中國衡器技術(shù)的熱點與挑戰(zhàn)

又到兩年一度的“圍爐夜話”季節(jié)，由中國衡器協(xié)會主辦的2022稱重技術(shù)研討會于4月16日在上海光大會展中心隆重召開，這是全國衡器業(yè)界的一件大喜事?；厥?022、2022，我國衡器科技取得了驕人的成果，展望2022，我國衡器工業(yè)的進展還面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，與會者們都滿懷激情地探討著2022年衡器技術(shù)進展的熱點與挑戰(zhàn)。

熱點之一、競爭力與可持續(xù)進展是企業(yè)生命的動力

企業(yè)的生存與進展，是靠價格還是靠產(chǎn)品的創(chuàng)新？全國衡器首富企業(yè)、梅特勒—托利多衡器有限責任公司董事長指出：產(chǎn)品創(chuàng)新是提高企業(yè)競爭力的先決條件，產(chǎn)品創(chuàng)新的源動力是利潤，產(chǎn)品創(chuàng)新中，附加值最大的地方是產(chǎn)品設(shè)計。因此，我們要在新產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)，老產(chǎn)品功能擴展上進行創(chuàng)新，同時還要留意學問產(chǎn)權(quán)的愛護，為產(chǎn)品創(chuàng)新制造一個良好的環(huán)境，進行公正競爭。

熱點之二、數(shù)字式智能化稱重傳感器

你可能感愛好的關(guān)于衡器的討論報告：2022-2022年中國負載均衡器行業(yè)市場進展現(xiàn)狀及投資前景猜測報告2022-2022年中國衡器用零件行業(yè)市場進展現(xiàn)狀及投資前景猜測報告2022-2022年負載均衡器市場行情監(jiān)測及投資可行性討論報告2022-2022年中國平衡器行業(yè)市場進展現(xiàn)狀及投資前景猜測報告2022-2022年衡器用零件市場行情監(jiān)測及投資可行性討論報告查看更多報告自從上世紀四十年月電阻應(yīng)變片稱重傳感器問世以來，就被衡器行業(yè)用在電子秤的生產(chǎn)制造中，在電子稱重中起到關(guān)鍵的作用。但由于稱重傳感器的結(jié)構(gòu)、彈性元件的金屬材料、機械加工與熱處理工藝、電阻應(yīng)變計與應(yīng)變粘結(jié)劑、制造工藝流程、電路補償與調(diào)整、防護與密封以及人工老化試驗等因素的影響，使得它在精確?????度、穩(wěn)定性和牢靠性等方面的質(zhì)量指標難以達到工業(yè)發(fā)達國家的水平，由于輸出的是電壓毫伏信號，所以，這種傳感器通常被稱作模擬傳感器。

由于模擬稱重傳感器電阻應(yīng)變轉(zhuǎn)換原理打算了其固有的輸出模擬信號小、輸出距離短、抗干擾力量差、安裝調(diào)拭不便利等缺點，早在上世紀80年月人們在傳感器殼內(nèi)內(nèi)置了放大與A/D轉(zhuǎn)換電路，即模擬式傳感器+數(shù)字變送（放大與A/D電路），構(gòu)成了第一代“數(shù)字化稱重傳感器”，克服了模擬稱重傳感器的信號小、傳輸距離短、抗干擾力量差等缺點。但由于傳感器的各項指標受本身的制造、補償和調(diào)整工藝所打算，所以，沒有突破原有功能。目前，該類傳感器使用比較普遍。

其次代數(shù)字式稱重傳感器是在第一代的基礎(chǔ)上增加了傳感器軟件智能化補償，叫做數(shù)字式智能化稱重傳感器，通過數(shù)字補償電路和工藝，可以進行線性、滯后、蠕變等補償，內(nèi)裝溫度傳感器，通過補償軟件可進行實時溫度補償，地址可調(diào)，便于應(yīng)用與互換，遠程診斷與校正。總體上講，這一階段的數(shù)字式智能化傳感器主要體現(xiàn)在傳感器本身的智能化補償與校正上。然而，嚴格意義上講，數(shù)字智能化傳感器的智能化不僅僅反映在傳感器本身的智能化補償與校正上，更重要的是要實現(xiàn)應(yīng)用的智能化。

第三代數(shù)字式智能稱重傳感器由模擬式傳感器、數(shù)字變送（放大與A/D轉(zhuǎn)換）、傳感器軟件補償和智能化自控軟件組成，它具有敏感功能，能夠完成稱重信號檢測和處理、規(guī)律推斷、閉環(huán)掌握、雙響通訊、循環(huán)自檢和自診斷、自動校正和補償、自動計算等全部或大部分功能，克服了其次代數(shù)字式稱重傳感器的缺點。它既可以是整體型集成化結(jié)構(gòu)，也可以是分別型模塊化結(jié)構(gòu)。最新的第三代數(shù)字智能化稱重傳感器已應(yīng)用于各種智能化閉環(huán)掌握多用途、多重量測量與高速動態(tài)數(shù)字信號處理以及網(wǎng)絡(luò)通訊場合。

熱點之三、數(shù)字稱重系統(tǒng)

數(shù)字稱重系統(tǒng)是21世紀稱重技術(shù)的新概念，它由數(shù)字傳感器和數(shù)字接線盒組成，關(guān)于數(shù)字傳感器的狀況前面已做介紹，現(xiàn)在重點介紹一下數(shù)字接線盒的狀況。

數(shù)字接線盒是英文DigitalJ-Box的中文名稱。是延用模擬傳感器的“J-BOX”——接線盒名稱。模擬傳感器的接線盒是真正起接線作用的器件。而數(shù)字接線盒一般除沒有顯示功能外，包含了稱重顯示器的基本功能，放大、數(shù)/模變換和數(shù)據(jù)傳輸。因此，從形式上看，數(shù)字接線盒也可視沒有顯示器的稱重顯示器。另外現(xiàn)今的一些數(shù)字接線盒也備有稱重值的顯示。因此要嚴格區(qū)分數(shù)字接線盒和稱重顯示器是無明確的界線。但與工業(yè)中使用的稱重掌握儀相比，數(shù)字接線盒只有通信接口，而無掌握信號的輸入和輸出口。只通過通信接口RS485或RS232連到專用的顯示器或計算機。也有能與現(xiàn)場總線（Fieldbus）連接的數(shù)字接線盒，如gwt公司的PR1720。但是，數(shù)字接線盒和數(shù)字傳感器的消失，雖然從表面上看與過去的模擬結(jié)構(gòu)沒有多大區(qū)分，而實際上在理念上確有完全不同的進步。

當前數(shù)字稱重系統(tǒng)的主要功能體現(xiàn)在：能對傳感器通過微電子器件做數(shù)字化補償，使得我們對傳感器的制造主要關(guān)注其穩(wěn)能性。由于數(shù)字化補償比模擬補償?shù)倪m應(yīng)范圍更寬，更敏捷，更精確。其次，數(shù)字傳感器和數(shù)字接線盒可使每一只傳感器具有各自的地址，能檢測到相應(yīng)的未處理的原始稱重信號，可實現(xiàn)對稱重系統(tǒng)的實時監(jiān)測和診斷。第三，依據(jù)以上特點，用數(shù)字系統(tǒng)可完成對靜態(tài)衡器的無砝碼校準，此功能在國外已得到認可，在大多數(shù)字接線盒的操作說明書均有無砝碼校準的操作說明。第四使用無砝碼校準技術(shù)，可以節(jié)約大量的人力、物力和時間。

數(shù)字稱重系統(tǒng)在國外得到認可，使用至今也就近十年的時間，它的許多潛在的優(yōu)點還未充分發(fā)揮，目前在配料秤、定量秤/包裝秤和冶金、鋼鐵行業(yè)的大型衡器無砝碼方面的運用，已顯示出模擬數(shù)字顯示稱重儀表所不能完成的優(yōu)點，圓滿的是在我國數(shù)字稱重系統(tǒng)除在汽車衡四角偏載方面得到認可和運用外，在其它方面還很少使用和得到認可。

熱點之四、基于網(wǎng)絡(luò)的信息稱重系統(tǒng)

隨著全球信息技術(shù)飛速進展，尤其是Internet的消失及其應(yīng)用的普及，使得信息技術(shù)得以快速滲透到經(jīng)濟社會的各個領(lǐng)域，標志著人類進入了信息化時代。信息資源已成為與材料和能源同等重要的戰(zhàn)略資源；信息技術(shù)正以其廣泛的滲透性和無與倫比的先進性與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)合；信息產(chǎn)業(yè)已進展為世界范圍內(nèi)的朝陽產(chǎn)業(yè)和新的經(jīng)濟增長點；信息化水平已經(jīng)成為衡量企業(yè)現(xiàn)代化水平和綜合實力的重要標志。因此黨的十六大報告提出了“走新型工業(yè)化道路，要堅持以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進信息化”，為企業(yè)進展、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整指明白方向。

目前，計算機軟件、工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)掌握總線技術(shù)在衡器稱重系統(tǒng)中得到了初步的應(yīng)用。首先在稱重軟件技術(shù)方面，主要用在三個方面，即物流方面的汽車衡、軌道衡稱重軟件、工業(yè)掌握集成系統(tǒng)中的嵌入式稱重軟件以及綜合性稱重管理軟件。通過稱重軟件的使用，提高了工作效率、防作弊、維護了企業(yè)利益。但是，還存在三個問題，一是起步較晚、基礎(chǔ)薄弱，二是稱重軟件的費用較高，領(lǐng)導不夠重視，舍不得投入，三是開發(fā)難、標準化較差、實施難、維護成本高等問題。其次是在工業(yè)以太網(wǎng)和工業(yè)掌握總線技術(shù)方面，都取得了較好的進展。比如梅特勒-托利多（常州）稱重設(shè)備系統(tǒng)有限公司研發(fā)的“基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的分布式稱重系統(tǒng)”。該系統(tǒng)允許分布于千里之外的多個稱重設(shè)備進行牢靠的組網(wǎng)工作，而且支持自動故障報警和遠程診斷和故障排解。該系統(tǒng)具備實施成本低、通訊實時、牢靠性高等特點，在工業(yè)過程、商業(yè)零售、高速大路車輛檢重等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。由濟南金鐘電子衡器股份有限公司研發(fā)的一種總線掌握的自動配料系統(tǒng)，基于CAN總線的燒結(jié)配料系統(tǒng)在某焦化廠自動燒結(jié)配料系統(tǒng)中的應(yīng)用。主要介紹系統(tǒng)的工藝流程、總體結(jié)構(gòu)、軟件設(shè)計等，系統(tǒng)配置敏捷、組態(tài)便利，現(xiàn)場應(yīng)用的牢靠性較好。存在的主要問題是，國內(nèi)目前生產(chǎn)具有直接接入工業(yè)以太網(wǎng)的稱重儀表較少，已經(jīng)落后于企業(yè)的需求。轉(zhuǎn)變這種狀況的方法有三點，一是提高熟悉，加強重視程度，二是要引進和培育既懂衡器，又懂網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的專業(yè)人員，三是投入資金，以便使網(wǎng)絡(luò)、信息衡器進展壯大。

熱點之五、開展OIML國際建議討論，促使衡器產(chǎn)品走向國際市場

OIML是國際計量法制組織的英文簡稱，針對衡器技術(shù)的指標，OIML針對不同的衡器產(chǎn)品，提出了不同的建議。如OIMLD-SW國際計量軟件指南、OMILR60稱重傳感器計量規(guī)程和OMILR51非自動分檢衡器等國際建議。開展這方面的討論，有利于衡器生產(chǎn)廠家在開發(fā)自己的衡器產(chǎn)品時更好地與國際接軌，使衡器產(chǎn)品達到國際水平，走向國際市場。

熱點之六、加強衡器基礎(chǔ)理論討論

衡器科技的進展離不開基礎(chǔ)理論的討論，當前，我國科學技術(shù)理論進展的速度日新月異，尤其是在計算機信息技術(shù)、掌握工程、系統(tǒng)工程、材料科學、管理工程等方面都取得了豐碩的科研成果。與會專家全都認為：衡器科研人員要加強衡器基礎(chǔ)理論的討論，從傳感器到儀表，從稱重系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)。在傳感器的討論上，要建立電阻應(yīng)變片傳感器的動態(tài)模型，即彈簧-阻尼-單質(zhì)量自由度系統(tǒng)，通過計算加速度來計算質(zhì)量，在儀表技術(shù)上，要開展自動適應(yīng)、自動調(diào)整、自我診斷、遠程管控、模糊掌握、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能等方面的討論，在數(shù)據(jù)處理上，要開展高速動態(tài)稱重數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用，要開發(fā)動態(tài)稱重計算機軟件。在測量系統(tǒng)上，要開展重量與分選、X射線異物檢測一體化系統(tǒng)、多線檢重系統(tǒng)、車載稱重系統(tǒng)、車型自動識別系統(tǒng)等。在衡器牢靠性方面，要加強抗干擾、防雷擊系統(tǒng)的討論。

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