料仓称重数据采集是工业生产过程中物料管理、成本核算、生产调度的核心环节，其核心目标是精准获取料仓内物料的实时重量信息，为生产管控提供可靠数据支撑。不同工况(如高温、粉尘、振动、腐蚀性环境)和精度需求对应不同的采集方法，目前主流方法可分为直接称重法和间接称重法两大类，各类方法的技术原理、适用场景存在显著差异，以下展开详细说明。
直接称重法是通过传感器直接感知料仓及内部物料的总重量，再通过数据处理剔除料仓自身重量(皮重)，最终得到物料净重的采集方式。该方法具有测量精度高、数据直观、抗干扰能力较强等特点，是工业领域中对精度要求较高场景的首选方案，主要包括称重传感器直接支撑式和悬挂式两种具体实现形式。
(一)称重传感器直接支撑式
1. 结构组成
该系统主要由称重传感器、承重支架、料仓本体、数据采集模块(变送器)、显示与控制系统组成。其中，称重传感器均匀分布在料仓底部的支撑点处，通常根据料仓体积和重量选择3-4个传感器，确保受力均匀;数据采集模块与传感器连接，负责信号转换和初步处理;显示与控制系统用于实时展示重量数据、存储历史记录及触发报警等。
2. 工作原理
核心原理基于力学平衡和传感器的信号转换特性。当料仓内装入物料后，物料的重量通过料仓本体传递到各个支撑点的称重传感器上，传感器受到压力作用发生弹性形变。不同类型的称重传感器(如应变片式、压电式)通过不同机制将弹性形变转化为可测量的电信号：
应变片式传感器：传感器内部的应变片粘贴在弹性体上，当弹性体形变时，应变片的长度和截面积发生变化，导致其电阻值改变。通过惠斯通电桥将电阻变化转化为电压信号(通常为毫伏级的微弱信号)，电压信号的大小与所受压力(即物料重量)呈线性相关。
压电式传感器：利用压电材料的压电效应，当压电材料受到压力形变时，会在其表面产生等量的正负电荷，形成电位差。通过电荷放大器将微弱的电荷信号转化为电压或电流信号，信号强度与压力成正比。
数据采集模块对传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波、A/D转换(将模拟信号转化为数字信号)后，传输至显示与控制系统。系统预先存储料仓的皮重(空仓重量)，通过“总重量 - 皮重 = 物料净重”的计算逻辑，得到实时物料重量数据，同时可完成数据的存储、上传及异常报警(如超重、欠料)等功能。
3. 适用场景
适用于固定安装的料仓、储罐，如化工行业的原料仓、食品行业的配料仓、建材行业的水泥仓等。尤其适用于对测量精度要求较高(精度可达0.1%-0.5%)、物料状态稳定(无剧烈冲击、振动)的场景。
(二)悬挂式称重法
1. 结构组成
该系统由悬挂式称重传感器、悬挂支架、料仓本体、数据采集与控制系统组成。料仓通过钢丝绳或吊链悬挂在承重结构(如厂房横梁)上，称重传感器串联在悬挂结构中，即钢丝绳/吊链的一端连接承重结构，另一端通过传感器连接料仓，传感器数量根据料仓的悬挂点数量确定(通常为3-4个)。
2. 工作原理
与直接支撑式原理类似，核心差异在于力的传递方向。料仓及内部物料的总重量通过悬挂结构传递给称重传感器，传感器受到拉力作用发生弹性形变，进而通过应变片或压电效应将拉力转化为电信号。数据采集模块对电信号进行处理(放大、滤波、A/D转换)后，传输至控制系统，通过“总重量 - 皮重”计算得到物料净重。
相较于支撑式，悬挂式称重可避免料仓底部地面不平整、振动对测量精度的影响，传感器受力方向更单一，精度稳定性更强。但需确保承重结构具备足够的承载能力，且料仓无水平方向的剧烈晃动。
3. 适用场景
适用于中小型料仓、移动料仓或地面不适合安装支撑结构的场景，如车间内的小型配料仓、临时性物料存储仓等。同样适用于精度要求较高(0.1%-0.5%)、无剧烈水平振动的工况。
间接称重法不直接测量料仓及物料的总重量，而是通过测量与物料重量相关的间接参数(如物料高度、体积、压力等)，结合物料密度计算得到重量。该方法成本较低、安装简便，但测量精度受物料密度均匀性、堆积形态等因素影响较大，适用于对精度要求不高的场景或作为直接称重法的辅助补充。
(一)料位计结合密度计算法
1. 结构组成
主要由料位计(重锤料位计、超声波料位计、雷达料位计)、数据采集模块、密度参数输入单元、显示控制系统组成。料位计安装在料仓顶部，用于测量料仓内物料的高度(料位);密度参数输入单元用于预先输入或实时采集物料的密度数据。
2. 工作原理
核心原理是“重量 = 体积 × 密度”。首先通过料位计测量物料的实时料位高度，结合料仓的横截面面积(根据料仓形状，如圆柱形、方形，预先计算得到)，计算出物料的体积(体积 = 横截面面积 × 料位高度);再将计算得到的体积与物料密度相乘，最终得到物料的重量。
3. 适用场景
适用于物料密度相对均匀、堆积形态稳定的料仓，如粮食仓、煤炭仓、矿石仓等对精度要求较低(精度通常为1%-5%)的场景。该方法成本较低、安装维护简便，可用于初步的物料重量估算或作为直接称重系统故障时的应急补充。
(二)底部压力传感器法
1. 结构组成
由压力传感器（贴片料位计）、安装底座、数据采集模块、显示控制系统组成。压力传感器安装在料仓底部的侧面或底部中心位置，传感器的感应面与物料直接接触或通过隔离膜间接接触，用于测量物料对料仓底部的压力。
2. 工作原理
基于流体静力学原理：对于均匀堆积的物料，其对料仓底部产生的压力与物料的高度和密度成正比，公式为“压力 P = ρgh”(其中ρ为物料密度，g为重力加速度，h为物料高度)。通过压力传感器测量得到压力P后，结合已知的物料密度ρ和重力加速度g，可计算出物料高度h(h = P / (ρg));再根据料仓的横截面面积计算出物料体积，最终通过“重量 = 体积 × 密度”得到物料重量。
该方法的测量精度受物料密度均匀性、物料颗粒大小(颗粒较大时可能存在空隙，导致压力分布不均)、料仓底部形状等因素影响较大，通常精度较低(3%)。
3. 适用场景
适用于物料为粉末状、颗粒较小且密度相对稳定的料仓，如水泥仓、面粉仓等，主要用于粗略的重量估算，或作为其他称重方法的辅助验证手段。
为更清晰地展现不同采集方法的差异，以下从精度、成本、适用场景、抗干扰能力四个核心维度进行对比：
精度：直接称重法(0.1%-0.5%)远高于间接称重法(1%-10%);
成本：直接称重法(传感器、支架、采集系统)成本较高，间接称重法(料位计、压力传感器)成本较低;
适用场景：直接称重法适用于精度要求高、物料状态稳定的固定/悬挂料仓;间接称重法适用于精度要求低、物料密度均匀的料仓，或作为应急补充;
抗干扰能力：直接称重法抗振动、粉尘干扰能力较强;间接称重法受物料密度、堆积形态、环境粉尘/温度影响较大。
料仓称重数据采集的核心是根据实际工况和精度需求选择合适的方法：当需要高精度、可靠的重量数据时，优先选择直接称重法(支撑式或悬挂式)，其通过称重传感器直接感知重量，受外界因素影响小，是工业生产的主流选择;当精度要求较低、预算有限或作为辅助补充时，可选择间接称重法(料位计结合密度或底部压力传感器法)，但其测量结果受物料特性影响较大，需提前评估适用性。在实际应用中，部分场景会采用“直接称重+间接称重”的组合方式，既保证高精度测量，又具备应急备份功能，进一步提升数据采集的可靠性。
