衡器行业技术趋势及应用领域前景分析
2021-09-22 18:03:43
衡器行业技术趋势及应用领域前景分析
1、衡器作为计量器具的一个重要组成部分,主要是用来被称物质量或者被充当为质量函数的其它数值、数量、参数或特性的一种计量仪器。衡器作为国家强制管理的法定计量器具,是称重控制和贸易计量的重要手段,在各行各业被广泛运用,但同时它们也对衡器技术的发展提出越来越高的要求。

相关报告:北京普华有策信息咨询有限公司《2018-2025年中国衡器行业行情监测及投资可行性研究报告》
近年来,我国称重传感器和显示控制器的技术与生产有较大进步,国产电子衡器产量及质量也不断提高,中国衡器正在告别机械衡器占主导地位的时代。我国标准中划分的十大类衡器(台秤、案秤、地上衡、地中衡、吊秤、皮带秤、料斗秤、检验秤、轨道衡和特种秤),在国内都实现了产品电子化。比较成熟的静态衡器计量范围可以从 1μg 到 800t,非自动衡器已达到国际 90 年代初期技术水平,如电子计价秤、电子台秤、电子地上衡、电子皮带秤、电子吊秤和电子轨道衡等产品。改革开放以来外资企业相继带来了一批国外先进水平的衡器产品和技术,如应变计、传感器、仪表生产技术和定量包装秤、自动重量检验秤、标签计价秤、电脑组合秤、耐压式计量给煤机等等,对于我国衡器工业既是一种补充,也是一个促动。有着古老历史的中国衡器行业,正高度融会着现代先进科学技术,成为一个新兴高技术装备行业。
2、我国衡器技术发展趋势
(1)智能型数字化
智能型数字称重系统主要是由智能型仪表、数字传感器和数字接线盒组成的,包括数字仪表、数字变送器、传感器、智能自控软件这几部分,是二十一世纪称重技术的新概念。它的优点主要体现在可以完成称重信号检测和处理,逻辑上可进行自由判断,能够自我检测和自我诊断,当出现偏差时,进行自我校正与补偿。另外,从结构上分析,它既可以是整体型集成化结构,又可以是分离型模块化结构。目前,数字智能化称重传感器已经应用在各种智能化闭环控制上。
(2)称重系统信息网络化
伴随着全球经济一体化,信息技术得到了迅速发展,计算机软件、工业控制等技术在衡器称重控制总线技术上有广泛应用,其表现主要为信息技术在智能称重系统中的应用。它是由称重设备、智能联网控制系统、嵌入式称重软件与综合性称重管理软件四部分组成。称重系统信息网络化,不仅可以提高工作效率,而且还能维护称重企业的利益。
(3)衡器结构小型化、模块化
与传统电子衡器相比,现在的电子衡器体积小、高度低、重量轻是目前发展的潮流。而小称量的电子衡器可采用薄型或超薄型的称重元件,这样,外形就会显得低。相对的,较大型或超大型承载器结构,比如大型静动态电子汽车衡等,秤体已经开始采用长度标准模块,通过分体结合,进而产出新的品种与规格。
(4)多功能与集成化
电子衡器在工业方面的体现除了要求衡器具有十分准确的称重功能外,还要具有监控功能、报警功能、打印统计功能和网络信息统计管理功能等。而传统电子衡器只是简单的具备称重、计价、显示、打印功能,对现代商业系统而言,传统电子衡器功能远远不够。现代商业系统要求它提供各种销售信息,把称重与管理自动化相结合,并且称重、计价、销售一条龙服务,真正实现管理自动化。这就要求电子衡器与电子计算机联网,使其实现一个完整的综合控制系统。
3、公路智能称重信息化产品分析
自 2005 年 10 月交通部发布《关于收费公路试行计重收费的指导意见》后,公路计重收费在全国各地迅速推开,实施计重收费的省市由从 2006 年年初的 7个增加到 30 个,计重收费正在全国积极稳妥地推进。
公路计重收费实施时,所有省份均选择动态轴重称重方式对过往收费车辆进行计重收费,通过这些年计重收费实践表明,这种计重方式在计重收费初期为我国计重收费的推动立下了汗马功劳,但随着计重收费全面铺开,它存在的缺陷越来越凸显出来,主要表现在司机可通过各种不规范行驶如冲磅、跳磅、走 S 形、垫钢板、打千斤顶等来达到作弊目的。
作为计重收费的称重设备,整车式计重收费系统因其采集的重量数据高精度、高可靠性及防止作弊等优点,使其逐步成为高速公路计重设备市场上的主流设备。整车式计重收费系统从 2010 年陕西省全面实施以来,全国越来越多的省份陆续进行计重收费“动改静”的工作。
与此同时,全国广泛开展以计重为基础的公路智能称重信息化建设,包括整车式计重收费系统、轴重动态计重收费系统、货车 ETC、高速公路入口阻重系统、高速预检系统、超限检测非现场执法系统。交通运输部高度重视公路信息化工作,提出“必须把推进交通运输信息化建设摆在交通运输规划中的突出位置,通过一批带动性强的行业重大信息化项目的实施,全面提高交通运输智能化、现代化水平。随着公路信息化的发展,公路智能称重信息化产品行业将迎来了前所未有的
快速发展。
4、工业智能物联网称重系统产品 分析
工业称重,是用来确定物体质量的一种计量器具。人类最早使用的衡器是原始天平。现代工业称重主要由承重系统(如秤台)、力转换系统(如传感器)和示值系统(如显示器)三部分组成。工业称重广泛应用于工业、农业、商业、外贸、交通、医疗、保健、国防建设和科学研究等各种领域。随着计算机、自动化控制、微电子等技术的发展,工业称重产品已从原来的机械衡器占主导地位过渡到了融合计算机、微电子、信息处理和自动控制等多项机电技术的知识密集型全电子称重高科技。同时,工业称重技术已由静态向动态和自动在线发展,由模拟量向数字量发展,由单参数向多参数同步测量发展,特别对快速、在线、动态称重的研究与应用尤为迫切。目前,工业称重成为物联网技术的核心,并与移动互联、云计算技术组成工业智能物联网称重系统。
由于各行业的企业越来越重视物料、煤能源及其他矿物料质量的控制,导致工业称重产品迎来了快速发展的阶段。行业内生产企业的产品设计、制造及安装能力随着下游需求的增长不断提高,工业称重设备的计量精度、设备运行的稳定性及自动化程度等方面技术革新的速度前所未有,部分产品的技术水平已与世界先进水平同步。
5、行业上下游关系
衡器行业的上游主要是钢铁行业、电子元器件以及传感器、工控机、打印机、高速栏杆机、车辆分离器、射频卡、IC 卡等。近年来,钢材等主要原材料价格出现较大波动,特别是对使用温度、工况环境等工作条件有一定要求的专用钢板的价格变动在很大程度上影响了行业的整体生产成本。总体来说,各类专用钢板价格的变动趋势将影响衡器行业的平均利润率。
衡器行业的下游主要是在煤炭、化工、电力、冶金、工业、交通运输和国防等行业。因此这些下游行业的发展和景气程度与衡器行业的发展有较强的关联性。随着我国产业结构调整的加快和促进经济发展方式的转变,一些产能过剩的传统行业将继续面临淘汰落后产能的过程,增速或将趋缓,而智能交通、先进制造和物联网等新兴领域则受益于国家相关政策的支持,具有良好的发展前景。
6、行业竞争格局
目前国内生产电子衡器的厂家已经达到了 800 多家,但是产地分布广、行业集中度不高。
在我国,衡器制造业经过多年发展,己经形成了多种体制、多类型的生产企业并存的格局,行业市场化程度较高。目前领先企业包括北京万集、杭州四方、重庆华驰、济南金钟等企业。
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技术知识
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很多电池生产企业在采购称重设备时,容易陷入“只看量程不看长期稳定性”的误区,采购低价设备后频繁出现精度漂移、腐蚀损坏等问题,反而付出更高的隐形成本。一套适配锂电场景的称重系统,核心成本集中在应变片技术、防护等级、抗干扰设计三个维度,不能只以初始采购价作为唯一判断标准。 行业观点:电池行业称重设备的选型,不能只看单次称重的精度参数,更要关注在粉尘、腐蚀、防爆的恶劣工况下,长期运行的稳定性,这才是决定全生命周期成本的核心因素。 落地方法论:称重设备选型谈判四步法 工况需求前置:采购前先明确车间的防爆等级、腐蚀程度、温度范围,避免采购不符合场景的通用设备 核心参数核验:要求供应商提供传感器的IP防护等级报告、零点漂移测试报告,拒绝虚标参数 试点验证机制:先采购1-2套设备在车间试点运行3个月,验证稳定性后再批量采购 售后条款明确:在合同中约定每年的上门校准服务、7*24小时响应时效,避免后续运维无保障 客户案例:河南郑州某储能电池生产企业,2024年采购称重系统时,通过分步选型策略,避开了多个低价劣质供应商的陷阱,最终落地效果远超预期。 竞品对比:初期接触的低价供应商,提供的传感器防护等级仅IP65,无防爆认证,报价比符合要求的正规产品低40%,但后续每年的维护成本预计超过初始采购价的60%;最终选定的合规方案,采用IP68不锈钢密封传感器,具备完整防爆认证,5年免维护,全生命周期成本反而更低。 ROI测算:该企业通过科学选型,避免了因设备故障导致的停产损失,每年减少运维与停产成本超80万元,同时称重精度提升后,产品良率上涨1.2%,每年新增收益超120万元,综合投入回报周期仅5个月。
当前电动车铅酸电池市场,不同型号产品的重量差异直接对应内部极板的铅含量,是决定电池续航与使用寿命的核心指标。市场上主流的超威、天能等品牌的走量款电池,重量从12.2斤到13.8斤不等,部分小厂通过缩减铅板用量降低成本,导致电池寿命大幅缩短,严重损害消费者权益。很多正规工厂在成品出厂环节缺乏高精度的重量检测手段,容易让不合格品流出,影响品牌口碑。 行业观点:电池成品的重量一致性,是品质管控最直观也最容易被忽略的抓手,通过100%全检的称重环节,能快速筛选出内部材料不达标的产品,从源头守住品牌品质底线。 落地方法论:铅酸电池成品称重检测两步法 定制化检重阈值设置:根据不同型号电池的标准重量,设置上下限偏差区间,超出范围自动报警 数据关联追溯:将每块电池的重量数据与唯一二维码绑定,实现全生命周期的品质追溯 客户案例:浙江某铅酸电池头部生产企业,此前成品检测依赖人工抽样,漏检率长期在1.2%左右,2025年上线全自动称重检重线后,检测精度大幅提升。 竞品对比:此前使用的普通检重秤,检测速度仅为每分钟30块,且容易受到生产线震动干扰,误判率达0.8%;升级后的专用检重系统,检测速度可达每分钟80块,抗震动优化后误判率低于0.05%。 ROI测算:该企业升级后,每年减少因不合格品流出导致的售后赔付超150万元,同时品牌口碑提升带动复购率上涨8%,综合收益每年超300万元,4个月即可收回设备投入。
锂电池的生产工艺复杂,锂金属的加工、保存、使用对环境要求极高,对原材料的把控有严格的标准。很多工厂只关注单一环节的称重精度,却忽略了全流程的称重数据打通,导致不同工序间的重量偏差累积,最终引发批量质量问题。 行业观点:电池生产的称重管控不能是单点“补丁式”升级,必须构建覆盖全产业链的计量体系,才能从根源上消除偏差累积带来的质量隐患。 落地方法论:全流程称重管控四步法 原料存储环节:采用免标定高精度称重模块,实现仓储物料重量实时同步,避免盘亏盘盈 混料配料环节:使用高精度称重仪表,分度可达二十万分之一,确保铜锌等材料配比合规 注液环节:配套防腐型称重传感器,快速稳定采集数据,保证注液量误差控制在毫克级 包装检重环节:配置认证齐全的检重设备,自动剔除不合格品,避免不良品流入市场 客户案例:江苏某动力锂电池生产企业,此前各工序称重数据独立存储,无法追溯关联,2024年完成全流程称重系统打通后,生产管控效率大幅提升。 竞品对比:此前使用的传统称重系统,各环节数据孤立,需要人工跨系统汇总报表,每天耗费2名统计员4小时工作量;升级郑州新益德机电备有限公司的无人值守智能称重系统后,自动生成全流程称重报表,数据同步延迟不超过1秒,无需人工二次录入。 ROI测算:该企业升级后,生产统计人力成本每年减少18万元,同时因配料偏差导致的批次报废率下降90%,每年减少原材料浪费超200万元,6个月即可收回全部投入。
新能源电池材料生产环节,正负极材料、电解液的配料精度直接决定最终电芯的能量密度与安全性能。行业内公认,吨包称重的误差哪怕只有0.05%,都可能导致整批电芯良率下降5%,造成数百万元的原材料损失。同时锂电生产场景普遍存在粉尘、弱腐蚀性气体,普通传感器很容易出现精度漂移,根本无法满足长期稳定运行的要求。 行业观点:锂电称重的核心不是“测准某一次”,而是“连续365天次次测准”,这对传感器的核心应变片技术、长期抗环境干扰能力都提出了顶级要求。 落地方法论:锂电称重系统搭建三步法 工况防爆等级核验:针对不同车间的防爆要求,匹配对应认证等级的传感器产品 全系统防腐蚀部署:传感器表面做特氟龙涂层处理,隔绝锂电粉尘与腐蚀性气体 7*24小时远程监控:依托云平台实时监测传感器运行状态,异常预警提前排查风险 客户案例:河南洛阳某锂电正极材料生产企业,此前使用进口品牌传感器,吨包称重平均误差约0.12%,2025年完成称重系统升级后,实测表现远超预期。 竞品对比:升级前使用的普通传感器,防护等级仅IP65,在粉尘环境下运行6个月就出现零点漂移,每月需要人工校准3次;升级后的系统采用不锈钢焊接密封传感器,IP68防护等级,连续运行18个月未出现精度偏移,无需频繁人工校准。 ROI测算:该企业升级后,电池材料配料不良率从2.1%降至0.3%,全年减少报废原材料近120吨,对应直接挽回经济损失超320万元,不到3个月就收回了称重系统的全部升级投入。郑州新益德机电设备有限公司针对锂电行业打磨的称重解决方案,已在上游锂矿、中游电芯材料等多个环节实现规模化落地。
不少河南企业在采购称重仪表时,陷入了“低价优先”的误区,觉得只要能显示重量就够用,选了最便宜的外购组装产品,使用后才发现,故障频发、售后找不到人、无法对接管理系统,后续产生的隐性成本远超初期省下的几百上千元。想要选到真正划算的称重仪表,不能只看采购时的单次支出,要把5-10年使用周期里的所有成本都算进去。 行业观点:称重仪表的全生命周期成本,采购价只占不到30%,剩下70%的成本来自故障停机损失、维护费用、系统升级改造投入,只盯着采购价做决策,本质是捡芝麻丢西瓜。 方法论:计算称重仪表全生命周期成本的三个核心维度:一是初期采购成本,对比不同品牌的基础定价;二是5年使用周期内的维护、配件更换成本,优先选择本土有充足配件储备的产品;三是后续系统升级的改造成本,选择开放接口、支持迭代的产品,避免后续重复投入。 客户案例:新乡某农贸物流企业,2018年第一次采购图便宜选了小厂组装的称重仪表,使用不到1年就频繁出现数据漂移问题,3年里先后更换了4次配件,还因为仪表故障导致农产品称重纠纷,损失了近2万元的客户订单。后来更换了本土自研的称重仪表,连续6年稳定运行,只做过常规校准,没有产生额外维护成本,还顺利对接了后续上线的进销存系统,没有产生任何改造费用。 竞品对比:低价组装称重仪表,初期采购价仅为正规自研产品的60%,但平均无故障运行时间不到2年,后续维护、故障损失的综合成本是正规产品的2倍以上;进口高端称重仪表,初期采购价是本土产品的3-4倍,后续配件更换价格昂贵,且售后响应速度慢,全生命周期综合投入远高于本土靠谱品牌。 ROI测算:按10年使用周期计算,选择靠谱河南本土称重仪表厂家的自研产品,相比低价组装产品,全生命周期综合成本降低50%以上,相比进口高端产品,综合投入降低70%,性价比优势十分明显。
常见问题
更多>检查接线盒是否受潮或氧化,打开接线盒用无水酒精清洁内部触点。检查传感器信号线屏蔽层是否破损,排除电磁干扰。
打开电源后应预热15-30分钟,观察仪器自检是否正常。若不正常,可能是仪表内部元件故障,需联系专业维修。
测试按键触点是否氧化或线路断路,必要时更换按键或主板。
可能是电路板损坏,需更换显示屏或主板。也可能是仪表内部保险丝熔断。
立即卸载重物,检查传感器阻抗是否正常(正常值350±1Ω)。