力傳感器往往是試驗(yàn)機(jī)質(zhì)量的決定性因素

在選擇大噸位和小噸位的拉伸試驗(yàn)機(jī)時(shí)，選擇好的力值傳感器往往是試驗(yàn)機(jī)質(zhì)量的決定性因素。在儀器行業(yè)，大家一直在爭(zhēng)論液壓試驗(yàn)機(jī)是用哪種傳感器好，哪一類型的測(cè)力傳感器是系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一。傳感器是用負(fù)荷(力)傳感器還是液壓(壓力)傳感器？今天，力準(zhǔn)就為您簡(jiǎn)要總結(jié)一下該如何選擇力傳感器。

眾所周知，力傳感器輸出的電信號(hào)反映了作用于傳感器的力值。以油缸下置萬能試驗(yàn)機(jī)為例，大多采用精度優(yōu)于0.3‰的輪輻傳感器，并在工作活塞和臺(tái)板之間安裝傳感器。通過這種方式，起的感應(yīng)器主要受到由臺(tái)板、立柱和上梁組成的框架的重力，力是恒定的。當(dāng)活塞升起，試驗(yàn)機(jī)開始工作時(shí)，傳感器受到框架自重G0(通常在顯示讀數(shù)之前清除)、樣品上的拉力F0、框架與升降螺桿之間的摩擦力fk。fk在這里是一種非線性力，但是與f相比，它很小，在精度允許范圍內(nèi)可以忽略不計(jì)量程。因此，可以認(rèn)為微機(jī)上顯示的樣品受力F0等于傳感器受力F，即F0=F。

壓力傳感器反映液壓系統(tǒng)內(nèi)部的壓力。根據(jù)帕斯卡原理，壓力值乘以工作活塞面積，即工作活塞受到的力F'，活塞面積是每臺(tái)試驗(yàn)機(jī)的常數(shù)，即F'=P.K。此時(shí)，樣品受力F0=F'-G0-fk-fH。其中fH是活塞與氣缸壁之間的摩擦力，其大小與氣缸活塞的制造工藝、配合精度、密封方式有關(guān)。因此，與力傳感器相比，使用壓力傳感器的測(cè)力系統(tǒng)應(yīng)將壓力轉(zhuǎn)化為顯示給用戶的力值。除了忽略框架與螺桿之間的摩擦力fk外，還需要處理氣缸活塞之間的摩擦力fH。如果fH不夠小，或者fH變化較大，那么f=fk+fH的總摩擦力就不容易被忽視，特別是在量程低端，更容易使精度超差。現(xiàn)在，我們可以得出結(jié)論。為了使壓力傳感器的測(cè)力系統(tǒng)像力傳感器的測(cè)力系統(tǒng)一樣好，必須使fH足夠小。

所選的傳感器的優(yōu)點(diǎn):

液壓傳感器具有良好的工作條件。

在進(jìn)行金屬材料試驗(yàn)時(shí)，往往要將試棒拉斷，作用在試棒上幾十噸的力在試棒斷裂時(shí)突然降至零，給試驗(yàn)機(jī)本身帶來強(qiáng)烈的沖擊。沖擊力傳感器試驗(yàn)機(jī)的上部通過移動(dòng)梁和螺桿傳遞到底座，另一部通過上梁、柱和臺(tái)板傳遞到力傳感器，然后通過活塞、油腔和油缸傳遞到底座。因?yàn)閺臋M梁到力傳感器的連接都是剛性的，沒有緩沖環(huán)節(jié)，所以每次拉斷試棒，力傳感器都會(huì)受到?jīng)_擊。液壓傳感器一般安裝在油缸后面的油路中，斷裂沖擊力通過油缸中的一腔油轉(zhuǎn)化為液壓突變傳遞給液壓傳感器。雖然油不能壓縮，但采用間隙密封的油缸活塞之間存在微量泄漏，使得油腔的液壓變化在幅度和速度上小于沖擊力變化。因此，液壓傳感器在試棒斷裂時(shí)的工況優(yōu)于力傳感器。推論:同檔次壓力傳感器的使用壽命可能比力傳感器長(zhǎng)。

壓力傳感器安裝維護(hù)方便。

有一些廠家的力傳感器外觀和安裝尺寸不同，因此一旦選定傳感器廠家，就應(yīng)該選擇其相應(yīng)的安裝孔應(yīng)在臺(tái)板下或活塞上加工。安裝時(shí)，還必須確保傳感器受力中心線必須與活塞中心線和上下鉗口中心線重合，以減少側(cè)向分力帶來的誤差。一旦力傳感器損壞，必須更換相同安裝尺寸的傳感器(如果同一傳感器暫時(shí)缺貨，試驗(yàn)機(jī)無法快速恢復(fù)正常)，專業(yè)人員必須使用起重工具提升受力框架才能更換。壓力傳感器可以安裝在油路上方便操作的位置。不同廠家產(chǎn)品安裝唯一的區(qū)別就是接口不同。即使要更換其他廠家的傳感器，最多也只需要安裝一個(gè)成本低的轉(zhuǎn)接頭。而且具體安裝更方便，即使不懂機(jī)械的人用扳手也能完成：拆下壞的，擰上新的，擰緊，OK。

液壓傳感器成本低廉。

隨著量程的增加，力傳感器的價(jià)格成倍增加，而液壓傳感器不直接測(cè)量力量。通常測(cè)試機(jī)液壓系統(tǒng)的工作壓力在15-35Mpa之間，相應(yīng)的液壓傳感器報(bào)價(jià)在1000元以下，高精度傳感器的價(jià)格不到力傳感器的三分之一。顯然，使用壓力傳感器有利于降低客戶的采購成本和維護(hù)成本。當(dāng)然，力傳感器也有不可替代的優(yōu)點(diǎn)，最重要的是油缸活塞之間的摩擦力對(duì)其沒有影響。因此，力傳感器廣泛應(yīng)用于300kN以下的試驗(yàn)機(jī)，尤其是100kN級(jí)。在這個(gè)級(jí)別中，使用力傳感器比使用壓力傳感器更能獲得擴(kuò)展一級(jí)量程的效果。

深圳市力準(zhǔn)傳感技術(shù)有限公司是壓力傳感器、測(cè)力傳感器、稱重傳感器的專業(yè)制造商，也是集生產(chǎn)銷售及售后為一體的綜合性技術(shù)創(chuàng)新企業(yè)。主要產(chǎn)品有多品種的稱重、測(cè)力、壓力、扭矩傳感器等千余款產(chǎn)品。有適用于各種惡劣環(huán)境的高、中、低溫傳感器和高防護(hù)等級(jí)傳感器，可廣泛應(yīng)用于航空航天、油田、化工、機(jī)械加工、交通、建材、能源、環(huán)保、醫(yī)療、汽車制造、紡織、電子等領(lǐng)域自動(dòng)化工程的檢測(cè)和過程控制。

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