耐高温吊秤的工作原理
耐高温吊秤是一种专为高温环境(如冶金、铸造、玻璃制造等行业)设计的称重设备,能够在高温条件下稳定工作。其工作原理结合了传统电子吊秤的技术和特殊的高温防护设计,以下是详细解析:
核心工作原理
耐高温吊秤与普通电子吊秤类似,通过以下步骤实现称重:
传感器应变:吊秤的称重传感器(通常为应变片式)在受力后发生形变,导致内部电阻变化。
电信号转换:传感器将形变转化为微弱的电信号(mV级电压)。
信号放大与处理:通过高温专用放大器和AD转换器,将信号放大并转换为数字信号。
数据处理与显示:主控芯片(如MCU)计算重量,并将结果传输至显示器或无线接收端。
耐高温关键技术
为适应高温环境,耐高温吊秤在以下方面进行了特殊设计:
(1)隔热防护
多层隔热结构:
外部隔热罩:采用不锈钢或陶瓷纤维材料,反射热辐射。
内部散热层:通过空气循环或散热片降低核心部件温度。
热屏障设计:在传感器与吊钩之间设置隔热垫,阻断热传导。
(2)高温电子元件
耐高温传感器:使用特殊合金(如镍铬合金)应变片,耐受300°C~500°C高温。
高温电路板:采用陶瓷基板或聚酰亚胺材料,替代普通FR4电路板。
电子元件筛选:芯片、电容等选用工业级(-40°C~125°C)或更高等级(-55°C~150°C)器件。
(3)主动冷却系统(
风冷/水冷循环:通过内置风扇或冷却液管道强制散热。
相变材料:利用石蜡等材料吸热,延缓高温传导。
典型工作流程
以冶金车间为例:
吊装物料:高温钢坯(800°C~1200°C)被吊钩抓取。
热量隔离:隔热罩阻挡大部分辐射热,内部温度控制在80°C以下。
实时称重:传感器信号经高温电缆传输至处理单元,显示重量。
数据输出:通过无线传输或有线接口将数据发送至中控系统。
与普通吊秤的区别
特性 | 耐高温吊秤 | 普通吊秤 |
工作温度 | 通常-10°C~200°C(短期可达500°C) | -10°C~40°C |
传感器防护 | 多层隔热+主动冷却 | 无特殊防护 |
材料成本 | 高(特种合金、陶瓷) | 低(普通钢材、塑料) |
应用场景 | 冶金、铸造、玻璃熔炉等 | 仓库、物流等常温环境 |
常见故障与维护
信号漂移:高温导致传感器零点漂移,需定期校准。
隔热层老化:长期高温下陶瓷纤维可能脆化,需检查更换。
冷却系统堵塞:风冷/水冷通道积灰或结垢,需清洁保养。
总结
耐高温吊秤通过材料升级、隔热设计和主动散热三重技术,在高温环境中实现精准称重。用户需根据实际温度(如500°C以下或以上)选择合适型号,并定期维护以确保寿命。