：

      装载机称重系统一般分为两个部份，信号采集部分和信号处理及显示部分。信号采集部分一般通过传感器或者变送器实现，信号采集的准确程度对装载机的称量的准确度至关重要。

1、静态称重系统

       常用于对现有装载机或铲车的改装，由于现场没有适当的称量设备，而用户又需要进行计量以进行贸易结算时，鉴于用户对改装成本的需求，通常会选用静态计量方式。

       静态计量称重设备组成：压力传感器（1个或2个，视精度要求而定）+普通称重显示仪表（必要时可选配打印机）+安装附件（引压管或过程接口等）。

静态称量的一般特点：

1）、每次称量时，称重斗的位置要求一致，以保证称量的准确性，从而影响了称重效率；2）、设备功能较少，许多工作需要手工协助完成，如记录、计算等； 3）、适用于短期作业场所，不需要大量的数据处理；4）、成本低，对一些个体经营单位或小单位比较适合；5）、涉及的参数少，安装调试比较方便。

2、动态称重系统

      对车站、港口等大型单位的装载计量，应选择动态称重系统，以满足快速、连续计量与大量数据管理的需求。

动态计量称重设备主要包括：压力传感器（2只）+动态控制仪表（带打印功能）+安装附件。

       动态计量称重设备的主要功能特点：1）、累计装载，重量设定、显示和超重报警功能；2）、单斗重量称重和累计、显示功能；3）、货车车型选择或输入功能，货车车号录入功能；4）、操作者、装载机编号和装车站代号输入功能；5）、作业时间（年,月,日,时,分）记录功能；6）、作业基本数据存储、打印与查询功能；7）、采用动态采样和模糊算法,实现动态标定和动态称量,无须停斗,举升过程中自动称重；8）、使用装载机电源供电。9）、采用双液压传感器及高精度A/D转换器，精度更高。10）、可设置自动置零或手动置零。

三、适用范围

      适用于装载机（包括铲车）自动称重计量、超载保护、工作量管理等。可称量煤或焦炭﹑有色矿﹑土方﹑花岗或大理石﹑砂子﹑碎石砖﹑工业及民用垃圾、挖掘材料及建筑添加料 等。应用场所：矿山、车站、港口、码头、工厂、货场等轮式装载机。

四、传感器的选择

      根据装载机的作业特点，信号采集部分一般有称重传感器、压力（油压）传感器、压力（油压）变送器三种，需要强调一点的是传感器防过载、抗震动、绝缘性、抗干扰等性能要比较好。

A) 称重传感器

      一般是用传感器代替销轴使用同时达到称量的目的。该方案对传感器的结构设计和安装尺寸精度要求较高，所以在实际作业中经常会出现精度低、安装更换不方便等不良现象，甚至会出现安全事故，所以没有得到推广使用。

B) 压力（油压）传感器

      通过液体压力转换为装载斗的重量来完成称重作业，它改装方便快捷，设备的测量精度相对使用称重传感器大大提高，安全性能得到了保证。

C) 压力（油压）变送器

      传感器输出的是mV信号，而小信号在传输和处理的时候容易受到干扰，折算出来的重量容易引起误差，对显示部分的要求比较高，在对称重精度要求比较高的系统中使用比较困难。变送器很好的解决了这些问题，它抗干扰能力强、输出信号大（一般为4～20mA或者0-10VDC、0-5VDC），这样对信号处理部分和显示部分要求大大降低，称重系统的准确度也相应增强。