衡器知識-電子稱(chēng)重技術(shù)現狀和發(fā)展趨勢
一、現狀
50年代中期電子技術(shù)的滲入推動(dòng)了衡器制造業(yè)的發(fā)展。60年代初期出現機電結合式電子衡器以來(lái)，經(jīng)過(guò)40多年的不斷改進(jìn)與完善，我國電子衡器從最初的機電結合型發(fā)展到現在的全電子型和數字智能型。我國電子衡器的技術(shù)裝備和檢測試驗手段基本達到國際90年代中期的水平。電子衡器制造技術(shù)及應用得到了新發(fā)展。電子稱(chēng)重技術(shù)從靜態(tài)稱(chēng)重向動(dòng)態(tài)稱(chēng)重發(fā)展：計量方法從模擬測量向數字測量發(fā)展；測量特點(diǎn)從單參數測量向多參數測量發(fā)展，特別是對快速稱(chēng)重和動(dòng)態(tài)稱(chēng)重的研究與應用。但就總體而言，我國電子衡器產(chǎn)品的數量和質(zhì)量與工業(yè)發(fā)達國家相比還有較大差距，其主要差距是技術(shù)與工藝不夠先進(jìn)、工藝裝備與測試儀表老化、開(kāi)發(fā)能力不足、產(chǎn)品的品種規格較少、功能不全、穩定性和可靠性較差等。
二、發(fā)展趨勢
通過(guò)分析近年來(lái)電子衡器產(chǎn)品的發(fā)展情況及國內外市場(chǎng)的需求，電子衡器總的發(fā)展趨勢是小型化、模塊化、集成化、智能化；其技術(shù)性能趨向是速率高、準確度高、穩定性高、可靠性高；其功能趨向是稱(chēng)重計量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其應用性能趨向于綜合性和組合性。
1．小型化
體積小、高度低、重量輕，即小、薄、輕。近幾年新研制的電子平臺秤結構充分體現了小薄輕的發(fā)展方向。對于低容量的電子平臺秤和電子輪軸秤，可采用將薄型或超薄型的圓形稱(chēng)重傳感器，直接嵌入鋼板或鋁板底面與稱(chēng)重傳感器外徑相同的盲孔內，形成低外形的秤體結構，稱(chēng)重傳感器的數量和位置由秤的額定載荷和力學(xué)要求計算決定。鋼板或鋁板就是秤體的臺面，稱(chēng)重傳感器既是傳感元件，又是承力支點(diǎn)，極大地減化了秤體結構，減少了活動(dòng)連接環(huán)節，不但降低了成本，而且提高了穩定性和可靠性。對中等或較大容量的電子平臺秤、電子地上衡，已經(jīng)出現了采用方形或長(cháng)方形閉合截面的薄壁型鋼，并聯(lián)排隊列焊接成一個(gè)整體的竹排式結構的秤體，4個(gè)稱(chēng)重傳感器分別安裝在最外邊兩根薄壁型鋼兩端的切口內，安裝在稱(chēng)重傳感器承力點(diǎn)上的固定支承就是秤體的承力支點(diǎn)，既減化了承力傳力機構，又節省了秤體高度，這是一種很有發(fā)展前途的秤體結構。對于大型電子平臺秤，可利用有限單元法進(jìn)行等強度和剛度計算，采用抗彎剛度大的型材和輕型波紋夾心鋼板等。
2.模塊化
對于大型或超大型的承載器結構，如大型靜動(dòng)態(tài)電子汽車(chē)衡等，已開(kāi)始采用幾種長(cháng)度的標準結構的模塊，經(jīng)過(guò)分體組合，而產(chǎn)生新的品種和規格。以（5、6、7）m長(cháng)的同寬度3種標準模塊為例，由單塊、二塊、三塊到四塊分體組合，可以組合成長(cháng)度為（5～28）m的22種規格的分體式秤體結構。當然在實(shí)際應用中，根據各行業(yè)用戶(hù)的需要，選擇其中10余種常用的標準規格即可。這種模塊化的分體式秤體結構，不僅提高了產(chǎn)品的通用性、互換性和可靠性，而且也大大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)還降低了成本，增強了企業(yè)的市場(chǎng)競爭能力。
3.集成化
對于某些品種和結構的電子衡器，例如小型電子平臺秤、專(zhuān)用秤、便攜式靜動(dòng)態(tài)電子輪軸秤、靜動(dòng)態(tài)電子軌道衡等，都可以實(shí)現秤體與稱(chēng)重傳感器，鋼軌與稱(chēng)重傳感器，軌道衡秤體與鐵路線(xiàn)路一體化。
如秤體與稱(chēng)重傳感器一體化的便攜式靜動(dòng)態(tài)電子輪軸秤，多用硬鋁合金厚板制成。其結構原理是經(jīng)過(guò)固溶熱處理強化的鋁合金板，或通過(guò)在4個(gè)角上鉆孔和銑槽分別形成4個(gè)懸臂梁型稱(chēng)重傳感器；或在鋁合金板的底面銑出多個(gè)對稱(chēng)的盲孔和盲槽形成整體剪切梁型稱(chēng)重傳感器。這就使得秤體與稱(chēng)重傳感器合二為一，即鋁合金板既是秤體臺面又是一個(gè)大板式稱(chēng)重傳感器。以后者結構的10t便攜式動(dòng)態(tài)電子輪軸秤為例，其尺寸為720mm×550mm×32mm，重量約為23kg。
4.智能化
電子衡器的稱(chēng)重顯示控制器與電子計算機組合，利用電子計算機的智能來(lái)增加稱(chēng)重顯示控制器的功能。使電子衡器在原有功能的基礎上，增加推理、判斷、自診斷、自適應、自組織等功能，這就是當今市場(chǎng)上采用微機化稱(chēng)重顯示控制器的電子衡器與采用智能化稱(chēng)重顯示控制器的電子衡器的根本區別。
5.綜合性
電子稱(chēng)重技術(shù)的發(fā)展規律就是不斷的加強基礎研究并擴大應用，擴展新技術(shù)領(lǐng)域，向相鄰學(xué)科和行業(yè)滲透，綜合各種技術(shù)去解決稱(chēng)重計量、自動(dòng)控制、信息處理等問(wèn)題。例如在流量計量專(zhuān)業(yè)，如果按照傳統的理論和方法建造一套標準大流量測量系統，價(jià)格相當昂貴。如果采用稱(chēng)重法即質(zhì)量流量法，只要將重量和時(shí)間測量準確，大流量的測量問(wèn)題就迎刃而解了。對某些商用電子計價(jià)秤而言，只具備稱(chēng)重、計價(jià)、顯示、打印功能還遠遠不夠，現代商業(yè)系統還要求它能提供各種銷(xiāo)售信息，把稱(chēng)重與管理自動(dòng)化緊密結合，使稱(chēng)重、計價(jià)、進(jìn)庫、銷(xiāo)售管理一體化，實(shí)現管理自動(dòng)化。這就要求電子計價(jià)秤能與電子計算機聯(lián)網(wǎng)，把稱(chēng)重系統與計算機系統組成一個(gè)完整的綜合控制系統。
6.組合性
在工業(yè)稱(chēng)重計量過(guò)程或工藝流程中，不少稱(chēng)重計量系統還要求具有可組合性，即測量范圍等可以任意設定；硬件能夠依據一定的工作條件和環(huán)境作某些調整，硬件功能向軟件方向發(fā)展；軟件能按一定的程序進(jìn)行修改和擴展；輸入輸出數據與指令可以使用不同的語(yǔ)言和條形碼，并能與外部的控制和數據處理設備進(jìn)行通信。
三、結束語(yǔ)
我國的電子衡器要打入國際市場(chǎng)。參與國際競爭。就必須執行國際法制計量組織制定的國際建議并要有國際水平的技術(shù)與裝備、有國際水平的質(zhì)量。這就要求企業(yè)以技術(shù)為先導、以質(zhì)量為中心、以管理為基礎，努力提高制造技術(shù)與制造工藝水平，穩定產(chǎn)品質(zhì)量。增強國際市場(chǎng)競爭能力。
面對與國際先進(jìn)水平的差距和我國國民經(jīng)濟持續發(fā)展的大好形勢，我們的態(tài)度應該是明確的，就是要從觀(guān)念上、技術(shù)上和管理上迅速趕上，瞄準先進(jìn)、與時(shí)俱進(jìn)、迎接挑戰、開(kāi)拓創(chuàng )新、以提高制造技術(shù)與制造工藝水平為突破口，主要解決電子衡器中的工程化產(chǎn)品的定型設計。生產(chǎn)工藝，質(zhì)量保證，可靠性考核等規模生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)與工藝，提高批量生產(chǎn)能力，使我國的民族衡器工業(yè)走上健康持續發(fā)展的軌道
