拉压力称重传感器技术定义与专业解析

一、核心定义

拉压力称重传感器（Tension-Compression Load Cell）是一种能同时测量拉伸和压缩载荷的力-电转换装置，其本质特征包括：

1. 双向测量能力

• 拉伸量程：0.1%-150%额定载荷（过载保护200%）

• 压缩量程：0.1%-120%额定载荷（典型线性度0.03%FS）

2. 复合结构设计

• 弹性体材料：合金钢/铝合金（屈服强度≥500MPa）

• 应变计布局：惠斯通电桥（350Ω±1%，温度系数＜5ppm/℃）

• 防护等级：IP68（水下10米持续工作）

二、关键性能指标

三、典型结构类型

1. S型双弯曲梁

• 量程范围：50kg-50t

• 特点：自动对中，抗偏载能力强

• 应用：料斗秤、拉力试验机

2. 轮辐式结构
   A[压力面] --> B(十字剪切梁)
   B --> C[应变计组]
   C --> D[温度补偿电阻]
   D --> E[密封腔体]

3. 柱式结构

1. 量程范围：1t-1000t

2. 特点：低高度，高刚度

3. 应用：地磅、大型试验机

4. 四、信号处理系统

5. 高精度测量链

1. 激励电压：10VDC±0.5%（6线制补偿）

2. ADC分辨率：24位Σ-Δ型（0.001%FS有效分辨率）

3. 采样速率：1kHz（可编程抗混叠滤波）

6. 智能补偿技术

1. 六维力解耦（消除非轴向力影响）

2. 动态温度补偿（PT1000+AI算法）

3. 非线性校正（32段分段线性化）

7. 五、行业应用规范

   ## 选型技术矩阵
   | 应用场景 | 推荐类型 | 防护要求 | 特殊认证 |
   |----------|----------|----------|----------|
   | 动态称重 | S型 | IP67+抗冲击 | OIML C3 |
   | 工业自动化 | 轮辐式 | 防爆Ex d | ATEX |
   | 工程监测 | 柱式 | 长期稳定性0.1%/年 | GB/T 13606 |
   | 航空航天 | 微型 | -55~125℃ | MIL-PRF-8805 |

8. 六、安装与校准

9. 机械安装要点

1. 载荷轴线对中（偏差＜0.5°）

2. 预紧力控制（1%-5%额定载荷）

3. 消除寄生力（使用万向节连接）

10. 计量校准规范

1. 力标准机精度：≤0.01%（ISO 376 Class 00）

2. 校准点：不少于6点（含零点和满量程）

3. 循环次数：3次加载-卸载（消除迟滞）

11. 七、智能诊断技术

12. 健康监测系统

1. 应变计老化检测（阻抗变化监测）

2. 弹性体疲劳分析（S-N曲线跟踪）

3. 密封完整性测试（湿度传感器）

13. 预测性维护

1. 剩余寿命计算（Miner累积损伤理论）

2. 性能退化预警（趋势分析算法）

3. 自适应校准（云端大数据支持）

14. 该定义符合JJG 391-2009称重传感器检定规程和ISO 7500-1材料试验机标准，在智能制造领域可实现0.02%FS的长期稳定性。最新技术采用光纤光栅传感（FBG）替代传统应变计，抗电磁干扰能力提升100倍，适用于核电站等极端环境。