双轴全对称应变计在LN 拉式传感器上的应用.PDF

双轴全对称应变计在 LN 拉式传感器上的应用 浙江省计量科学研究院 钱筱林 浙江省黄岩测试仪器厂 杜惠文 【摘 要】 本文简要分析了双轴全对称应变计 BHF350-4BB-2 （11 ）更适合在LN 拉 式传感器上应用的理由，并列举了实际应用的效果，为 LN 拉式传感器的进一步改进和 提高提供了一个新的途径。同时，还介绍了该应变计在柱式传感器上的现场应用效果， 可供传感器设计工程师参考。 【关键词】 双轴全对称；应变计；应用；传感器 LN 拉式传感器精度高、抗侧向力性能好，问世十多年来得到了广泛应用。不少技 术人员对其弹性体的应力分布做了计算分析，对其结构做了优化设计，其应变计的贴片 方案也有多个。最常见的贴片方案见图一和图二。 图 1 图 2 图 1 方案是 LN 拉式传感器问世之初采用的贴片方法，选用的是 BHF350-4BB(11)90 °双轴应变计。该方案至今仍有不少企业在采用。由于充分利用孔内十字筋中心部位应 力分布特点，传感器的精度和抗侧向力性能都很好。唯一的缺点是载荷加上后信号达到 稳定所需要的时间稍长了一些，特别是量程大的传感器。 图2 方案正是针对图一方案的不足之处提出来的。该方案的精度和抗侧向力性能也 都很好，信号达到稳定所需要的时间也有所减少。相比图一方案，所用应变片是 8 片， 多了一倍，成本有所提高，适合在大量程传感器中使用。 图 3 方案采用了浙江黄岩测试仪器厂近年生产的“BHF350-4BB-2 （11）应变计” 。 该应变计的丝栅图形见图 4 。该款应变片在国内主要应变计厂家的产品目录中以往很少 出现，在相关需要的场合通常是使用BB 为代号的 90 °竖横双轴片。BHF350-4BB-2 （11） 应变计其实也是竖横双轴片，它的丝栅图形像和一般的竖横双轴片相同的地方是：竖横 两片处在同一中心线上，左右对称；不同之处在于 BHF350-4BB-2 （11）的横片分开两 半包络在竖片左右，形成上下左右全都对称的格局。由此带来的另一个不同，就是缩短 了整个片子的竖向高度。 我们将该应变计丝栅图形代号用 BB-2 加以区分，称之为双轴全对称应变计。 图 3 图 4 与图一方案中的应变计相比，BHF350-4BB-2 （11）应变计所具有的上下左右皆对 称的结构特点，与十字筋的应力分布更为接近，理论上应该更好一些。实践证明这样的 分析是符合实际的，下表为采用 BHF350-4BB-2 （11）应变计后，LN 拉式传感器典型的 标定数据： 传感器编号 线性% 重复性% 蠕变/30min 系数 mV/V 1.6426 05002 0.01 0.01 0.01 05003 0.012 0.01 0.012 1.6491 和前两个方案相比，使用了 BHF350-4BB-2 （11）应变计的产品计量性能无疑是同 等优越的。在此基础上，我们又进行了小批量生产，用户试用，直至批量生产。统计数 据表明，使用 BHF350-4BB-2 （11）应变计的LN 拉式传感器还有以下几个特点： 1、蠕变指标绝大多数在 0.01%F.S/30min 左右。 2 、用于电子吊秤中，旋转误差更小一些。 我们曾将一个 LN-3t 拉式传感器装在 3000 分度 3t 吊秤上做旋转误差测试，几乎没 有读出误差