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淺談地磅故障排除及案例分析
引言
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,地磅在國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,在稱重計量工作中起著至關(guān)重要的作用。其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率高,結(jié)果簡單,操作方便。因此,電子衡器正逐步淘汰機械秤,成為現(xiàn)代企業(yè)稱重的主力。
電子衡器在頻繁的使用中,也會發(fā)生這樣那樣的故障。筆者以多年來從事電子衡器檢定調(diào)修工作的經(jīng)驗,結(jié)合案例分析,簡要介紹電子衡器故障排除方法。
1 結(jié)構(gòu)組成和稱重原理(以電子平臺秤為例)
結(jié)構(gòu)組成:電子平臺秤由秤臺、稱重傳感器、接線盒、屏蔽信號電纜和稱重顯示儀表組成。根據(jù)客戶的不同需要可選購其他外接設(shè)備以組成各種配置,包括:計算機、打印機、大屏幕顯示器、穩(wěn)壓電源及多功能電源插座等。詳見圖 1。
工作原理:被稱量的物體置于秤臺上,受重力作用下,重力通過秤臺傳遞到稱重傳感器上,使稱重傳感器彈性體發(fā)生變形,粘貼在傳感器彈性體變形梁上的電阻應(yīng)變片引起變形,造成應(yīng)變計橋路失去平衡,使傳感器輸出與重量數(shù)值成比例的電信號,經(jīng)過接線盒、信號線傳輸?shù)椒Q重儀表,經(jīng)線性放大、A/D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,由儀表的微處理器(CPU)對重量信號進行處理后直接顯示重量數(shù)據(jù)。詳見圖 2。
2 電子衡器故障概述
電子衡器是由很多部件組成的,其中的每一個部件、每一根接線或者外部環(huán)境的變化都可能引起故障,如出現(xiàn)儀表不顯示、顯示值不穩(wěn)定、誤差很大等等。但歸根到底,不外乎機械方面、電子線路方面和外部因素這三大部分機械方面的故障又包括秤體變形、限位裝置異常、異物頂住秤體、基礎(chǔ)不水平等等;電子線路方面故障包括稱重顯示儀表、稱重傳感器、接線盒、信號電纜及接頭等不部分發(fā)生的故障;外部因素主要是電源穩(wěn)定度、振動、風(fēng)力、雷電等對電子衡器造成的影響。
要排除故障,應(yīng)遵循這樣的過程來進行;觀察故障現(xiàn)象——分析產(chǎn)生故障的原因——檢查故障部位——更換部件、進行修理。首先是要找到發(fā)生故障的原因、故障位置,才能對癥下藥,進一步進行測試檢查,修復(fù)電子衡器。
3 故障判斷與維修
3.1 查找故障位置
電子衡器出現(xiàn)故障,應(yīng)先查找出故障大致位置,然后在按先外后內(nèi)、先簡后繁、先易后難的原則檢查可能出現(xiàn)故障的部件。
要查找出故障發(fā)生在哪個部位,最簡單迅速的方法就是使用傳感器模擬器。使用方法如下:將稱重顯示儀表背后的信號線插頭拔下,將模擬器插頭插入,接通儀表電源,觀察儀表是否正常工作。如果工作正常,則表明稱重顯示儀表沒有問題,故障在秤體或接線盒、信號線;如果工作部正常,則表明故障處在稱重顯示儀表或前端的供電電源部分。
這種方法只是定性判斷不能進行定量分析。在電子衡器出現(xiàn)故障,儀表已不能正常顯示時候(如儀表不顯示重量值、顯示不穩(wěn)),用來判斷故障位置非常有效。但有時儀表還能正常顯示,而電子衡器稱重誤差大或偏載誤差大以及重復(fù)性很差,稱重結(jié)果已偏離實際值很大的情況,就不能簡單的進行判斷,這時可用傳感器模擬器進行模擬檢定并觀察重復(fù)性,或借助標(biāo)準(zhǔn)砝碼和萬用表進行判斷。這種情況稱重顯示儀表發(fā)生故障的可能性很小,可直接對秤體方面各部件進行檢查,重點檢查傳感器、限位裝置等部位。
3.2 故障分析和處理
以下筆者結(jié)合工作中處理的故障案例進行了一些故障分析,以供參考。
3.2.1 外部因素造成的故障
本著先外后內(nèi)的原則,電子衡器發(fā)生故障后應(yīng)當(dāng)首先排除外部因素的影響。外部環(huán)境的變化會對電子衡器的稱重造成直接的影響。供電電源的變化、振動、風(fēng)力、雷電都會造成電子衡器工作部穩(wěn)定。其中風(fēng)力、雷電是不可抗力,我們是沒有辦法避免的,所以應(yīng)盡量避免在大風(fēng)、雷雨天氣開機,同時應(yīng)做好電子衡器的避雷措施及接地保護。對于振動可采取加減震措施如緩沖裝置、隔離溝等方法來減小其影響。供電電源不純凈可以采用為電子衡器單獨接線或加裝參數(shù)穩(wěn)壓器的方法。
案例一
故障現(xiàn)象:某廠一臺 3 噸的電子平臺秤,通電時儀表經(jīng)常顯示不穩(wěn)定,數(shù)字無規(guī)律跳動且變化范圍很大,已無法正常使用。偶爾又能正常工作。
故障分析:儀表顯示時而正常時而變化,首先懷疑供電電源與外界干擾,用萬用表觀測供電電源電壓,有突然波動的現(xiàn)象。經(jīng)過現(xiàn)場仔細觀察,發(fā)現(xiàn)電子平臺秤附近有一臺機床,當(dāng)機床工作時儀表顯示就不穩(wěn)定,機床停止工作后電子平臺秤就恢復(fù)正常。經(jīng)檢查電子平臺秤的供電電路與機床接在統(tǒng)一條線路上,當(dāng)機床工作時對電路有很大的干擾。
故障處理:將電子平臺秤的電源與機床分開,為電子平臺秤單獨拉一條電源。故障排除。
3.2.2 秤體方面機械故障 | 故障現(xiàn)象:一臺 30t 電子汽車衡其示值時正時負,稱重 | |||||
秤體方面的機械故障主要有秤體受力變形、秤體被異物 | 誤差較大。 | |||||
頂住、限位裝置故障以及稱重傳感器支撐頭故障等。電子衡 | 故障分析:a、機械結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障;b、傳感器損壞。 | |||||
器在長期的使用中頻繁的下上物料,不斷的有物料散落,機 | 故障處理:用一輛 3t 鏟車壓四角,發(fā)現(xiàn)其中一角誤差特 | |||||
械部件長期受力、磨損,很容易造成機械部件的損壞,因此 | 別大。估計傳感器發(fā)生故障。脫開接線盒內(nèi)各傳感器引線, | |||||
機械故障時電子衡器最常見的故障。 | 用萬用表測其輸入輸出電阻差值不太大。重點測量差值較大 | |||||
這些故障比較好查找,因為機械部件的損壞一般可以用 | 的那一個角的傳感器,發(fā)現(xiàn)輸入電阻變化較大(正常值為 382 | |||||
眼鏡直接觀察到,或者通過秤體晃動是否靈活判斷。 | Ω±4Ω),更換該只傳感器,故障即排除。 | |||||
案例二 | 3.2.4 信號傳輸故障 | |||||
故障現(xiàn)象:小負荷正常,大負荷變小。 | 電子衡器的顯示儀表和秤體之間通過一根 7 芯屏蔽電纜 | |||||
故障分析:a.秤底部有異物,當(dāng)秤體受重荷時,秤體底 | 來連接,該電纜既用來給稱重傳感器供電又用來傳輸傳感 | |||||
部與異物相碰,受到頂力,使重量變小;b.傳感器與其支承 | 器、接線盒的輸出信號到儀表。因此,一旦電纜出現(xiàn)故障, | |||||
方鐵的卸荷螺栓間隙過小,造成重載時螺栓頂住傳感器;c、 | 將直接造成電子衡器工作不正常。該屏蔽電纜一般為穿管鋪 | |||||
傳感器與限位裝置相碰。 | 設(shè)于地下,最容易出現(xiàn)故障的是兩端的接頭盒進出穿線管的 | |||||
故障處理:a、查看秤底部有無異物頂住秤體。如果有, | 部位。檢查時,要認真檢查接線盒電路板上和信號線插頭中 | |||||
清除掉;b、用塞尺測傳感器與卸荷螺栓之間的間隙。如果 | 各芯線連接是否牢固、有無斷股、有無短路,還有在電纜易 | |||||
不能順利通過,重新調(diào)整卸荷螺栓,使其與傳感器有一定的 | 磨損的地方有沒有損壞。 | |||||
間隙;c、檢查傳感器與限位裝置有無相碰現(xiàn)象,應(yīng)使傳感 | 案例四 | |||||
器與其周圍限位裝置有一定的空隙。 | 故障現(xiàn)象:有一臺電子汽車衡,顯示數(shù)值有時增加幾十 | |||||
3.2.3 稱重傳感器故障 | 個 d,有時負幾十個 d,很不規(guī)則。 | |||||
稱重傳感器是電子衡器中的最關(guān)鍵部件,它起到把重力 | 故障分析:a、傳感器受損;b、儀表與秤體之間的電纜 | |||||
傳變成電信號的作用,如果稱重傳感器出現(xiàn)故障將造成轉(zhuǎn)換 | 受損。 | |||||
中的錯誤,直接影響到電子衡器的正常工作。 | 故障處理:考慮到隨機干擾,檢查秤體、儀表接線盒各 | |||||
稱重傳感器出現(xiàn)故障可能會造成電子衡器誤差大、無法 | 接地線、傳感器屏蔽線都正常。單獨用模擬器測量儀表,顯 | |||||
歸零、偏載誤差大、重復(fù)性差等現(xiàn)象。查找稱重傳感器故障 | 示穩(wěn)定。分別測試各傳感器都正常,最后檢查接線盒到儀表 | |||||
可以通過以下方法: | 之間的電纜線,發(fā)現(xiàn)電纜線表面塑膠皮被老鼠咬去,激勵線 | |||||
1)在接線盒內(nèi)用萬用表檢查正激勵(+EX)和負激勵(-EX) | 和信號線都裸露,并有一巢小鼠在管道中。清除鼠巢,更換 | |||||
間電阻值(在接線盒內(nèi)通向儀表的信號線柱上測),其阻值 | 電纜。儀表顯示正常。 | |||||
大約為 400Ω/傳感器數(shù)。用萬用表測量總輸出端的正輸出 | 3.2.5 稱重顯示儀表故障 | |||||
(+Si)和負輸出(-Si)之間電阻,其阻值大約為 2500Ω/ | 稱重顯示儀表一般由模擬電路和數(shù)字電路兩部分組成。 | |||||
截面數(shù)(注),如果發(fā)現(xiàn)阻值不對,按下一步查找。 | 從結(jié)構(gòu)上看主要有電源部分、主電路板、顯示器、鍵盤燈部 | |||||
注:截面是垂直秤臺縱向方向,每一對傳感器的面。即 | 件。稱重顯示儀表的故障率很低,使用中很少發(fā)生故障,而 | |||||
一個截面一般有一對傳感器,如 30t 汽車衡有 4 個傳感器, | 且電路較復(fù)雜,檢查較困難。對于電源部分可通過測量輸出 | |||||
分在兩個截面上,截面數(shù)為 2。 | 電壓來診斷,對于主電路板最快捷簡便、最易于操作的方法 | |||||
2)逐次斷開傳感器,用上述(1)的方法,測量正負激 | 是“代換法”,即使用完好的主電路板直接代換原電路板, | |||||
勵端或正負輸出端間阻抗值,查出損壞了的傳感器。如果這 | 這樣可快速判斷出是否主電路板發(fā)生故障。 | |||||
步檢查沒有問題,則按下步繼續(xù)查找。 | 總之,電子衡器發(fā)生故障的原因是多種多樣,在檢修電 | |||||
3)將砝碼依次放在秤臺各個截面上,如果發(fā)現(xiàn)那個截面 | 子衡器時,要針對故障現(xiàn)象認真分析、判斷,查找故障部位, | |||||
的示值不正確,則再將砝碼放在這個截面的傳感器角上(壓 | 耐心的檢查測試。才能少走彎路,盡快排除故障。 | |||||
角),查出壞傳感器,在更換傳感器。 | ||||||
4)或者脫開某傳感器的+Si、-Si 端在不通電情況下測 | ||||||
電阻值,應(yīng)在 350Ω左右,在通電情況下,測兩端的直流電 | ||||||
壓,設(shè)傳感器容量為 K,它實際收到的力為 F,如果使用 8142 | ||||||
儀表,則電壓值應(yīng)為:12.5X2F/K(mV)。 | ||||||
案例三 |