Análisis de las razones de la precisión en rangos pequeños y la imprecisión en rangos grandes de los equipos de pesaje
En la producción industrial, el comercio y los experimentos de investigación científica, la precisión de los equipos de pesaje está directamente relacionada con la fiabilidad de los datos y la estabilidad del negocio. Sin embargo, en aplicaciones prácticas, el fenómeno de "pesaje preciso en rangos pequeños pero errores significativos en rangos grandes" es común — este problema no es accidental, sino el resultado de múltiples factores (incluyendo la estructura mecánica del equipo, el rendimiento de los componentes principales y la estabilidad del sistema de circuitos) que actúan en conjunto. Este artículo analizará sistemáticamente las causas de este problema y proporcionará soluciones específicas y medidas preventivas para ayudar a los usuarios a solucionar problemas rápidamente y garantizar el funcionamiento estable de los equipos de pesaje.
La lógica de pesaje de los equipos de pesaje sigue la cadena: fuerza externa → transmisión de la estructura mecánica → conversión de señal del sensor → procesamiento del circuito → visualización de datos. El pesaje impreciso en rangos grandes esencialmente significa que un enlace no funciona de manera estable en condiciones de "alta carga". Específicamente, hay cuatro categorías principales de causas:
La estructura mecánica es el "esqueleto" de los equipos de pesaje. En rangos pequeños, la presión de la carga es baja, por lo que la deformación estructural es insignificante; en rangos grandes, la carga excede el umbral de tolerancia de la estructura, lo que lleva a una deformación irreversible o desalineación de los componentes — causando directamente errores de pesaje.
- Rigidez insuficiente de la plataforma de pesaje/marco de soporte
Si la plataforma de pesaje utiliza placas de acero delgadas, aleaciones de baja calidad, o el marco de soporte está diseñado sin considerar la "resistencia a la flexión" (por ejemplo, espaciamiento de soporte demasiado amplio, sección transversal de la viga de tamaño insuficiente):
- En rangos pequeños, la estructura solo sufre una deformación elástica menor, que tiene poco impacto en los resultados del pesaje;
- En rangos grandes, la plataforma de pesaje se hundirá significativamente o el marco de soporte se inclinará, impidiendo que la carga se transmita uniformemente al sensor. Parte de la presión es "absorbida" por la deformación estructural, por lo que el valor mostrado termina siendo menor que el peso real.
Por ejemplo: Si el grosor de la plataforma de pesaje de una báscula electrónica comercial se reduce de 3 mm a 1,5 mm, el error es de solo 0,1 kg en un rango pequeño de 50 kg, pero se expande a 1–2 kg en un rango grande de 200 kg.
- Conectores sueltos o desgastados
Las plataformas de pesaje generalmente se fijan a los sensores, y los marcos de soporte a las bases, mediante pernos, juntas, etc.:
- En rangos pequeños, la tensión/presión en los conectores es baja, por lo que no se produce ningún desplazamiento;
- En rangos grandes, si los conectores están sueltos (por ejemplo, pernos no apretados) o desgastados (por ejemplo, juntas agrietadas), la plataforma de pesaje experimentará "deformación por desplazamiento" — algunas áreas se hunden mientras que otras están suspendidas. El sensor no puede recibir señales de presión uniformes, lo que resulta en errores de pesaje.
- Dispositivos limitadores sobre-restringidos
Para evitar daños al sensor por vibración o sobrecarga, la mayoría de los equipos están equipados con dispositivos limitadores (por ejemplo, postes de límite superior/inferior, bloques de límite transversal) para restringir los pequeños movimientos verticales de la plataforma de pesaje:
- En rangos pequeños, hay un pequeño espacio entre el dispositivo limitador y la plataforma de pesaje, por lo que no se produce ninguna restricción;
- En rangos grandes, si el dispositivo limitador está instalado demasiado apretado (espacio < 0,5 mm), la plataforma de pesaje hará contacto rígido con el dispositivo cuando se presione hacia abajo. El dispositivo limitador luego ejerce una "fuerza de soporte" en reversa, compensando parte de la carga real — causando que el peso mostrado sea menor que el peso real, con el error aumentando a medida que la carga crece.
El sensor es el "corazón" de los equipos de pesaje, responsable de convertir la presión mecánica en señales eléctricas. Su compatibilidad de rango, linealidad y grado de envejecimiento afectan directamente a la precisión del pesaje. El fenómeno de "precisión en rangos pequeños pero imprecisión en rangos grandes" está relacionado principalmente con la desajuste de rango del sensor, fallo de linealidad, o daño por sobrecarga.
- Subselección del rango del sensor
El rango de un sensor debe coincidir con la capacidad máxima del equipo (típicamente se requiere un rango de sensor ≥ capacidad máxima del equipo × 1,2). Si el rango está subseleccionado (por ejemplo, un dispositivo con capacidad de 200 kg utiliza un sensor de rango de 150 kg):
- En rangos pequeños (por ejemplo, ≤50 kg), el sensor opera en su "intervalo de trabajo lineal", con señales de salida proporcionales a la carga — asegurando un pesaje preciso;
- En rangos grandes (por ejemplo, ≥100 kg), el sensor excede el intervalo lineal y entra en la "zona de saturación" — el crecimiento de la señal se ralentiza o se estanca a medida que aumenta la carga, por lo que el peso mostrado es consistentemente menor que el valor real y no logra aumentar normalmente.
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