通過對大型地磅傳感器的原理、構造的介紹、研究,引出大型地磅傳感器故障產生的可能原因和部位,進而對可能產生的故障采取相應的監測、判斷等量化防范措施,最后提出傳感器監控儀的設計構想。

傳感器是地磅的重要組成部分它把被稱物體的繭量轉換成電信 號經過處理后顯示給用戶計量數量，可以說傳感器是地磅稱重數據 的來源是衡器的心臟它的正常工作與否直接關系到地磅計呈數據 的準確性和可靠性。

由于傳感器的外觀構造密閉以及地磅的使用現場約束等因素的 制約我們不可能直接采用肉眼或常用工具等直觀的方法預測故障 發現故障檢測故障排除故障這就給地磅管理工作造成了很大盲目性。地磅傳感器的使用過程和衰變程度無法預知，很容易造成傳感器突然壞掉地磅計量性能喪失無法正常使用。特別是對于大 型因為計量任務的繁重和傳感器安裝位置的限制，再加上材 料報批審核采購等都需要一定的時間這樣就給地磅的及時恢復 ，使用造成了時間上的緊迫要求勢必要耽誤一定量的計呈任務和工 作。

為了能夠及時了解和掌握大型地磅傳感器的健康狀態做到設備 故障的提前預知健康狀態的階段掌握我們提出探討一種能夠呈化 監控大型地磅傳感器健康狀態的方法以及裝置從而達到量化監控大 型地磅工作狀態的目的。

1.地磅傳感器的原理、構造

1.1原理

傳感器就是把非電量力值轉換成各種電參呈然后通過電參量 的測呈來確定力值的器件其工作原理示意圖如下：

現在企業內部常用的傳感器是電阻應變片式稱重傳感器，這種傳 感器是由彈性體和一定數量的電阻應變片組成該電阻應變4都是用 應變膠粘貼在彈性體上的要求它和彈性體有步應變其工作原理 為.當外力作用于傳感器士彈性體上的時候使該彈性體產生相對形 變根據虎克定律在彈性限度內該外力的關小與彈性體的應變成正 比:其形變使內部’電橋產生電信每輸出這樣使得輸出的電信號與外力成正比可以用下式表示為.

其外形結構依據使用條件工作原理的不同而存在較大的差異 現代企業常用的電阻應變片式稱重傳感器的外形一般如下圖所示。

2.地磅傳感器故障分析及方法的提出

由地磅傳感器的工作原理可知傳感器的構造涉及到力學電學 化學等學科傳感器故障可能的產生原因有：

(1〉由“彈性體引起

（2）由電橋及線路引起

 (3)因傳感器粘貼工藝引起

得注意的是.故障不管是以上哪個原因引起的，其現象都要通 過電橋的不平衡輸出顯示出來抓住這個特點我們‘可以尋找一種 方法有針對性的采取一種方法把傳感器輸出“信號的變化情況量化。 分步驟、分階段的了解和掌握傳感器的病變過程做到對傳感器亞健康狀態的掌控從而就掌握了磅秤..心臟，，的健康狀態最終達到呈化 監控地磅運行減少材料開支和計呈損失，為生產贏得時間的目的 。

經驗表明：大型地磅傳感器零點輸出知大小是由其設計質量制 作工藝的質量條件的集中反映而這些因素就構成了新購傳感器的 潛在故障的內因。同時，這也就解釋了為什么有些新裝的未開封的傳感器計量效果不好，穩定性較差的原因。

其實依據傳感器零點的特性我們可以把傳感器空磅和空載時 作為一個特例，依據傳感器空磅和空載時輸出的信號變化摸索傳感器的信號輸出變化規律，設定一定的變化標準依次采用監測、跟蹤 、分析的方法對地磅各個使用工況下、各個工作階段的不同狀態進行 監控，從而“達到了呈化監控地磅傳感器健康狀況的目的。這種思路特別是對于大型地磅傳感器的管理和監控有很好的效果」

3.大型地磅傳感器健康監測和判斷步驟

3.1監測

(1）對傳感器空載時的監測

在實際稱重工況條件下將該地磅的每只傳感器置于空載狀態， 測量每只傳感器在一定激勵電壓下的輸出值，按位置編號并做好 位置對應記錄和電壓輸出記錄，此數據即為傳感器空載時的“出值 同時可測呈傳感器的輸入阻抗輸出阻抗及空載輸出，并與傳感 器出廠時廠家給定的值相比對觀察刼據的變化這樣可以衡量傳感 器在安裝前的健康狀態是否良以及可以確定傳感器使用中達到了 何種亞健康狀態

(2）對傳感器空磅時的監測

在實際工況條件下在地磅承載器均與傳感器較好接觸衡器各 個工作所需的部件均在正常使用狀態下測量該秤每只傳感在激勵 電壓下的輸出值，按位置編號填入上述七錄相應數據表格內此數據。 即為傳感器空磅時的輸出值

(3)在標準繭量條件下的監測

在實際稱重工況條件下，在一定的標準重量（每次對應恒定的標 準重量}加載的作用力下測量每只傳感器的輸出值按照同樣的方法， 把數據填入上述相應表4內也可每次用多個標準重量值，一一進行 測呈并做好對應記錄此數據即為傳感器標重時的輸出值’具體記錄 格式可參照圖3所示。

3.2跟蹤

根使用環境頻次評價狀態等具體信息確定合適的監測間 隙，從而實現對每只傳感器的空磅輸出空載輸出’標重輸出進行量化 監每具體方法為.

（1）利用生產時間間隙，對地磅的每只傳感器的空載輸出空磅輸 出進行定期測呈如可能的話最好在一定的標準繭呈下對每只傳感 器的標重輸出電在作好記錄’并與原來的做好比較。

（2）當傳感器的空磅輸出’空載輸出標繭輸出中任何一項變化較大時，應縮短踉蹤時間間隔.如數據都比釹穩定則可適當延長時間間隔。

(3)在計量任務比較繁重時可采用同一載荷在秤的不同點或者 不同稱量段進行自身比對，如果計量數據超過允許誤差則再測量每 只傳感器的空磅輸出空載輸出與原來記錄作比較就#很容易得到 亞健康狀態傳感器的位置 。

（4）如發現了哪個傳感器確實存在了亞健康狀態的現象時我們 應縮小測呈時間間隔加大監測的力度作好記錄做好比對#切注 意數據的變化趨勢。

3.3分析

根據以上記錄數據結合實際生產情況我們可以去除異常數據， 而后可以根據數據的具體變化情況采用一定的分析統計方法有針對性確定故障的類型故障的部位’或者預測將要發生“病變二的傳 感器具體位置以及該#感器的實際工作狀態從而很快找到故障傳 感器排除故障。

根據以上方法的分析結果我們可以結合各自的生產實際狀況 結合長時間的監測跟蹤找到適合于自身地磅的變化規律，再經過實際檢驗就可以形成具有各自單位地磅管理特色的診斷指標。從而達到指導大型地磅計量工作服務生產節本增盈的效果。

4.傳感器監控儀的設計構想

根據如上所述的監測跟蹤方法我們可以借助于現代化的電子 信息網絡等手段設計一'種可以達到監測跟蹤的目的，同時又不占 用人員資源可以,自動報普平時加以適當管理就可自動實現監測跟 蹤的效果'設想傳感器監控儀連接圖如下.

如果傳感器監控儀能夠設計成功的話必將對現用的大型地磅的 現場管理起到極大的推動作用降低地磅管理的人力資源投入提高設 備使用中的健康透明度提高地磅管理的前瞻性和主動性延長地磅運行時間，量化監控地磅運行狀態大大降低地磅故障的排除成本