超载限位器的传感器和变送器的结构及应用原理是怎样的?
超载限位器是起重机械的安全保护核心,其传感器与变送器协同工作,完成载荷信号的采集、转换与输出。下面从结构与原理分述。
一、传感器结构与应用原理
常见传感器分三类:
1. 电阻应变式测力传感器(应用最广)
结构:弹性体(合金钢或铝合金,多为柱式、S型或轮辐式)、粘贴于弹性体上的电阻应变片(构成惠斯通电桥)、密封外壳及引线。
原理:载荷作用于弹性体使其产生微应变,应变片电阻值随之变化,电桥输出毫伏级差分电压。电压幅值与载荷成正比,典型灵敏度为1-2mV/V。此类传感器安装于吊钩滑轮组、钢丝绳固定端或卷筒支承轴处。
2. 轴销式传感器(剪切力型)
结构:像一个轴销,内部沿径向打孔并贴应变片,两端为固定支承。
原理:当销轴承受剪切力时,孔壁产生剪切应变,电桥输出与剪力成比例的信号。常用于替换原起升机构中的固定销轴,不改动机械结构。
3. 压磁式传感器(抗过载强)
结构:由硅钢片叠成的铁芯,上绕初级和次级线圈。
原理:载荷改变铁芯磁导率,使次级线圈感应电压变化。抗冲击、耐恶劣环境,但精度略低,多用于港口重型起重机。
二、变送器结构与原理
变送器一般集成在控制箱内或传感器旁,结构包括:信号调理电路(放大、滤波)、A/D转换器(部分数字式)、微处理器(用于非线性补偿)、输出接口(继电器、4-20mA电流或RS485总线)。
原理:将传感器输出的微弱毫伏信号经仪表放大器放大,滤除高频干扰,再经温度补偿和线性化修正,最终转换为标准电信号。模拟式输出4-20mA电流(远传抗干扰),数字式输出载荷数值并带预设报警开关量。当载荷达到额定值的90%时,变送器驱动预警继电器;达105%时,驱动超载切断继电器,使起升、变幅等危险动作停止。
三、系统匹配要点
传感器额定载荷应为起重机最大起重量的120%-150%,防止偶然过载损坏。变送器的激励电压(通常为5-12V DC)必须与传感器桥路阻抗匹配。安装时确保传感器受力轴线与载荷方向一致,避免偏载引入误差。日常需定期用标准砝码校验系统综合精度,误差应控制在±5%以内(按GB/T 28264标准)。
实际故障多发生在传感器密封失效进水或变送器接地不良,维护时重点检查电缆接头和屏蔽层。
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起重机配件厂家 评论超载限位器是一种常用的安全控制设备,可以实时监测物体的重量,当超出预设范围时就会自动停机或发出警报,避免发生意外事故。其中传感器和变送器是实现超载限位器工作的核心部件。
1. 传感器的结构和工作原理
超载限位器的传感器一般采用应变片、称重传感器等技术,究其原理,传感器本身是一种能够将物理量(如力、压力)转换为电信号的装置。
应变片传感器是其中Z常用的一种,它基本上由两个层状的金属片组成,中间通过微小的绝缘带隔开。当外力作用于传感器上时,层状金属片会因应变导致电阻值发生变化,从而产生电信号信号。这个电信号就是由传感器转换而来的,用来描述外力的大小和方向,同时也是进一步处理的基础。
2. 变送器的结构和工作原理
变送器是一种将传感器产生的电信号进行放大、调理、转换和传输的装置。它通常由电路板、机壳、信号输入和输出端子组成。
变送器的工作原理比较复杂,主要可以分为以下几个步骤:
(1)信号放大:将传感器的微弱信号通过放大电路放大成一个标准的电压信号。
(2)调理输出:调整输出电压信号的范围和精度,使其能够满足下游设备的输入电信号要求。
(3)信号转换:把电压信号转换为标准的电流信号或数字信号。
(4)信号传输:通过NI通讯协议或其它标准协议将信号传输到监控终端等设备。
总体来讲,变送器的作用就是将传感器产生的微弱信号进行放大、调理和转换,使其能够满足下游设备输入的标准信号格式,进而实现数据的高有效性传输。
综上所述,传感器和变送器分别承担了量测和信号处理的两个重要环节,是实现超载限位器可靠运行的核心部件之一。
3年前


