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電子地磅的稱重系統(tǒng)構(gòu)成
電子地磅以稱重計(jì)量簡(jiǎn)單、方便、快速、稱重顯示直觀、功能完善、性能穩(wěn)定可靠、計(jì)量信號(hào)可以遠(yuǎn)距離傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于物流、建筑、冶金、煤炭、化工等行業(yè)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制以及進(jìn)結(jié)算提重要依據(jù)。本文從生產(chǎn)線過(guò)程控制所使用的電子地磅入手，從電子地磅的構(gòu)造和工作原理談起，匯總了筆者近年在生產(chǎn)線所維護(hù)的電子地磅的些注意事項(xiàng)及典型故障處理方法。
1.引言
目前電子地磅作為生產(chǎn)過(guò)程控制的重要計(jì)量設(shè)備，對(duì)企業(yè)的質(zhì)量管理提準(zhǔn)確、可靠的參與依據(jù)。其稱重系統(tǒng)具有計(jì)量簡(jiǎn)單、方便、快速、稱重顯示直觀、功能完善、性能穩(wěn)定可靠、計(jì)量信號(hào)可以遠(yuǎn)距離傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。但由于些行業(yè)所使用的電子地磅所處的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境十分惡劣復(fù)雜，稱重頻繁，操作人員操作不當(dāng)，生產(chǎn)節(jié)奏快，缺乏必要的維護(hù)保養(yǎng)，故障頻繁。本文從電子地磅的構(gòu)造和工作原理談起，把筆者對(duì)生產(chǎn)線過(guò)程控制所使用的電子地磅維護(hù)事項(xiàng)及典型故障處理方法和些心得與大家交流。
2.電子地磅的稱重系統(tǒng)構(gòu)成和系統(tǒng)工作原理
2.1 稱重系統(tǒng)構(gòu)成
電子地磅主要由稱量秤體、顯示儀表、稱重傳感器三大部分構(gòu)成。其中，秤體是被稱物體與轉(zhuǎn)換元件之間，力的機(jī)械傳導(dǎo)系統(tǒng)，秤臺(tái)和傳力機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)將物體的重量準(zhǔn)確的傳遞給稱重傳感器。稱重傳感器 (次儀表) 位于秤臺(tái)和基礎(chǔ)之間，將被稱物體的重量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的毫伏電信號(hào)，通過(guò)端接線盒信號(hào)電纜輸出到稱重顯示儀表 (二次儀表)。經(jīng)處理后儀表直接顯示或遠(yuǎn)傳至計(jì)算機(jī)顯示被稱物體的重量數(shù)據(jù)。
2.2系統(tǒng)工作原理
當(dāng)被稱物體落放在秤臺(tái)上，被稱物體的重量通過(guò)秤體將其傳遞給稱重傳感器，稱重傳感器將重量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的毫伏電信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)前置放大、濾波、A/D 轉(zhuǎn)換。由微處理器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后，數(shù)字顯示部位直接顯示稱重值。
3 .電子地磅的維護(hù)與檢查
生產(chǎn)過(guò)程控制要求電子地磅反應(yīng)迅速、穩(wěn)定、可靠性高，但生產(chǎn)節(jié)奏快、大重量的稱重頻繁、可能還有震動(dòng)、高溫、顆粒物、粉塵較多，且易造成對(duì)電子地磅的使用不當(dāng)。因此對(duì)日常保養(yǎng)、檢修總結(jié)出以下幾點(diǎn)注意事項(xiàng)。
3.1 常用檢查方法
檢查秤臺(tái)是否晃動(dòng)靈活，秤體與限位之間的縫隙里有無(wú)礦石、鐵塊、石子等異物住秤體，導(dǎo)致重量未能*加載到傳感器。如有條件，可不定期的用水槍沖洗或壓縮空氣吹掃整個(gè)秤體。
3.1.2 注意衡器的防塵、防水處理，在現(xiàn)場(chǎng)使用的地上衡可采取在秤臺(tái)表面鋪橡膠板，略大于秤臺(tái)即可，可有效的延緩灰塵的堆積。對(duì)于有基礎(chǔ)坑的電子衡器要加強(qiáng)防積水、積灰的措施，基礎(chǔ)坑內(nèi)應(yīng)有排水溝槽，并配置抽水機(jī)，在連續(xù)高強(qiáng)度降雨時(shí)要加強(qiáng)巡檢，及時(shí)排水，避免接線盒進(jìn)水后短路，以保持基坑干燥，保證儀表正常使用。
3.1.3 加強(qiáng)電子地磅信號(hào)線路的維護(hù)，盡量簡(jiǎn)化線路，提高可靠性，縮短檢修時(shí)間。線路應(yīng)遠(yuǎn)離高溫明火，縮小毫伏信號(hào)的傳輸距離，選用密封性好的端接線盒，將稱重顯示儀表安放至室內(nèi)，可大幅減小因灰塵、水、明火導(dǎo)致的二次儀表短路、燒毀等故障。
3.2 常用檢修方法
3.2.1 肉眼觀察法
檢查秤臺(tái)四周及底面有無(wú)雜物，限位空隙是否合格，各電纜線有無(wú)破損，接線盒有無(wú)受潮、儀表元器件有無(wú)明顯損傷痕跡等。
案例：港口電子地磅出現(xiàn)稱量不準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)波動(dòng)較大問(wèn)題。檢查后發(fā)現(xiàn)秤臺(tái)端與基礎(chǔ)中間被礦石塊擠壓，整個(gè)秤臺(tái)已卡死，且防塵膠皮錯(cuò)位，秤臺(tái)下部也被長(zhǎng)期使用過(guò)程中掉下的雜物堆積而被塞住。清理雜物，用水槍沖洗并恢復(fù)橡膠墊，用重車(chē)試壓重復(fù)性無(wú)問(wèn)題，恢復(fù)使用。
3.2.2 儀表測(cè)量法
用 4 位半萬(wàn)用表電壓檔測(cè)量橋壓電源、儀表工作電源是否正常，檢查每個(gè)傳感器輸出信號(hào)是否偏差過(guò)大，傳感器輸出的信號(hào)是否穩(wěn)定等。用電阻檔檢測(cè)電纜有無(wú)短路、斷路、傳感器阻值是否正常。
3.2.3 備件替代法
對(duì)于簡(jiǎn)便檢測(cè)方法不能準(zhǔn)確判斷具體故障部件時(shí)，可對(duì)可疑器件用好的備件替換后，看故障能否排除來(lái)確定故障器件及部位。
注：判斷某些故障時(shí)，可用傳感器模擬器替代傳感器輸出信號(hào)，通過(guò)儀表顯示是否正常來(lái)判定儀表故障或傳感器故障。
3.2.4 干擾源排除法
對(duì)于不能確定故障部位的電子衡器，在不影響經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)的情況下，斷開(kāi)其他用電器與稱量系統(tǒng)的連接，看能否使稱量系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。
例：夏天混凝土料斗秤顯示漂移，在零位時(shí)數(shù)十公斤遞增，多次測(cè)試不能檢測(cè)出故障部位，此時(shí)采用輪流斷開(kāi)某只傳感器與接線盒接線的方式進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其中個(gè)傳感器溫度蠕變嚴(yán)重，更換該傳感器后恢復(fù)使用。
4.故障判斷方法
4.1 判斷儀表好壞的方法
懷疑儀表故障，可用下列方法判斷。
方法：用模擬器接上儀表，觀察示值變化情況，例如是否有漂移，有無(wú)顯示等，如果示值穩(wěn)定則說(shuō)明儀表是好的。
方法二：用備用的主存貯芯片換上，將原參數(shù)輸入新的主存貯芯片，用同樣的方法，觀察示值變化情況，從而判斷儀表有*。
4.2 判斷傳感器好壞的方法
先觀察傳感器的外觀如密封蓋有無(wú)脫落，外殼有無(wú)破損，基座 (鉤環(huán)) 有無(wú)斷裂。其次檢查傳感器的導(dǎo)線有無(wú)斷裂、破損、搭線等現(xiàn)象。
測(cè)量傳感器電阻值后，有電阻值不正常的應(yīng)更換，測(cè)量傳感器毫伏信號(hào)后，如幾只傳感器之間毫伏
信號(hào)偏差較大應(yīng)調(diào)整角差，經(jīng)調(diào)整故障還未排除的，則更換傳感器。將秤的傳感器只只地分別脫開(kāi)，觀察示值變化情況。例如原來(lái)顯示漂移，現(xiàn)在示值穩(wěn)定，則說(shuō)明被脫開(kāi)的傳感器損壞。
測(cè)電阻值：測(cè)量 ±EX 之間阻值 (±5Ω 左右)，測(cè)量±Si 之間阻值 (±5Ω 左右)，傳感器電阻值以實(shí)際使用的傳感器標(biāo)稱電阻值為準(zhǔn)。
測(cè)電壓值：通電后，測(cè)量單個(gè)傳感器±Si 之間般為 0mV~25mV，空秤般為 0mV~5mV。幾個(gè)傳感器毫伏信號(hào)大小應(yīng)比較接近，二次儀表毫伏信號(hào)接收值以實(shí)際使用的儀表為準(zhǔn)。
測(cè)傳感器緣性能：現(xiàn)場(chǎng)可臨時(shí)將數(shù)字表置在 20MΩ 檔上，表棒搭在外殼或屏蔽線上，另在{±EXC,±SI}中任根上，如果萬(wàn)用表顯示 1，則說(shuō)明緣電阻無(wú)窮大，傳感器是好的，反之是壞的。
4.3秤臺(tái)故障分析
4.3.1 先排除機(jī)械故障。觀察秤體外觀有無(wú)物理形變、有無(wú)卡滯、連接件是否連接良好以及限位是否正常。
4.3.2檢查接線盒，有無(wú)水汽侵入、接觸是否良好，如果有水汽，用電吹風(fēng)吹干，并緊固接線端子。如故障未消失可脫開(kāi)接線盒排查。
4.3.3查找接線有無(wú)短路。在接線盒內(nèi)用表測(cè)量屏蔽線與其他各線的電阻，有無(wú)短路現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)有短路現(xiàn)象，則需要更換電纜，*則按以下步驟繼續(xù)查找。
4.3.4查找傳感器故障步驟如下：
(1) 在接線盒內(nèi)用表檢查激勵(lì)電源正(E+) 和激勵(lì)電源負(fù) (E-) 間電阻值，其阻值大約為：標(biāo)稱阻值除以傳感器個(gè)數(shù)。
(2) 依次斷開(kāi)傳感器，用 (1) 的方法測(cè)量正負(fù)激勵(lì)端或正負(fù)輸出端間的阻值，看與標(biāo)稱阻值是否相符，查出損壞的傳感器。
(3) 空秤狀態(tài)下測(cè)量幾個(gè)傳感器輸出信號(hào)，如果發(fā)現(xiàn)哪個(gè)傳感器輸出值過(guò)大或者過(guò)小，應(yīng)調(diào)整角差，調(diào)整好后再將重物放在秤臺(tái)上相應(yīng)傳感器位置，再次測(cè)量幾個(gè)傳感器的輸出信號(hào)，如果發(fā)現(xiàn)哪個(gè)傳感器輸出值過(guò)大或者過(guò)小，則表明該處的傳感器有問(wèn)題，應(yīng)進(jìn)行更換排查。
5.典型故障案例
某月臺(tái)建材行業(yè)用 120t 電子地磅當(dāng)班使用半小時(shí)后出現(xiàn)故障，重載罐車(chē)開(kāi)動(dòng)時(shí)數(shù)據(jù)有 5t 左右的波動(dòng)，但靜止時(shí)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確穩(wěn)定，業(yè)主與貨主均不安心。技術(shù)人員到場(chǎng)后先將稱重儀表接入另外臺(tái)使用正常的汽車(chē)衡，數(shù)據(jù)正常，排除了稱重儀表的故障。目測(cè)秤體外觀良好，秤體為新制作，各連接件、限位都正常。拆開(kāi)端接線盒測(cè)量十個(gè)傳感器電阻值，發(fā)現(xiàn)個(gè)傳感器橋壓正接地，查線路發(fā)現(xiàn)這個(gè)傳感器的線路過(guò)長(zhǎng)下垂被裝載機(jī)開(kāi)動(dòng)時(shí)磨損，所以有震動(dòng)狀態(tài)下時(shí)通時(shí)斷造成波動(dòng)，恢復(fù)線路后吊砝碼標(biāo)定良好。在吊起砝碼時(shí)又發(fā)現(xiàn)儀表在空秤狀態(tài)下顯示 2050kg，懷疑儀表故障，但接入另外臺(tái)小車(chē)衡的信號(hào)后儀表顯示正常，故問(wèn)題還是可能在秤體。檢查秤體外觀良好，連接件連接正常、限位未卡、傳感器安裝牢固，傳感器電阻值正常未接地，儀表輸出橋壓正常，傳感器輸出信號(hào)正常。為找到故障點(diǎn)，討論許久無(wú)果。后因生產(chǎn)需要汽車(chē)衡使用但不計(jì)量。我們繼續(xù)在線維修，在車(chē)下秤時(shí)突然發(fā)現(xiàn)有個(gè)傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)了位置，傳感器出線端朝向里面了，后在秤體載重的情況下檢查傳感器，發(fā)現(xiàn)端傳感器略微松動(dòng)，用扭力扳手鎖死螺絲后，再次調(diào)整角差，于恢復(fù)正常使用。
后我們總結(jié)出應(yīng)該是由于新的秤體傳感器連接部位有部分毛刺，但是安裝時(shí)并未體現(xiàn)出來(lái)，在使用段時(shí)間被重物壓砸后毛刺消失傳感器松動(dòng)造成的，同時(shí)也提醒我們?cè)谔幚泶笮碗娮拥匕醯臅r(shí)候要注意細(xì)節(jié)。
6 結(jié)語(yǔ)
總之，引發(fā)電子地磅故障的原因有很多，故障現(xiàn)象也很復(fù)雜，有時(shí)幾個(gè)故障現(xiàn)象同時(shí)出現(xiàn)。應(yīng)逐排查。除了上述情況外，還有諸多因素都能使電子地磅產(chǎn)生故障。所以，在處理故障時(shí)，應(yīng)認(rèn)真分析故障原因，詳細(xì)檢查可能產(chǎn)生故障的環(huán)節(jié)，才能迅速地將故障排除。因此，我認(rèn)為技術(shù)人員必須在安裝和調(diào)試過(guò)程中具有清晰的操作思路，認(rèn)真的分析，積的總結(jié)和積累，以便及時(shí)消除和解決發(fā)生的故障問(wèn)題，為衡器長(zhǎng)期、穩(wěn)定的使用及企業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)提有力的保障。