预紧力称重传感器技术定义与工程规范

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一、定义

预紧力称重传感器(Preload Load Cell)是专用于测量预紧状态的力传感装置,其技术本质为:

  1. 结构特征

    • 内置预紧机构(可调范围5-120%额定载荷)

    • 双通道测量系统(预紧力+工作载荷独立测量)

    • 抗松弛设计(预紧力衰减<0.1%/24h)

  2. 力学特性

    • 量程范围:10kN-10MN(复合误差<0.1%FS)

    • 预紧:±0.5%设定值

    • 动态响应:带宽DC-500Hz

二、关键性能指标

参数标准级精密级测试标准
预紧稳定性0.2%/h0.05%/hISO 7500-1
温度影响0.01%FS/℃0.003%FS/℃IEC 60751
过载能力200%FS300%FSEN 10002
重复性0.03%FS0.01%FSASTM E74

三、典型结构类型

  1. 螺栓集成式

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  1. 垫片式设计

    • 超薄型(厚度<15mm)

    • 多螺栓组协同测量(8通道同步)

    • 无线传输版本(LoRaWAN协议)

四、信号处理系统

  1. 双通道测量

    • 预紧力通道(24位ADC,0.01%分辨率)

    • 工作载荷通道(1kHz采样率)

    • 实时合成输出(FPGA处理)

  2. 智能补偿

    • 预紧-温度耦合算法

    • 螺栓蠕变补偿(时间硬化模型)

    • 非线性校正(32段分段线性化)

五、安装技术规范

  1. 机械安装

    • 接触面粗糙度Ra≤1.6μm

    • 平行度≤0.05mm/m

    • 扭矩控制±2%(液压张紧)

  2. 校准要求

    • 预紧力梯度测试(20%/50%/80%/100%)

    • 松弛特性测试(72小时监测)

    • 温度循环校准(-20℃~80℃)