Análise das razões para a precisão em pequenas faixas e imprecisão em grandes faixas de equipamentos de pesagem
Na produção industrial, comércio e experimentos de pesquisa científica, a precisão dos equipamentos de pesagem está diretamente ligada à confiabilidade dos dados e à estabilidade dos negócios. No entanto, em aplicações práticas, o fenômeno de "pesagem precisa em pequenas faixas, mas erros significativos em grandes faixas" é comum — esta questão não é acidental, mas o resultado de múltiplos fatores (incluindo a estrutura mecânica do equipamento, o desempenho dos componentes principais e a estabilidade do sistema de circuitos) atuando em conjunto. Este artigo analisará sistematicamente as causas deste problema e fornecerá soluções direcionadas e medidas preventivas para ajudar os usuários a solucionar problemas rapidamente e garantir a operação estável dos equipamentos de pesagem.
A lógica de pesagem dos equipamentos de pesagem segue a cadeia: força externa → transmissão da estrutura mecânica → conversão do sinal do sensor → processamento do circuito → exibição de dados. A pesagem imprecisa em grandes faixas significa essencialmente que um link não consegue operar de forma estável sob condições de "alta carga". Especificamente, existem quatro categorias principais de causas:
A estrutura mecânica é o "esqueleto" dos equipamentos de pesagem. Em pequenas faixas, a pressão da carga é baixa, então a deformação estrutural é insignificante; em grandes faixas, a carga excede o limite de tolerância da estrutura, levando à deformação irreversível ou desalinhamento dos componentes — causando diretamente erros de pesagem.
- Rigidez Insuficiente da Plataforma de Pesagem/Estrutura de Suporte
Se a plataforma de pesagem usa chapas de aço finas, ligas de baixa qualidade, ou a estrutura de suporte é projetada sem considerar a "resistência à flexão" (por exemplo, espaçamento de suporte excessivamente amplo, seção transversal da viga subdimensionada):
- Em pequenas faixas, a estrutura sofre apenas uma pequena deformação elástica, que tem pouco impacto nos resultados da pesagem;
- Em grandes faixas, a plataforma de pesagem irá afundar significativamente ou a estrutura de suporte irá inclinar, impedindo que a carga seja transmitida uniformemente ao sensor. Parte da pressão é "absorvida" pela deformação estrutural, então o valor exibido acaba sendo menor do que o peso real.
Por exemplo: Se a espessura da plataforma de pesagem de uma balança eletrônica comercial for reduzida de 3mm para 1,5mm, o erro é de apenas 0,1kg em uma pequena faixa de 50kg, mas se expande para 1–2kg em uma grande faixa de 200kg.
- Conectores Soltos ou Desgastados
As plataformas de pesagem são geralmente fixadas aos sensores e as estruturas de suporte às bases, por meio de parafusos, arruelas, etc.:
- Em pequenas faixas, a tensão/pressão nos conectores é baixa, então nenhum deslocamento ocorre;
- Em grandes faixas, se os conectores estiverem soltos (por exemplo, parafusos não apertados) ou desgastados (por exemplo, arruelas rachadas), a plataforma de pesagem sofrerá "deformação de deslocamento" — algumas áreas afundam enquanto outras são suspensas. O sensor não consegue receber sinais de pressão uniformes, resultando em erros de pesagem.
- Dispositivos Limitadores Super-Restritos
Para evitar danos ao sensor por vibração ou sobrecarga, a maioria dos equipamentos é equipada com dispositivos limitadores (por exemplo, pinos de limite superior/inferior, blocos de limite transversal) para restringir os pequenos movimentos verticais da plataforma de pesagem:
- Em pequenas faixas, há uma pequena lacuna entre o dispositivo limitador e a plataforma de pesagem, então nenhuma restrição ocorre;
- Em grandes faixas, se o dispositivo limitador for instalado muito firmemente (lacuna < 0,5mm), a plataforma de pesagem fará contato rígido com o dispositivo quando pressionada para baixo. O dispositivo limitador então exerce uma "força de suporte" em reverso, compensando parte da carga real — fazendo com que o peso exibido seja menor do que o peso real, com o erro aumentando à medida que a carga cresce.
O sensor é o "coração" dos equipamentos de pesagem, responsável por converter a pressão mecânica em sinais elétricos. Sua compatibilidade de faixa, linearidade e grau de envelhecimento afetam diretamente a precisão da pesagem. O fenômeno de "preciso em pequenas faixas, mas impreciso em grandes faixas" está principalmente relacionado à incompatibilidade de faixa, falha de linearidade, ou danos por sobrecarga do sensor.
- Subseleção da Faixa do Sensor
A faixa de um sensor deve corresponder à capacidade máxima do equipamento (normalmente exigindo faixa do sensor ≥ capacidade máxima do equipamento × 1,2). Se a faixa for subselecionada (por exemplo, um dispositivo com capacidade de 200kg usa um sensor de faixa de 150kg):
- Em pequenas faixas (por exemplo, ≤50kg), o sensor opera em seu "intervalo de trabalho linear", com sinais de saída proporcionais à carga — garantindo uma pesagem precisa;
- Em grandes faixas (por exemplo, ≥100kg), o sensor excede o intervalo linear e entra na "zona de saturação" — o crescimento do sinal diminui ou estagna à medida que a carga aumenta, então o peso exibido é consistentemente menor do que o valor real e não consegue aumentar normalmente.
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