CN108387301A - 行车称量超载合一称量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了行车称量超载合一称量系统，包括称重传感器、称重接线盒和称重显示器，称重传感器固定在平面基础大梁上，称重传感器与定滑轮组一起组成称量系统的称重机构；定滑轮组包括承载轴和定滑轮；称重传感器支撑在承载轴的两端，承载轴将钢丝绳的重量施加给称重传感器；称重传感器在承载轴施加的重量下输出两路电信号，两路电信号中的一路与称重显示器相连接，实现行车的吊物称量功能；两路电信号中的另一路连接有超载限制器仪表，实现行车的超载报警功能与行车的吊物称量功能的功能系统合一。本发明的称量系统称量精度高，能满足用户现场的实际工艺需求。实现超载报警称重系统与行车称量系统两者间的相互兼容。
Description
技术领域
本发明涉及起吊物的计量技术，特别是涉及将行车起吊物的超载系统与称量系统溶合一体的一种行车称量超载合一称量系统。
背景技术
目前，对于炼钢行业的行车电子称通常都是将称重传感器安装在主钩上与动滑轮之间的这种设计结构，该结构因称重传感器离钢包的钢水液面较近，而钢水的辐射温度又很高，因此需选用价格昂贵的耐高温压磁式称重传感器。其次是信号电缆需随主钩升降而必须采用高温电缆卷筒，存在电缆容易拉断损坏的问题；另外还存在每次更换龙门架都需要把传感器进行拆装，工作量大，维护费用高。现有技术中，部分行车还安装有超载限制器以保证行车的起吊安全，因此需要设计一款在不增加任何称重传感器来实现超载报警功能的一种称量系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供一种安全可靠、维护方便、称量精度高，并能使超载报警与行车称量相互兼容的行车称量超载合一称量系统。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
行车称量超载合一称量系统，包括称重传感器、称重接线盒和称重显示器，称重传感器固定安装在行车平面基础大梁上，并且该称重传感器与行车的定滑轮组支撑相配合一起组成称量系统的称重机构；定滑轮组包括承载轴和转动套装在承载轴上与吊物钢丝绳转动摩擦配合的两定滑轮；称重传感器支撑在承载轴的两端，该承载轴将钢丝绳吊物时承载的重量施加给称重传感器；称重传感器为具有双独立信号输出功能的双独立信号传感器，双独立信号传感器在承载轴施加的重量下通过弹性体上应变计桥路阻抗的改变输出与重量成正比的两路电信号，两路电信号中的一路经称重接线盒与称重显示器相连接，实现行车的吊物称量功能；两路电信号中的另一路经超载接线盒连接有超载限制器仪表，实现行车的超载报警功能与行车的吊物称量功能的功能系统合一。
为优化上述技术方案，采取的措施还包括：
上述的双独立信号传感器的外形结构由中间的承载段和一体连接在承载段两侧的弹性体组成；承载段加工与承载轴定位支撑配合的凹弧，弹性体与承载段的连接间设置有应变孔，应变孔中设置有应变片，并且应变孔的孔口焊接有采用氩弧焊焊接工艺进行防尘密封的碗状密封膜片。
上述的电信号经双独立信号传感器内部的信号放大器、A/D转换器和微处理器处理后转化为数字信号输出，弹性体贯通加工有安装孔,并且至少有一侧的弹性体的侧面设置有引线用的航空接头。
上述的行车总称量为200吨，平面基础大梁上设置在两组定滑轮组，每组定滑轮组设有两个双独立信号传感器。
上述的平面基础大梁上安装有从两翼和顶部罩护住定滑轮的定滑轮防护架，定滑轮防护架由左护板、右护板以及用于连接左护板和右护板的弧形顶板组成；弧形顶板的轴心与定滑轮的轴心相重合，定滑轮加工有能增加与钢丝绳间摩擦面积的钢丝绳容纳槽，弧形顶板的内弧形面与钢丝绳容纳槽相配合形成有能防止钢丝绳脱出的钢丝绳限位腔,钢丝绳限位腔的长度等于弧形顶板的弧长，弧形顶板的弧长为1/4的圆周长。
上述的称重显示器为具有断电保护功能的全数字显示器，称重显示器的背面设置有用于连接电源的电源接口和连接信号输入或输出的端子接口，端子接口包括模拟量输入输出接口、开关量输入接口、开关量输出接口、重量接口、速度接口、通讯接口和打印接口。
上述的模拟量输入输出接口共有6个接口，其中：1号接口A01+和2号接口A01-间以及3号接口A02+和4号接口A02-间均能接小于或等于500Ω的负载，5号接口AI+和6号接口AI-间能接的电流范围为0-20mA的电源。
上述的开关量输入接口能外接无源接点或外接10V～30V直流电压信号，开关量输入接口共包括7个接口，其中：1号接口为DI1+、2号接口为DI2+、3号接口为DI3+、4号接口为DI4+、5号接口为COM、6号接口为EGND、7号接口为+12V；当开关量输入接口外接无源接点时，1号接口DI1+和6号接口EGND间接无源接点，2号接口DI2+和6号接口EGND间连接有三极管，3号接口DI3+和6号接口EGND间连接有按钮，4号接口DI4+和6号接口EGND间连接有开关；当开关量输入接口外接有源接点时，1号接口DI1+和6号接口EGND间串联有源接点开关和外给电源。
上述的开关量输出接口具有8个接口，所述的重量接口具有7个接口，所述的速度接口具有4个接口，所述的通讯接口和打印接口均具有3个接口。
上述的称重显示器的前端面设置有呈上下分布设置有用于显示称重数量的主数字显示屏和用于显示时间、次数的附数字显示屏，并且称重显示器的前端面还设有三个分别用于显示动态、次数和零位的显示灯以及按键组；按键组包括ON/OFF键、设定键、重量/次数键和清零/输入键。
与现有技术相比，本发明的称重传感器安装在行车平面基础大梁上，并且称重传感器与行车的定滑轮组支撑相配合一起组成称量系统的称重机构；称重传感器支撑在定滑轮组的承载轴两端。本发明的这种称重结构的称重原理是根据当行车处于静止起吊状态时，每根钢丝绳受力是平均分配的定理，通过定滑轮组的定滑轮上钢丝绳经承载轴传递至轴头下的称重传感器上，最终以定滑轮上的钢丝绳的承载来间接测量传统技术中由动滑轮钢丝绳承载被称物的重量。本发明的这种称重结构使称重传感器远离了钢水液面，减小了钢水液面对称重传感器的高温辐射，因此称重传感器可选用精度很高的常温传感器。称重传感器安装在行车平面基础大梁上安全、稳固和可靠，并对今后维护和更换带来方便。本发明的称重传感器为具有双独立信号输出功能的双独立信号传感器，称重时能同时输出两路电信号，两路电信号中的一路经称重接线盒与称重显示器相连接，实现行车的吊物称量功能；两路电信号中的另一路经超载接线盒连接有超载限制器仪表，实现行车的超载报警功能与行车的吊物称量功能的功能系统合一。
附图说明
图1是本发明的系统组成示意图；
图2是本发明称重机构的安装结构示意图；
图3是图2的侧视图；
图4是本发明双独立信号传感器的结构示意图；
图5是图4的俯看图；
图6是图4的右视图；
图7是本发明称重显示器背面的结构示意图；
图8是本发明模拟量输入输出接口的连接示意图；
图9是本发明开关量输入接口外接无源接点的连接示意图；
图10是本发明开关量输入接口外接有源接点的连接示意图；
图11是为称重接线盒与双独立信号传感器的接线示意图；
图12是本发明双独立信号传感器的双桥输出工作原理图；
图13是本明双独立信号传感器的双输出组桥线路图之一；
图14是本明双独立信号传感器的双输出组桥线路图之二。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
图1至图14为本发明的结构及电路示意图。
其中的附图标记为：钢丝绳限位腔Q、双独立信号传感器1、凹弧1a、应变孔1b、安装孔1c、承载段11、弹性体12、航空接头13、称重接线盒2、称重显示器3、超载接线盒4、超载限制器仪表5、定滑轮组6、承载轴61、定滑轮62、平面基础大梁7、左护板81、右护板82、弧形顶板83。
如图所示，本发明公开了一种行车称量超载合一称量系统，该称量系统能使电子称量功能系统和超载报警功能系统二者合一。本称量系统包括称重传感器、称重接线盒2和称重显示器3，本发明一改传统称重传感器与行车动滑轮组合的设计结构，而将称重传感器固定安装在行车平面基础大梁7上，利用称重传感器支撑行车的定滑轮组6，使称重传感器与行车的定滑轮组6支撑相配合，使称重传感器与定滑轮组6一起组成称量系统的称重机构；这种称重机构使称重传感器远离了钢水液面，减小了钢水液面对称重传感器的高温辐射，因此重传感器可选用精度很高的常温传感器。称重传感器安装在行车平面基础大梁上安全、稳固、可靠，并对今后维护和更换带来方便。
本发明的定滑轮组6包括承载轴61和转动套装在承载轴61上与吊物钢丝绳转动摩擦配合的两定滑轮62；称重传感器支撑在承载轴61的两端，该承载轴61将钢丝绳吊物时承载的重量施加给称重传感器。本发明在行车吊物时，物体的重量通过钢丝绳传递给定滑轮组6，再通过定滑轮组6的承载轴61施加在称重传感器。本发明的称重传感器为具有双独立信号输出功能的双独立信号传感器1，双独立信号传感器1在承载轴61施加的重量下通过弹性体上应变计桥路阻抗的改变输出与重量成正比的两路电信号，两路电信号中的一路经称重接线盒2与称重显示器3相连接，实现行车的吊物称量功能；两路电信号中的另一路经超载接线盒4连接有超载限制器仪表5，实现行车的超载报警功能。本发明利用双独立信号传感器1的双独立信号输出，实现行车的吊物称量功能系统与超载报警功能系统的系统合一。
本发明的称量系统称量精度高，能满足用户现场的实际工艺需求。实现了超载报警称重系统与行车称量系统两者间的相互兼容。
实施例中，本发明的双独立信号传感器1的外形结构由中间的承载段11和一体连接在承载段11两侧的弹性体12组成；承载段11加工与承载轴61定位支撑配合的凹弧1a，弹性体12与承载段11的连接间设置有应变孔1b，应变孔1b中设置有应变片，并且应变孔1b的孔口焊接有采用氩弧焊焊接工艺进行防尘密封的碗状密封膜片。由于本发明的双独立信号传感器1的应用现场粉尘较大，环境相对恶劣，因此需要密封处理。双独立信号传感器1在组装完成后，外表喷防锈漆后再喷中灰醇酸调和漆。
实施例中，本发明的电信号经双独立信号传感器1内部的信号放大器、A/D转换器和微处理器处理后转化为数字信号输出，弹性体12贯通加工有安装孔1c,并且至少有一侧的弹性体12的侧面设置有引线用的航空接头13。双独立信号传感器1的电信号输出通过航空接头13引出。双独立信号传感器1安装时通过螺栓穿过安装孔1c固定在行车上。
实施例中，本发明的行车总称量为200吨，平面基础大梁7上设置在两组定滑轮组6，每组定滑轮组6设有两个双独立信号传感器1。
实施例中，本发明的平面基础大梁7上安装有从两翼和顶部罩护住定滑轮62的定滑轮防护架，定滑轮防护架由左护板81、右护板82以及用于连接左护板81和右护板82的弧形顶板83组成；弧形顶板83的轴心与定滑轮62的轴心相重合，定滑轮62加工有能增加与钢丝绳间摩擦面积的钢丝绳容纳槽，弧形顶板83的内弧形面与钢丝绳容纳槽相配合形成有能防止钢丝绳脱出的钢丝绳限位腔Q,钢丝绳限位腔Q的长度等于弧形顶板83的弧长，弧形顶板83的弧长为1/4的圆周长。
实施例中，本发明的称重显示器3为具有断电保护功能的全数字显示器，称重显示器3的背面设置有用于连接电源的电源接口和连接信号输入或输出的端子接口，端子接口包括模拟量输入输出接口、开关量输入接口、开关量输出接口、重量接口、速度接口、通讯接口和打印接口。
模拟量输入输出接口共有6个接口，其中：1号接口A01+和2号接口A01-间以及3号接口A02+和4号接口A02-间均能接小于或等于500Ω的负载，5号接口AI+和6号接口AI-间能接的电流范围为0-20mA的电源。
开关量输入接口能外接无源接点或外接10V～30V直流电压信号，所述的开关量输入接口共包括7个接口，其中：1号接口为DI1+、2号接口为DI2+、3号接口为DI3+、4号接口为DI4+、5号接口为COM、6号接口为EGND、7号接口为+12V；当开关量输入接口外接无源接点时，1号接口DI1+和6号接口EGND间接无源接点，2号接口DI2+和6号接口EGND间连接有三极管，3号接口DI3+和6号接口EGND间连接有按钮，4号接口DI4+和6号接口EGND间连接有开关；当开关量输入接口外接有源接点时，1号接口DI1+和6号接口EGND间串联有源接点开关和外给电源。
开关量输出接口具有8个接口，所述的重量接口具有7个接口，所述的速度接口具有4个接口，所述的通讯接口和打印接口均具有3个接口。
称重显示器3的前端面设置有呈上下分布设置有用于显示称重数量的主数字显示屏和用于显示时间、次数的附数字显示屏，并且称重显示器3的前端面还设有三个分别用于显示动态、次数和零位的显示灯以及按键组；所述的按键组包括ON/OFF键、设定键、重量/次数键和清零/输入键。
本发明的综合性能如下：称量范围为0t~200t；额定过载为150%，极限过载为300%，双独立信号传感器的工作温度为-40℃～+250℃；工作电源：380V/220V±15%，50Hz±2%；综合精度：≤2%F.S（静态计量）；相对湿度：≤90%。
以上所述，仅为本发明优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖于本发明保护范围内。
Claims (10)
1.行车称量超载合一称量系统，包括称重传感器、称重接线盒(2)和称重显示器(3)，其特征是：所述的称重传感器固定安装在行车平面基础大梁(7)上，并且该称重传感器与行车的定滑轮组(6)支撑相配合一起组成称量系统的称重机构；所述的定滑轮组(6)包括承载轴(61)和转动套装在承载轴(61)上与吊物钢丝绳转动摩擦配合的两定滑轮(62)；所述的称重传感器支撑在承载轴(61)的两端，该承载轴(61)将钢丝绳吊物时承载的重量施加给称重传感器；所述的称重传感器为具有双独立信号输出功能的双独立信号传感器(1)，所述的双独立信号传感器(1)在承载轴(61)施加的重量下通过弹性体上应变计桥路阻抗的改变输出与重量成正比的两路电信号，两路所述的电信号中的一路经称重接线盒(2)与称重显示器(3)相连接，实现行车的吊物称量功能；两路所述的电信号中的另一路经超载接线盒(4)连接有超载限制器仪表(5)，实现行车的超载报警功能与行车的吊物称量功能的功能系统合一。
2.根据权利要求1所述的行车称量超载合一称量系统，其特征是：所述的双独立信号传感器(1)的外形结构由中间的承载段(11)和一体连接在承载段(11)两侧的弹性体(12)组成；所述的承载段(11)加工与承载轴(61)定位支撑配合的凹弧(1a)，所述的弹性体(12)与承载段(11)的连接间设置有应变孔(1b)，所述的应变孔(1b)中设置有应变片，并且应变孔(1b)的孔口焊接有采用氩弧焊焊接工艺进行防尘密封的碗状密封膜片。
3.根据权利要求2所述的行车称量超载合一称量系统，其特征是：所述的电信号经双独立信号传感器(1)内部的信号放大器、A/D转换器和微处理器处理后转化为数字信号输出，所述的弹性体(12)贯通加工有安装孔(1c),并且至少有一侧的弹性体(12)的侧面设置有引线用的航空接头(13)。
4.根据权利要求3所述的行车称量超载合一称量系统，其特征是：所述的行车总称量为200吨，所述的平面基础大梁(7)上设置在两组定滑轮组(6)，每组定滑轮组(6)设有两个双独立信号传感器(1)。
5.根据权利要求4所述的行车称量超载合一称量系统，其特征是：所述的平面基础大梁(7)上安装有从两翼和顶部罩护住定滑轮(62)的定滑轮防护架，所述的定滑轮防护架由左护板(81)、右护板(82)以及用于连接左护板(81)和右护板(82)的弧形顶板(83)组成；所述的弧形顶板(83)的轴心与定滑轮(62)的轴心相重合，所述的定滑轮(62)加工有能增加与钢丝绳间摩擦面积的钢丝绳容纳槽，所述的弧形顶板(83)的内弧形面与钢丝绳容纳槽相配合形成有能防止钢丝绳脱出的钢丝绳限位腔(Q),所述的钢丝绳限位腔(Q)的长度等于弧形顶板(83)的弧长，所述的弧形顶板(83)的弧长为1/4的圆周长。
6.根据权利要求5所述的行车称量超载合一称量系统，其特征是：所述的称重显示器(3)为具有断电保护功能的全数字显示器，所述的称重显示器(3)的背面设置有用于连接电源的电源接口和连接信号输入或输出的端子接口，所述的端子接口包括模拟量输入输出接口、开关量输入接口、开关量输出接口、重量接口、速度接口、通讯接口和打印接口。
7.根据权利要求6所述的行车称量超载合一称量系统，其特征是：所述的模拟量输入输出接口共有6个接口，其中：1号接口A01+和2号接口A01-间以及3号接口A02+和4号接口A02-间均能接小于或等于500Ω的负载，5号接口AI+和6号接口AI-间能接的电流范围为0-20mA的电源。
8.根据权利要求7所述的行车称量超载合一称量系统，其特征是：所述的开关量输入接口能外接无源接点或外接10V～30V直流电压信号，所述的开关量输入接口共包括7个接口，其中：1号接口为DI1+、2号接口为DI2+、3号接口为DI3+、4号接口为DI4+、5号接口为COM、6号接口为EGND、7号接口为+12V；当开关量输入接口外接无源接点时，1号接口DI1+和6号接口EGND间接无源接点，2号接口DI2+和6号接口EGND间连接有三极管，3号接口DI3+和6号接口EGND间连接有按钮，4号接口DI4+和6号接口EGND间连接有开关；当开关量输入接口外接有源接点时，1号接口DI1+和6号接口EGND间串联有源接点开关和外给电源。
9.根据权利要求8所述的行车称量超载合一称量系统，其特征是：所述的开关量输出接口具有8个接口，所述的重量接口具有7个接口，所述的速度接口具有4个接口，所述的通讯接口和打印接口均具有3个接口。
10.根据权利要求9所述的行车称量超载合一称量系统，其特征是：所述的称重显示器(3)的前端面设置有呈上下分布设置有用于显示称重数量的主数字显示屏和用于显示时间、次数的附数字显示屏，并且称重显示器(3)的前端面还设有三个分别用于显示动态、次数和零位的显示灯以及按键组；所述的按键组包括ON/OFF键、设定键、重量/次数键和清零/输入键。
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