耐高温称重技术剖析

摘要：近年来，随着冶金、化工、铸造工业的迅速发展，带动了耐高温称重计量的发展。山和电子衡器有限公司www.gd-sanhe.com为解决企业高温作业时候不受温度影响而制作出的耐高温电子称量技术，解决企业在生产发展中的称重问题。

  目前，国内耐高温称重技术得到了较好的发展和应用，并取得了相应的成果，但还存在一些关键技术和问题有待去突破。这也将是称重计量领域需长期攻关的课题之一，有待称重计量工作者继续探索与攻关，特殊性环境的称重技术研发，任重道远。

一.环境使用情况：
1.一般情况下，电子称重元件允许在在 0～+40℃条件下长期工作，军工级的电子设备的工作温度也只能在+70℃以下工作。
2.特殊性高温环境，如冶金企业的炼钢钢水包计量、铁水包计量、钢水包行车计量、热送焦炭计量、热送烧结矿计量、红送钢坯计量、线材轧制在线计量等的环境温度都较高，电子称重元件设备往往已经超出了额定的+70℃以下的工作范围，这个时候要使用到耐高温秤体（集装箱），进行炼钢钢水，铁水，热送焦炭计量。

二.高温环境称重的特征剖析：
高温环境条件下，往往是环境温度高，尘土多、各种湿汽多、噪声大、干扰大。 
高温环境影响计量运行的主要不利因素有： 
（1）环境温度高于 70℃以上甚或更高。如钢水温度高达 1650℃左右，钢水包称量装置的环境温度达到 200℃以上；称重传感器要求耐高温≥200℃以上，现场信号传输电缆要求耐高温≥250℃； 
（2）使用环境差，干扰多，传感器采集的重量信号传输困难。称重信号要有有效的特殊性传输方式和抗干扰能力； 
（3）称重显示仪表因电子元器件工作温度限制，须远离高温区； 
（4）温度高，热幅射强，甚至有钢水钢渣溢出，器件与电缆容易被烧损；称重传感器与信号电缆安装必须具有防烧损设计； 
（5）高温环境中需计量的往往是笨、大、黑、粗物件，载重吨位大，冲击力大，称重传感器容易受损；秤体须抗冲击力强。 
（6）高温环境中的计量，往往是在移动中计量，操作时间短，须要快速操作，要求快速准确，要求称重信号的采集要响应快速。 
（7）高温环境温度梯度变化大，如钢水（铁水）包计量，当钢水（铁水）加入后，会使承载钢（铁）水包计量的称重传感器的环境温度迅速上升，具有较大的温差不确定性，这可能是高温环境影响计量器具的最大威胁。 高温环境影响因素的存在，给计量带来高温幅射、温变梯度大、各类干扰、钢水飞溅和溢出、重力冲击、不稳定性的影响。给高温环境现场计量的设计与操作带来较大的难度。

三、耐高温称重技术研究开发的模式与内容

       山和衡器为冶炼企业解决高温环境下的物料计量，多年来依靠从国外进口耐高温称重传感器或全套耐高温称重装置。进口国外的压磁式传感器，精度高，可靠性远远比国内的传感器要好，而国外的电阻应变式称重传感器，价格相当昂贵，而且供货备件困难，严重影响生产。所以近年来传感器企业与冶金企业共同开展了耐高温称重传感器及耐高温称重装置的技术攻关工作。

（一）我国耐高温称重计量技术发展的基本模式 
1、耐高温称重，是近几年发展起来的一项专用技术；近年来国家和地方科技部门对适用于高温等恶劣环境用传感器的设计生产与检测研究也十分重视。  高温环境检测产品被纳入“国家高新技术产品目录”； 《国家重点支持的高新技术领域》中的《高新技术改造传统产业》中的“面向行业和重大工程配套，智能化的专用传感器技术”，则属于此类技术创新的指引。 
2、我国耐高温称重计量技术发展的基本方式 近年来国内耐高温称重计量技术发展的基本过程是：企业（冶金）根据高温恶劣环境的急需计量提出需求→委托国内传感器厂家利用耐高温应变计设计生产制造耐高温称重传感器→配套设计制造耐高温秤体→设计高温环境特殊性的称重信号采集传输方式→配上称重显示仪表→形成耐高温电子称量装置→完成高温环境称重计量。

（二）耐高温称重技术需研究开发的主要项目内容 
耐高温称重技术，需要重点解决称重传感器、承载秤体装置、称重信号传输的耐高温难题。 
1、称重传感器，是称重计量装置的核心元件。耐高温称重技术，首要的是需解决称重传感器的耐高温难题，设计生产制造耐高温称重传感器。重点是耐高温称重传感器制造工艺方法研究，以保障称重传感器在恶劣使用温度环境下，长期高温热幅射，环境温度梯度变化或瞬变时，能保持称重传感器的准确度与稳定性。 
2、承载器秤体装置的耐高温设计制造。秤体装置，是电子称重的承载器。高温环境用称量装置，除选用耐高温称重传感器之外，还须有特殊性的防高温、防烧损、防冲击的特殊设计与工件的特殊制造以及补偿手段等技术措施。 
3、研究高温环境称重信号的特殊性采集与传输方式。高温称重传感器的使用环境一般都非常恶劣，如何将高温区电子秤的称重信号传输到常温区进行处理和显示，是耐高温称重技术研究的重要内容之一。

后续：耐高温称重传感器，耐高温称重的现场应用技术，耐高温称重技术的成果与存在的问题