聊聊罐体称重的“火眼金睛”——称重传感器

德森特传感曾工 20251112

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聊聊罐体称重的“火眼金睛”——称重传感器


德森特传感器 精度稳十年



各位同仁、朋友们,大家好!我是德森特的工程师小特。每天,我都在和各种各样的工业称重设备打交道,今天想和大家深入聊一聊我们项目中无处不在,却又至关重要的一个部件——罐体称重传感器。

别看它有时候其貌不扬,但它可是实现罐体精准计量的“火眼金睛”。无论是化工厂的反应釜、食品厂的配料罐,还是药厂的溶液储罐,都离不开它的默默守护。



原理不复杂:它到底是怎么“感觉”到重量的?




简单来说,罐体称重传感器的核心原理是 “应变效应”。

我们可以把它想象成一个高质量的弹簧(当然,实际结构精密得多)。当罐体及其内部物料的重力作用在传感器上时,传感器内部的“弹性体”会发生极其微小的形变。

这个微小的形变,会带动粘贴在弹性体上的“应变片”一起被拉伸或压缩。应变片本质上是一种特殊电阻,它的电阻值会随着形变而改变。

我们通过一个精巧的电路——惠斯通电桥,将这个微小的电阻变化,转换成一个与压力成正比的、微弱的电压信号。这个信号经过变送器放大和处理后,就变成了我们可以在控制室PLC、DCS系统上看到的清晰重量数字。

所以,整个过程就是:重量 → 形变 → 电阻变化 → 电压信号 → 数字显示。是不是很巧妙?



为什么要装?从“差不多”到“精准化”的飞跃




很多客户会问:“我有个液位计不就够了吗?为什么还要额外投资称重系统?” 这里小特必须强调,称重传感器带来的是一次管理上的质变。

  1. 精准计量,控制成本

    进出料核算: 对于昂贵的原料或最终产品,比如香料、添加剂、贵金属溶液等,用“吨”或“公斤”来核算,远比用“米”或“百分比”的液位要精准得多,直接关系到企业的成本和利润。

    批次生产: 在食品、化工、医药的配方过程中,需要精确控制各种物料的投料量。称重系统能实现高精度的定量投料,保证产品品质的一致性和稳定性。


  2. 过程安全与设备保护

    防溢料与防干抽: 设置高低位报警点,当物料快到上限时自动停止进料,防止溢料造成安全和环境事故;当物料快到下限时自动停止出料泵,防止泵空转损坏。

    料仓与反应釜监控: 实时监控仓内物料余量,为采购和生产计划提供数据支持。同时,避免超载对罐体结构和支撑件造成损伤。


  3. 自动化与智能化的基石

    称重信号是实现全自动控制最可靠的信号源之一。PLC接收到重量信号后,可以自动控制阀门、泵的启停,实现无人化操作,大大提高生产效率,是建设“智能工厂”不可或缺的一环。



选型怎么选?小特给您划重点




选对传感器是成功的一半。在实际项目中,我们德森特工程师通常会为客户综合考量以下几点:

  • 确定量程与数量

    • 总量程: 单个传感器的额定容量 × 传感器数量 ≥ (罐体自重 + 最大物料重量 + 冲击、风压等附加载荷)。

    • 安全系数: 务必预留1.2~1.5的安全系数,防止冲击过载损坏传感器。

    • 数量: 最常见的是三点或四点支撑。三点支撑确定一个平面,稳定性好,不易受基础不平影响;四点支撑更普遍,但需要配备接线盒来求和信号,并确保各点受力均衡。

  • 选择正确的安装形式

    • 悬臂梁式: 适合中小型储罐、料斗,安装简单,性价比高。

    • 摇柱式/柱式: 承载能力强,抗偏载和侧向力好,适合大型、高大的立式罐。

    • 波纹管式: 密封性能极佳,能应对粉尘、潮湿等恶劣环境,使用寿命长。

    • 桥式: 通常用于汽车衡、平台秤,在大型槽罐上也有应用,稳定性好。

  • 关注精度与环境防护

    • 精度: 综合误差(非线性、迟滞、重复性)是关键。普通工艺控制可选0.1%F.S.,贸易结算或精密配方需0.05%F.S.或更高。

    • 防护等级:

      • IP防护: 室内潮湿环境建议IP65(防喷水),室外或需要冲洗的环境必须IP66/IP67(防强烈喷水、防短暂浸泡)。

      • 防爆等级: 在化工、石化、医药等有易燃易爆气体的区域,必须选择本安防爆(Ex ia)或隔爆(Ex d)型传感器。

  • 不可忽视的配件

    • 接线盒: 用于汇总多个传感器的信号,并调节各点受力平衡,是四点支撑系统的“大脑”。

    • 限位装置: 防止罐体因外力(如大风、管道应力、人员操作)过大而晃动、倾覆,保护传感器不受侧向力损坏。这一点非常重要!


作为德森特的工程师,我的建议是:在选择罐体称重系统时,不要只看传感器本身的价格,要把它看作一个系统工程。从原理认知到安装必要性,再到科学的选型和专业的安装调试,每一步都影响着最终的使用效果。


希望小特的分享能对大家有所帮助。如果您在项目中有任何具体的困惑,欢迎随时联系我们德森特的技术团队,我们很乐意为您提供专业、贴身的解决方案!



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