高溫環(huán)境用稱重傳感器的國產(chǎn)化生產(chǎn)是近年才得以發(fā)展起來的。高溫環(huán)境，是指電子衡器設(shè)備所處的現(xiàn)場環(huán)境溫度超出50°C及以上。如冶金企業(yè)的煉鋼鋼水包計量、鐵水包計量、鋼水包行車計量、熱送焦炭計量、熱送燒結(jié)礦計量、紅送鋼坯計量、線材軋制在線計量等。

原來，國內(nèi)冶金企業(yè)為了解決高溫稱重計量，從國外引進(jìn)，費用昴貴，且配件備件困難。

為了解決高溫稱重計量，實現(xiàn)耐高溫稱重傳感器的國產(chǎn)化生產(chǎn)，節(jié)約外匯，降低設(shè)備成本，國內(nèi)傳感器廠家積極開展耐高溫稱重傳感器的研制。我國耐高溫稱重傳感器國產(chǎn)化的大致歷程是：

我國冶金企業(yè)根據(jù)惡劣高溫環(huán)境的需要提出需求→委托國外應(yīng)變計生產(chǎn)商研制高溫應(yīng)變計→國內(nèi)傳感器廠利用耐高溫應(yīng)變計生產(chǎn)制造耐高溫稱重傳感器→配套制造防高溫秤體→配上智能化稱重儀表→形成智能型耐高溫電子稱量裝置。

余姚市通用儀表有限公司是實現(xiàn)高溫稱重傳感器國產(chǎn)化設(shè)計生產(chǎn)的廠家之一。耐高溫稱重傳感器采用進(jìn)口KFH系列高溫自補(bǔ)償應(yīng)變計和耐高溫貼片膠設(shè)計制造。應(yīng)用耐高溫焊錫和高溫電纜，焊錫的熔點達(dá)305℃，電纜工作溫度250℃～500℃；傳感器的彈性體與外殼全密封，IP67防護(hù)。

為使高溫傳感器國產(chǎn)化的生產(chǎn)與校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化，公司從1998年開始，投入大量人力物力，反復(fù)做材料試驗、溫度試驗、壓力試驗和加工裝配工藝試驗，從試驗過程中總結(jié)經(jīng)驗，總結(jié)規(guī)律性，使高溫傳感器生產(chǎn)實現(xiàn)工藝標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。穩(wěn)定和完善了TY耐高溫傳感器的制造工藝。

近年來，國家和地方政府對高溫環(huán)境計量應(yīng)用技術(shù)十分重視，特殊高溫環(huán)境檢測用產(chǎn)品被納入“國家*產(chǎn)品目錄”。 余姚通用儀表公司的“耐高溫電子稱量裝置”被列為寧波市“創(chuàng)新基金”項目，為企業(yè)增加投入，扶持企業(yè)發(fā)展耐高溫產(chǎn)品。

浙江省衡器管理所的工程技術(shù)人員深入到傳感器生產(chǎn)現(xiàn)場，與余姚市通用儀表有限公司的技術(shù)人員一起反復(fù)試驗，反復(fù)論證，共同起草了JJG（浙）68—2003《高溫負(fù)荷傳感器地方計量檢定規(guī)程》，經(jīng)浙江省*批準(zhǔn)，于2003年3月在國內(nèi)發(fā)布。使高溫傳感器的檢驗校準(zhǔn)有了統(tǒng)一規(guī)范。

二、TY耐高溫稱重傳感器的特點

（一）TY耐高溫稱重傳感器，采用進(jìn)口玻璃纖維增強(qiáng)型聚酰亞安基底卡碼溫度自補(bǔ)償應(yīng)變計設(shè)計制造，具有如下功能特點：

工作溫度：-196℃—+250℃，補(bǔ)償溫度：+10℃—+250℃。
采用進(jìn)口貼片膠和保護(hù)面膠，工作溫度：-196℃—+250℃。
采用進(jìn)口耐高溫焊錫，熔點溫度：+305℃ —365℃。

采用耐高溫引線與接線端子，耐溫250℃。采用耐高溫電纜和耐高溫接頭。

具有在長期高溫?zé)岱洹h(huán)境溫度梯變或瞬變等惡劣條件下，能保持稱重或測力的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

可替代國外進(jìn)口耐高溫傳感器產(chǎn)品，耐高溫達(dá)250°C及以上，適用于如車載鋼水包、連鑄鋼水包、鋼水包行車吊、冶煉配料計量及其它高溫環(huán)境計量。

（二）、TY耐高溫稱重傳感器高溫性能指標(biāo)

（三）、TY高溫傳感器生產(chǎn)工藝簡介

三、采用耐高溫稱重傳感器設(shè)計制造耐高溫電子秤

（一）耐高溫電子秤稱重原理與工作過程：被稱重高溫包→緩沖裝置→受力導(dǎo)向裝置→稱重箱體耐高溫稱重傳感器→信號傳輸裝置→智能化稱重控制器→顯示與控制。

（二）HSB型模塊式秤體的結(jié)構(gòu)特點

模塊式耐高溫鋼包電子秤，利用導(dǎo)向柱與導(dǎo)套合為一體的優(yōu)點，在箱體上露出承重頭，稱量時，鋼包包耳座落在承重頭上進(jìn)行計量。模塊式秤體，由一組長方體鋼結(jié)構(gòu)件焊接組成，內(nèi)部安裝稱重傳感器，秤體外形尺寸根據(jù)用戶現(xiàn)場實際情況確定。秤體內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向和限位裝置，保證稱重傳感器不受任何側(cè)向力。

秤體結(jié)構(gòu)由全密封箱體、承壓頭、導(dǎo)向套、耐高溫傳感器、通風(fēng)管等幾部分組成。秤體從外表看，是一臺整體式全封閉鋼結(jié)構(gòu)焊接箱體，稱量時利用兩只承載頭進(jìn)行計量，信號線從秤體內(nèi)部走線，即使有鋼水外溢出也不會燒損傳感器。

秤體內(nèi)部傳感器的安裝固定采用限位式固定，用戶在維護(hù)更換時極為方便，整臺秤體安裝時只須割去原承重臺進(jìn)行替換，對位后與大梁焊接，無須任何螺絲進(jìn)行緊固，安裝方便。秤體與稱量箱如示意圖（圖1）

圖1

設(shè)計制作特點

1、解決了電子秤工作時的高溫威脅難題

應(yīng)用了耐高溫稱重重感器和耐高溫電纜，系統(tǒng)在≥250℃溫度范圍內(nèi)長期穩(wěn)定工作。設(shè)計了全密閉式稱量箱，傳感器安裝在全密閉箱體內(nèi)，耐高溫電纜從箱體內(nèi)引到大梁里面，即使鋼水外溢，也不會燒壞電纜。

2、傳感器抗沖擊設(shè)計

根據(jù)不同的應(yīng)用工況，采用不同結(jié)構(gòu)的傳感器：對連鑄回轉(zhuǎn)臺采用雙球面擺桿式傳感器，它具有300%的抗沖擊能力；對于車載鋼包秤，采用強(qiáng)度冗余的平面橋式傳感器，它除了能抗垂直沖擊外，還能抗水平?jīng)_擊力，以抗御鋼包車啟動或剎車時產(chǎn)生的巨大沖擊力。

3、堅固的稱量箱設(shè)計

根據(jù)現(xiàn)場使用情況，箱體全部焊接，使其成為一個剛度很強(qiáng)的構(gòu)件，傳感器由弧面承壓柱導(dǎo)入，這根圓柱又兼作導(dǎo)柱，從而簡化了結(jié)構(gòu)，減少了成本。另外，稱量箱側(cè)安裝了可方便開閉的門，以使傳感器的更換非常方便，更換一只傳感器，一個工人只需1小時左右即可完成，而不需要動用機(jī)械設(shè)備。

4、接近導(dǎo)向架和zui終導(dǎo)向架設(shè)計，保證鋼包的平穩(wěn)導(dǎo)入。

（三）、HSB鋼包電子秤主要技術(shù)參數(shù)

四、稱重信號傳輸走線方式

稱重顯示儀表及各種變送器因電子器件受允許工作溫度的影響限制，一般只能在0～40℃條件下長期工作，因此如何將高溫區(qū)電子秤的稱重信號傳輸?shù)匠貐^(qū)進(jìn)行處理與顯示，是一個必須解決的重要問題。根據(jù)不同的使用情況，在設(shè)計中采用如下方法。

（一）采用CXZ—2型轉(zhuǎn)換器集流環(huán)信號傳輸裝置

如鋼坯連鑄回轉(zhuǎn)爐鋼包電子秤，由于轉(zhuǎn)臺為360°旋轉(zhuǎn)，傳感器信號線會被纏繞，信號無法進(jìn)行有線傳輸?？稍诨剞D(zhuǎn)臺支承柱的筒腔內(nèi)設(shè)置一個接線盒和集流環(huán)信號轉(zhuǎn)換器，引出的信號總線輸入到CXZ—2型轉(zhuǎn)換器集流環(huán)信號傳輸裝置。CXZ-2型傳感器信號轉(zhuǎn)換器，是一種把傳感器信號通過滑環(huán)傳輸?shù)较乱还ぷ鳝h(huán)節(jié)的信號轉(zhuǎn)換裝置。信號轉(zhuǎn)換器的安裝結(jié)構(gòu)如圖2。

圖2：轉(zhuǎn)換器安裝示意圖

（二）采用無線傳輸方式

稱重數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)由WFJ-F型稱重數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)和WFJ-S型稱重數(shù)據(jù)接收機(jī)組成（圖3），傳輸距離≥500m，適用于行車吊稱重計量和鋼包爐前稱重信號有線傳輸有困難的地方等。無線傳輸接收方式原理見圖4。

圖3：稱重數(shù)據(jù)無線發(fā)送與接收

圖4：稱重數(shù)據(jù)無線傳輸原理示意圖

5、結(jié)束語

為解決高溫環(huán)境稱重的特種計量，選用國產(chǎn)稱重傳感器設(shè)計改造鋼包車電子秤和大噸位行車電子秤，與國內(nèi)冶金企業(yè)廠家合作，進(jìn)行了一些有效的探索，先后完成多臺耐高溫電子秤的設(shè)計改造，取得了較好的應(yīng)用效果。HSB耐高溫鋼包電子秤被列為寧波市*產(chǎn)品，獲市科技進(jìn)步獎。“耐高溫電子稱量裝置”被列為寧波市“創(chuàng)新基金”項目，得到了國家*門的扶持。

高溫環(huán)境條件下計量用特種電子秤的設(shè)計應(yīng)用，目前仍是我國待攻關(guān)解決的課題，須要計量產(chǎn)品制造者與計控應(yīng)用者共同探索與實踐。