تحليل أسباب دقة نطاق صغير وعدم دقة نطاق كبير لمعدات الوزن
2025-12-23
تحليل أسباب دقة النطاق الصغير وعدم دقة النطاق الكبير لمعدات الوزن
في الإنتاج الصناعي والتجارة التجارية وتجارب البحث العلمي، ترتبط دقة معدات الوزن ارتباطًا مباشرًا بموثوقية البيانات واستقرار الأعمال. ومع ذلك، في التطبيقات العملية، فإن ظاهرة "الوزن الدقيق في النطاقات الصغيرة ولكن الأخطاء الكبيرة في النطاقات الكبيرة" شائعة — هذه المشكلة ليست عرضية، ولكنها نتيجة لعوامل متعددة (بما في ذلك الهيكل الميكانيكي للمعدات، وأداء المكونات الأساسية، واستقرار نظام الدائرة) التي تعمل معًا. ستعمل هذه المقالة على تحليل أسباب هذه المشكلة بشكل منهجي وتقديم حلول مستهدفة وتدابير وقائية لمساعدة المستخدمين على استكشاف الأخطاء وإصلاحها بسرعة وضمان التشغيل المستقر لمعدات الوزن.
أولاً: الأسباب الأساسية للمشكلة: فشل متعدد الروابط من الميكانيكا إلى الدوائر
تتبع منطق وزن معدات الوزن السلسلة: القوة الخارجية → انتقال الهيكل الميكانيكي → تحويل إشارة المستشعر → معالجة الدائرة → عرض البيانات. يعني الوزن غير الدقيق في النطاقات الكبيرة في الأساس أن أحد الروابط يفشل في العمل بثبات في ظل ظروف "الحمل العالي". على وجه التحديد، هناك أربع فئات رئيسية من الأسباب:
(1) الهيكل الميكانيكي: التشوه وفشل التكيف تحت الحمل العالي
الهيكل الميكانيكي هو "هيكل" معدات الوزن. في النطاقات الصغيرة، يكون ضغط الحمل منخفضًا، لذا يكون تشوه الهيكل ضئيلاً؛ في النطاقات الكبيرة، يتجاوز الحمل عتبة تحمل الهيكل، مما يؤدي إلى تشوه لا رجعة فيه أو اختلال في المكونات — مما يتسبب بشكل مباشر في أخطاء الوزن.
صلابة غير كافية لمنصة الوزن/إطار الدعم
إذا كانت منصة الوزن تستخدم صفائح فولاذية رقيقة، أو سبائك منخفضة الجودة، أو تم تصميم إطار الدعم دون مراعاة "مقاومة الانحناء" (على سبيل المثال، تباعد دعم واسع جدًا، أو مقطع عرضي للحزمة صغير الحجم):
في النطاقات الصغيرة، يخضع الهيكل فقط لتشوه مرن طفيف، والذي له تأثير ضئيل على نتائج الوزن؛
في النطاقات الكبيرة، ستنحني منصة الوزن بشكل كبير أو يميل إطار الدعم، مما يمنع الحمل من الانتقال بالتساوي إلى المستشعر. يتم "امتصاص" جزء من الضغط عن طريق تشوه الهيكل، لذا تنتهي القيمة المعروضة أصغر من الوزن الفعلي.
على سبيل المثال: إذا تم تقليل سمك منصة الوزن لميزان المنصة الإلكتروني التجاري من 3 مم إلى 1.5 مم، فإن الخطأ يبلغ 0.1 كجم فقط في نطاق صغير يبلغ 50 كجم، ولكنه يتوسع إلى 1–2 كجم في نطاق كبير يبلغ 200 كجم.
موصلات فضفاضة أو بالية
عادة ما يتم تثبيت منصات الوزن على المستشعرات، وإطارات الدعم على القواعد، عبر البراغي والحشيات وما إلى ذلك:
في النطاقات الصغيرة، يكون الشد/الضغط على الموصلات منخفضًا، لذلك لا يحدث أي إزاحة؛
في النطاقات الكبيرة، إذا كانت الموصلات مفكوكة (على سبيل المثال، البراغي غير مشدودة) أو بالية (على سبيل المثال، الحشيات متشققة)، ستعاني منصة الوزن من "تشوه الإزاحة" — تغرق بعض المناطق بينما يتم تعليق مناطق أخرى. لا يمكن للمستشعر استقبال إشارات ضغط موحدة، مما يؤدي إلى أخطاء في الوزن.
أجهزة تحديد مقيدة بشكل مفرط
لمنع تلف المستشعر من الاهتزاز أو التحميل الزائد، يتم تزويد معظم المعدات بأجهزة تحديد (على سبيل المثال، أعمدة الحد العلوي/السفلي، كتل الحد العرضي) لتقييد منصة الوزن بحركات رأسية صغيرة:
في النطاقات الصغيرة، توجد فجوة صغيرة بين جهاز التحديد ومنصة الوزن، لذلك لا يحدث أي تقييد؛
في النطاقات الكبيرة، إذا تم تركيب جهاز التحديد بإحكام شديدًا (فجوة < 0.5 مم)، ستلامس منصة الوزن الجهاز بشكل جامد عند الضغط عليه. ثم يمارس جهاز التحديد "قوة دعم" في الاتجاه المعاكس، ويعوض جزءًا من الحمل الفعلي — مما يتسبب في أن يكون الوزن المعروض أصغر من الوزن الفعلي، مع زيادة الخطأ مع نمو الحمل.
(2) المستشعر: نطاق التكيف وتدهور أداء المكون الأساسي
المستشعر هو "قلب" معدات الوزن، وهو مسؤول عن تحويل الضغط الميكانيكي إلى إشارات كهربائية. يؤثر توافقه مع النطاق، والخطية، ودرجة الشيخوخة بشكل مباشر على دقة الوزن. ترتبط ظاهرة "الدقة في النطاقات الصغيرة ولكنها غير دقيقة في النطاقات الكبيرة" في الغالب بـ عدم تطابق النطاق، فشل الخطية، أو تلف التحميل الزائد للمستشعر.
اختيار نطاق المستشعر الفرعي
يجب أن يتطابق نطاق المستشعر مع السعة القصوى للمعدات (عادةً ما يتطلب نطاق المستشعر ≥ السعة القصوى للمعدات × 1.2). إذا تم اختيار النطاق الفرعي (على سبيل المثال، يستخدم جهاز بسعة 200 كجم مستشعرًا بنطاق 150 كجم):
في النطاقات الصغيرة (على سبيل المثال، ≤50 كجم)، يعمل المستشعر في "فترة العمل الخطية"، مع إشارات الإخراج تتناسب مع الحمل — مما يضمن وزنًا دقيقًا؛