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淺談地磅故障排除及案例分析

時間:2017-03-06 03:36:45   點擊數:


引言

隨著電子技術的發展,地磅在國民經濟的各個領域得到了廣泛的應用,在稱重計量工作中起著至關重要的作用。其數據準確率高,結果簡單,操作方便。因此,電子衡器正逐步淘汰機械秤,成為現代企業稱重的主力。

電子衡器在頻繁的使用中,也會發生這樣那樣的故障筆者以多年來從事電子衡器檢定調修工作的經驗,結合案例分析,簡要介紹電子衡器故障排除方法

1 結構組成和稱重原理(以電子平臺秤為例)

結構組成: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。根據客戶的不同需要可選購其他外接設備以組成各種配置,包括:計算機、打印機、大屏幕顯示器、穩壓電源及多功能電源插座等。詳見圖 1。

 衡器1.jpg

 

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生變形,粘貼在傳感器彈性體變形梁上的電阻應變片引起變形,造成應變計橋路失去平衡,使傳感器輸出與重量數值成比例的電信號,經過接線盒、信號線傳輸到稱重儀表,經線性放大、A/D 轉換為數字信號,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據。詳見圖 2

衡器2.jpg

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境的變化都可能引起故障,如出現儀表不顯示、顯示值不穩定、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生的故障;外部因素主要是電源穩定度、振動、風力、雷電等對電子衡器造成的影響。

要排除故障,應遵循這樣的過程來進行;觀察故障現象——分析產生故障的原因——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

電子衡器出現故障,應先查找出故障大致位置,然后在按先外后內、先簡后繁、先易后難的原則檢查可能出現故障的部件。

要查找出故障發生在哪個部位,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),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性很差,稱重結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性,或借助標準砝碼和萬用表進行判斷。這種情況稱重顯示儀表發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

本著先外后內的原則,電子衡器發生故障后應當首先排除外部因素的影響。外部環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、風力、雷電都會造成電子衡器工作部穩定。其中風力、雷電是不可抗力,我們是沒有辦法避免的,所以應盡量避免在大風、雷雨天氣開機,同時應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穩壓器的方法。

案例一

故障現象:某廠一臺 3 噸的電子平臺秤,通電時儀表經常顯示不穩定,數字無規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,有突然波動的現象。經過現場仔細觀察,發現電子平臺秤附近有一臺機床,當機床工作時儀表顯示就不穩定,機床停止工作后電子平臺秤就恢復正常。經檢查電子平臺秤的供電電路與機床接在統一條線路上,當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、機械結構出現故障;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,發現其中一角誤差特

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。估計傳感器發生故障。脫開接線盒內各傳感器引線,

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,發現輸入電阻變化較大(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。


設于地下,最容易出現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象,應使傳感


案例四

器與其周圍限位裝置有一定的空隙。



故障現象:有一臺電子汽車衡,顯示數值有時增加幾十

3.2.3 稱重傳感器故障


個 d,有時負幾十個 d,很不規則。

稱重傳感器是電子衡器中的最關鍵部件,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故障將造成轉換

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、重復性差等現象。查找稱重傳感器故障

示穩定。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,發現電纜線表面塑膠皮被老鼠咬去,激勵線

1)在接線盒內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。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字電路兩部分組成。

截面數(注),如果發現阻值不對,按下一步查找。


從結構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生故障。

步檢查沒有問題,則按下步繼續查找。



總之,電子衡器發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,如果發現那個截面

子衡器時,要針對故障現象認真分析、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,應在 350Ω左右,在通電情況下,測兩端的直流電





壓,設傳感器容量為 K,它實際收到的力為 F,如果使用 8142







儀表,則電壓值應為:12.5X2F/K(mV)。




案例三




 

 


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