检定地磅问题和解决方法研究
针对质量技术监督局计量系统大型地磅在检定过程中经常遇到的问题,提出了正确的观点,建立了科 学而有效地解决方案,充分体现了作者在实践中思考,理论联系实际的工作作风。
一台地磅主要由称重显示仪表、称重传感器、秤 台、接线盒等构成。地磅的工作原理是:秤台上的重 物通过传感器把物体的重量转换为电信号,通过接线盒信 号电缆传输至称重显示仪表,仪表对称重信号进行A/D转 换,然后再进行数字处理,最后把称重信号显示到显示屏 上。地磅在平时使用中总会遇到形形色色的故障, 从而影响地磅的使用和称量结果的准确性。
1.下面我们分类讨论一下地磅在检定中常遇到的故障和解决方法
1.1仪表故障
要找出仪表故障发生的部位.最简便的方法是借助模 拟器来查找。将接线盒至仪表的信号电缆断开.将模拟器 的插头插入仪表的232接口 .接通电源.看仪表功能是否正 常.如果仪表工作正常.说明故障在秤台上.如仪表工作不 正常.则故障在仪表。仪表故障诊断最简便有效的方法就 是用替代法。若怀疑是PCB出现问题.可用一块好% PCB 替代后.再用模拟器检查或观察故障现象是否消失。注意 更换新的PCB后.必须按照说明书重新进行参数设置、称量 标定。通常情况下.仪表$现问题.返厂维修。
1.2信号线故障
造成信号线故障原因很多.松动、虚焊、电缆破损造成
接触不良等等。典型有:⑴旌接线被夹在定位基础板与基 础之间,因受挤压有两根线破皮,且被散落的水泥凝固,当 气温高时,两根破皮线短路造成故障,当气温低时,则收缩 接触不上,使仪表恢复正常。⑵虚焊或脱焊,用替代法”和 “扯线法”查出故障是由某个传感器引起的,可能传感器的 信号线被老鼠咬破,有时能接触上,则正常,有时则处于断 开状态,仪表显示负超载。找到破损处,把此传感器信号线 从咬破处剪断.用环氧树脂处理后(或用防水胶带缠好)做 个接头.汽车衡恢复正常。由于信号线破损处查找相当麻 烦.通常方法是用根备用信号线.直接连接传感器和接线 盒.即可判断。
1.3接线盒故障
首先检查接线盒有无水气侵入.如有水气.用酒精擦 洗.然后用吹风机吹干。查找接线有无短路。在接线盒里. 用万用表测量屏蔽线与其它各线和秤台的电阻.有无泄漏 和短路。同时检查各导线与地线或信号电缆外层不镑钢屏 蔽线有无泄漏和短路。
1.4称体故障
用肉眼观察秤体底部、秤体与两端护边框间隙有无异 物卡住.秤体永久变形.秤体移位.连接件断裂(剪切梁式传 感器)、秤体水平度破坏、多段秤体之间连接松动、传感器移
位和基础下沉等。秤体与护边框的间隙一般为10?15mm, 横向限位和纵向限位,观察限位装置的限位间隙是否正常。 一般情况下,横向限位间隙<2mm ,纵向限位间隙<3mm。 称体接地不可忽视,为达到高质量的接地,最理想的接地是 在2m的地下做一 4m X4m的地极网并垫、覆木炭、成本较 高。现在我们多采用间隔4m垂直打4根长2m的角铁沉入 地下2m的方法,实践证明效果不错。
1.5传感器故障
测电阻值:土EX之间(780) ±5Ω左右,土Si之间C700) ±2Ω左右,传感器电阻值以实际使用的传感器标称电阻值 为准。
测电压值:土Si之间一般为0~25mV,通电后,空秤一 般为 0 - 5 mV 。
测传感器绝缘性能:将数字万用表置在20MΩ档上,表 棒一头搭在外壳或屏蔽线上,另一头在{ ±EXC, ±SI}中任 一根上,如果万用表显示1,则说明绝缘电阻无穷大,则传感 器是好的。
也可用以下三种方法判断:
电阻法判断:用万用表测量传感器的两根输出端、输入 端电阻.信号电缆各芯线与屏蔽层间的绝缘电阻.如所测电 阻超出该传感器合格证所给值或绝缘性能下降.即可判断 为传感器故障。若正常.可用此法做进一步检查。先给仪 表通电.逐个将传感器的输出信号线断开.在空秤条件下用 万用表测量其mV输出值。假设额定激励电压为U(V).传 感器灵敏度为M(mV/V).传感器的额定容量为F(kg).传 感器承受的载荷重量为K(kg).那么每只传感器的额定输 出电压应为:U : :M : :K/F(mV)。⑵查找其故障简便 但很有效的方法就是逐个将传感器接线脱开接线板.直至 某只传感器脱开接线板时.仪表显示稳定.即可判断该传感 器损坏。或是将所有的传感器接线全部拆掉.把模拟器接 入接线板给仪表送电信号.如显示稳定.则逐只将传感器与 模拟器并联接入.每接一只观察仪表的显示是否稳定.直到 哪一只接入后显示不稳定了 .就是故障传感器。
2.通常情况下.我们通过仪表显示可大概判断故障 位置
2.1仪表显示跳变(不稳定)
①仪表故障。②信号线接线松动或焊点虚焊、电缆破 损造成接触不良。③接线盒有水汽,接线板受潮,输出信号 时大时小不稳定。④秤体有异物卡住或限位螺栓接触秤 体。⑤传感器信号线与屏蔽层间短接或绝缘性能下降。⑥ 传感器损坏。⑦感量设置是否过小,AD转换速率是否设置 过高,是否有振动、风吹等干扰,秤台是否碰触異物。
解决方法:(1)首先用模拟器向仪表输送信号,如显示 正常,则可排除仪表故障。②再查秤体有无异物卡住,限位 间隙是否正常,如无问题,可查接线盒是否有水汽、水滴、灰 尘等,接线有无虚接、松动,若有,重新焊接、接线,使其连接 可靠。?检查信号线有无破损,若有,则须将其切断重新连 接,用防水胶带缠好。
2.2显示重量不准确
①秤体有异物卡住或限位螺栓接触秤体。②连接件断 裂,传感器移位。③信号电缆芯线断开。④仪表放大电路 损坏。⑤秤体水平度破坏。⑥传感器线性改变。
解决方法:①在秤体处于良好状态下,并确认仪表无故 障后,首先做偏载测试,以初步判断哪只传感器损坏。若偏 载测试合格则重新进行称量校准;若偏载不合格则说明某 一只传感器损坏,须更换。②金查信号电缆是否断裂,接线 板的接线有无脱开现象。③参照前述方法检查传感器。
2.3仪表开机及卸载后不回零
①仪表故障。②秤体有异物卡住或限位螺栓接触秤 体,开机后常出现负值,显示值不稳定,或基础不实,清扫保 养不彻底。③传感器零点漂移。④连接件支承柱断裂。⑤ 接线盒受潮。⑥秤体受到外部冲击,传感器移位。⑦自动 归零范围是否设置过小,秤台上是否有物品。⑧手动归零 范围是否设置过小,当前读数是否稳定。⑨零位跟踪设置 是否过小,秤台是否碰触异物。⑩是否经过标定,感应器连 线是否完好,是否设置了检重。
解决方法:①检查秤体是否处于良好的状态和仪表是 否完好。②检查传感器是否发生漂移。可以在空秤状态 下,测试每只传感器的输出信号是否超出计算值,若漂移不 严重,则重新校准;若漂移严重,则更换传感器。③重新设 置、标定。
2.4 开机无显示
①仪表保险管损坏。②仪表PCB损坏。③仪表自检后 无显示.可能是激励线断路或短路。④接线盒严重积水。 ⑤传感器总信号电缆与仪表的接插件松动或未接触或插头 信号线焊点脱焊。⑥传感器漂移。
故障处理:①检查保险管是否完好.确认仪表故障。② 检查接线盒积水。③检查所有接线以及传感器。④更换仪表。
2.5零点漂移
①基础不实造成秤零位不稳(冬夏温差大.冬季气温低 对基础的要求很高)②清扫保养不彻底造成秤零位不稳(限 位器与秤的基础摩擦)③接地不良造成秤零位不稳(电子仪 器要求接地阻值在4Ω以下且为独立地极)
如地磅零点发生漂移.在称量十几吨重货车时.与另 一台秤相比.少一吨多。用砝码压角.发现中间两个传感器 误差最大.一个比标准重量少.另一个更少.而两头四个传 感器基本正常.估计是误差最大角上的传感器损坏。
3 .一般地,简单而有效故障处理方法
(1)直观法:就是通过眼睛看,用手触摸所怀疑的部件, 看部件是否有异常情况,如脱焊、断线、错装、烧焦、变色等, 直接找到损坏的零部件。
(2替代法:就是用好的元器件、电路板或模拟部分代 替怀疑有可能损坏的部件,替代后看是否正常。
(3)比较法:是利用万用表、示波器等仪器对怀疑有故 障的部件测量其电压、波形等数值与正确的进行比较以寻 找故障原因。
(4)插拔法:就是将接插件或芯片拔出或插入来寻找原 因的方法。
总之,产生地磅故障的原因有许多,除上述外, 还有供电不稳、外部磁场的干扰等客观因素和人为的主观 因素。但是,只要用认真负责的工作态度和扎实的业务技 能,一定能将故障一一排除。