1.概述

港口碼頭、造船廠、礦山及建筑安裝工地，廣泛使用著各種各樣的起重機械。固定式旋轉(zhuǎn)起重機、橫臂起重機、汽車起重機、及動臂式、小車變輻式等大型塔式起重機，是其中最常見的起重設(shè)備。

為了使這些起重機械安全、可靠、正常地運行，不僅要求所有零部件和金屬構(gòu)件，在設(shè)備及允許的工作條件下，具備有足夠的剛度和強度，而且還應(yīng)有足夠的抗傾翻穩(wěn)定性（見圖2.4.21）、以使其在負(fù)荷、慣性力、風(fēng)力等可能產(chǎn)生的力矩作用下不會傾翻而造成重大事故。

為了充分發(fā)揮吊車的能力，而又要防止萬一超過允許力矩而可能產(chǎn)生的吊車傾翻的危險，及必須裝置力矩限制器。

過去，多采用機械式超載限制其，隨著電阻應(yīng)變式傳感器技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用普及，目前都已普遍采用電子式超載報警器。

不論哪一種形式的電子吊車秤（包括吊鉤秤），本身不僅是精確的重量顯示儀，而且只要配上合適的接口，又可作超載報警器。

2.測力傳感器在塔吊單參量力矩限制器上的應(yīng)用技術(shù)

如上所述，對于動臂式之類的塔吊，它們在不同幅度下起吊不同重量時，因力矩超載傾翻是這類起重機應(yīng)防范的主要威脅。傾翻力矩是起重量和起重幅度這兩個量的乘積。

過去，人們一直用電阻應(yīng)變式傳感器檢測起吊貨物的重量；而用線性電位計或角度傳感器檢測懸臂的傾斜角，然后把這兩個已轉(zhuǎn)換為電量的信息在微處理機上進(jìn)行運算，就可得出力矩量。根據(jù)起重機固有的幅度——起重量特性曲線，就可以對起重機加以力矩限制，發(fā)出報警信號，并啟動執(zhí)行繼電器，控制起重機的工作（見圖2.4.21）。

目前國內(nèi)、外斗趨向于發(fā)展單參量力矩限制器，即通過力傳感器對某個力學(xué)量進(jìn)行單獨檢測，而得到與實際起重力矩對應(yīng)的電信號。

電子式單參量力矩限制器關(guān)鍵在于一種專門的單分量傳感器，它只對垂直于起重機力臂的分力敏感。而與起吊重力引起的力臂平行的分力不產(chǎn)生反應(yīng)。這樣，力值F2的大小就能同傾覆力矩的大小建立線性關(guān)系。

傾翻力矩M≈W.R R≈OB.cosα，因為，W≈2.F2/cosα（鋼繩一端固定，故傳感器采用1/2）。所以M=WR=2*F2/≈cosα*OB、cosα=2*F2*OB式中的OB近似為塔吊力臂的長度，對于某一塔吊是一個常數(shù)。所以只要測出起吊重物垂直于力臂的分力F2，就可以檢測出塔吊的傾翻力矩M（見圖2.4.22）圖2.4.23為塔吊端部的滑輪組，裝圖即軸銷傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。根據(jù)上述測量原理，軸銷傳感器的剪切副板必須垂直塔吊起吊伸臂。

圖2.4.24為小車變幅式塔吊的結(jié)構(gòu)示意圖，起重，R2，W兩參數(shù)是變量。為了設(shè)備安全，需要控制的傾翻力矩是M =R2W,可以用類似上述的單參數(shù)測量原理，在B點安裝測量水平拉力的軸銷型剪切傳感器，計量起吊重物的重量（采用重物重量的1/2）.可在A點安裝同樣的軸銷剪切傳感器，提供力矩報警信號。

3.張力式超載報警器

圖2.4.25為一種利用鋼纜張力變化測量起吊負(fù)荷的專用裝置。它不需要對起重機械作任何改動，也不用切斷鋼絲繩部分逃入該測量裝置的三個滑輪，并予以固定。經(jīng)過現(xiàn)場標(biāo)定，即能輸出起吊貨物的重量信息。通過一定的電器線路設(shè)計，即可執(zhí)行超載報警和自動切斷電源的功能。

這種裝置的稱量誤差較大。如圖所示，傳暗器實際受載決定于作用在較之杠桿上的合力F。而F決定于張力的夾角。三個滑輪軸承徑向間隙的變化，會敏感地改變夾角。但作為過載報警裝置，它有很大地適應(yīng)性，可在卷揚筒、汽車吊等起重設(shè)備上獲得應(yīng)用。

圖2.4.26（a）為張力式超載報警器地幾種裝置結(jié)構(gòu)及應(yīng)用示意圖。麗景纜繩張力傳感器