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液壓萬能試驗機采用液壓傳感器和負荷傳感器有什么區(qū)別？
很多用戶在采購和使用液壓萬能試驗機的時候不知道是選擇液壓傳感器還是負荷傳感器，針對這個問題我們?yōu)槟鲆幌陆獯稹?br /> 首先我們要先了解使用不同的傳感器測出的力值被兩個基本因素影響：①信號放大部分的性能 ②上下鉗口中心線與活塞中心線重合，二根升降絲桿中心線與活塞中心線在同一個平面。力傳感器輸出的電信號反映的是作用在傳感器上的力值。以油缸下置式試驗機為例，多數(shù)采用了精度優(yōu)于0.3‰的輪輻式傳感器，并將傳感器安裝在工作活塞和臺板之間。這樣，在活塞未升起感器主要受到由臺板、立柱、上橫梁構成的框架的自身重力，該力是恒定的。當活塞升起，試驗機開始工作時，傳感器受到框架自重G0(一般通過清零在顯示讀數(shù)前去除)、試樣上受到的拉力F0、框與升降絲桿間的摩擦力fk三個力的作用。這里fk是一個非線性力，但由于相對于F而言很小，在量程不是很小的情況下可以在精度允許范圍內忽略。所以，可以認為微機上顯示的試樣受力F0等于傳感器所受力F，即F0=F 。
而壓強傳感器反映的是液壓系統(tǒng)內部的壓強，根據(jù)帕斯卡原理，該壓強值乘以工作活塞面積，即為工作活塞受到的力F′，而活塞面積對每一臺試驗機而言，都是一個常數(shù)，即F′=P.K。這時，試樣受到的力F0= F′-G0-fk-fH。其中fH是活塞與油缸壁間的摩擦力，該力的大小于油缸活塞的制造工藝、配合精度、密封方式相關。所以，相對于力傳感器而言，使用壓強傳感器的測力系統(tǒng)要將壓強轉化為顯示給用戶的力值，除了要忽略框架與絲桿間摩擦力fk外，還需處理好油缸活塞間摩擦力fH。當fH不是足夠小，或者fH變動比較大，那么總摩擦力f=fk+fH就不能輕易被忽略掉，尤其在量程低端更加可能使精度超差?，F(xiàn)在，我們可以推出一個結論了，要想使壓強傳感器測力系統(tǒng)表現(xiàn)得和力傳感器測力系統(tǒng)一樣好，必須使fH足夠小。
使用壓強傳感器有幾個明顯的優(yōu)點:
1、壓強傳感器工作條件較好。做金屬材料試驗時，往往要將試棒拉斷，作用在試棒上數(shù)十噸的力在試棒斷裂瞬間驟降為零，給試驗機本身帶來強烈的沖擊。沖擊在應用力傳感器的試驗機上部分通過移動橫梁、絲桿傳遞到底座，另一部分則通過上橫梁、立柱、臺板傳遞到力傳感器，再經(jīng)過活塞、油腔、油缸傳遞到底座。由于經(jīng)上橫梁到力傳感器之間全部是剛性連接，無緩沖環(huán)節(jié)，所以每拉斷一次試棒，力傳感器就要經(jīng)受一次沖擊。而壓強傳感器一般安裝在油缸后面的油路中，斷裂沖擊力經(jīng)油缸中的一腔油轉變?yōu)閴簭姷耐蛔儌魉偷綁簭妭鞲衅?，盡管油是不可壓縮的，但采用間隙密封方式的油缸活塞間存在微量泄漏，這些泄漏使得油腔壓強變化在幅度上和速率上都小于沖擊力變化，所以，壓強傳感器在試棒斷裂瞬間的工況要優(yōu)于力傳感器。推論:同檔次的壓強傳感器使用壽命有可能長于力傳感器。
2、壓強傳感器安裝和維護方便，各生產(chǎn)廠家的力傳感中外形和安裝尺寸都各有差別，一旦選定后需在臺板下或活塞上加工相應安裝孔，安裝時還必須保證傳感器受力中心線必須與活塞中心線、上下鉗口中心線重合，以減少側向分力帶來的誤差。一旦力傳感器損壞，必須以同樣安裝尺寸的傳感器替換(如同樣的傳感器一時缺貨，試驗機就無法迅速恢復正常)，且需將專業(yè)人員借助起重工具將受力框架抬起后才能掉換。而壓強傳感器可裝在油路上方便操作的位置，各廠家產(chǎn)品安裝上*的區(qū)別就是接口不同，即使要換用其它廠家的傳感器，zui多也只需加裝一只成本低廉的轉接頭即可。而具體安裝更是方便，即使不懂機械的人用一把扳手即可完成:拆下壞的，擰上新的，擰緊，OK。
3、壓強傳感器成本低廉。力傳感器隨著量程增加價格成倍上漲，某國外中檔品牌600KN力傳感器報價近萬元人民幣，而5000kN力傳感器即使國產(chǎn)的也要一萬以上;而壓強傳感器不直接測力，通常試驗機液壓系統(tǒng)工作壓力在15-35Mpa之間，相應壓強傳感器報價在千元以下，高精度的也不到力傳感器的三分之一價格。顯然，使用壓強傳感器有利于降低客戶的采購成本和維護成本。
當然，力傳感器也有不可替代的優(yōu)點，zui主要的就是油缸活塞間的摩擦力對它全無影響。因此，力傳感器在300kN以下試驗機尤其是100kN級中得到了廣泛應用。在這一級別中，使用力傳感器比使用壓強傳感器，可以得到擴展一檔量程的效果。
總結以上討論，我以為可以得出以下結論:a、300kN以上中大噸位液壓試驗機以采用壓強傳感器測力為宜，小噸位試驗機以采用力傳感器為宜;b、某臺中大噸位的試驗機采用壓強傳感器測力，如果能夠達到性能要求，則換用力傳感器表現(xiàn)可能更好，反之則不然。換言之，若兩臺分別采用壓強和力傳感器的同型號試驗機，如果其極限精度一致，則可以推論采用壓強方式測力的這一臺其機械部性能往往優(yōu)于另一臺。C、在中大噸位試驗機上固執(zhí)地采用力傳感器而不使用壓強傳感器。
基于以上闡述和分析，得出綜合結論為：
