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(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,在稱重計(jì)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(jiǎn)單,操作方便。因此,電子衡器正逐步淘汰機(jī)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(huì)發(fā)生這樣那樣的故障。筆者以多年來(lái)從事電子衡器檢定調(diào)修工作的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合案例分析,簡(jiǎn)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(tái)秤為例)
結(jié)構(gòu)組成:電子平臺(tái)秤由秤臺(tái)、稱重傳感器、接線盒、屏蔽信號(hào)電纜和稱重顯示儀表組成。根據(jù)客戶的不同需要可選購(gòu)其他外接設(shè)備以組成各種配置,包括:計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、大屏幕顯示器、穩(wěn)壓電源及多功能電源插座等。詳見(jiàn)圖 1。
工作原理:被稱量的物體置于秤臺(tái)上,受重力作用下,重力通過(guò)秤臺(tái)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(jì)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(hào),經(jīng)過(guò)接線盒、信號(hào)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(hào),由儀表的微處理器(CPU)對(duì)重量信號(hào)進(jìn)行處理后直接顯示重量數(shù)據(jù)。詳見(jiàn)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(gè)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(jī)械方面、電子線路方面和外部因素這三大部分機(jī)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(hào)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(dòng)、風(fēng)力、雷電等對(duì)電子衡器造成的影響。
要排除故障,應(yīng)遵循這樣的過(guò)程來(lái)進(jìn)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(jìn)行修理。首先是要找到發(fā)生故障的原因、故障位置,才能對(duì)癥下藥,進(jìn)一步進(jìn)行測(cè)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(jiǎn)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(gè)部位,最簡(jiǎn)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(hào)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(méi)有問(wèn)題,故障在秤體或接線盒、信號(hào)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(jìn)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(shí)候(如儀表不顯示重量值、顯示不穩(wěn)),用來(lái)判斷故障位置非常有效。但有時(shí)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(shí)際值很大的情況,就不能簡(jiǎn)單的進(jìn)行判斷,這時(shí)可用傳感器模擬器進(jìn)行模擬檢定并觀察重復(fù)性,或借助標(biāo)準(zhǔn)砝碼和萬(wàn)用表進(jìn)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(duì)秤體方面各部件進(jìn)行檢查,重點(diǎn)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(jìn)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(huì)對(duì)電子衡器的稱重造成直接的影響。供電電源的變化、振動(dòng)、風(fēng)力、雷電都會(huì)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(méi)有辦法避免的,所以應(yīng)盡量避免在大風(fēng)、雷雨天氣開(kāi)機(jī),同時(shí)應(yīng)做好電子衡器的避雷措施及接地保護(hù)。對(duì)于振動(dòng)可采取加減震措施如緩沖裝置、隔離溝等方法來(lái)減小其影響。供電電源不純凈可以采用為電子衡器單獨(dú)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(tái) 3 噸的電子平臺(tái)秤,通電時(shí)儀表經(jīng)常顯示不穩(wěn)定,數(shù)字無(wú)規(guī)律跳動(dòng)且變化范圍很大,已無(wú)法正常使用。偶爾又能正常工作。
故障分析:儀表顯示時(shí)而正常時(shí)而變化,首先懷疑供電電源與外界干擾,用萬(wàn)用表觀測(cè)供電電源電壓,有突然波動(dòng)的現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)觀察,發(fā)現(xiàn)電子平臺(tái)秤附近有一臺(tái)機(jī)床,當(dāng)機(jī)床工作時(shí)儀表顯示就不穩(wěn)定,機(jī)床停止工作后電子平臺(tái)秤就恢復(fù)正常。經(jīng)檢查電子平臺(tái)秤的供電電路與機(jī)床接在統(tǒng)一條線路上,當(dāng)機(jī)床工作時(shí)對(duì)電路有很大的干擾。
故障處理:將電子平臺(tái)秤的電源與機(jī)床分開(kāi),為電子平臺(tái)秤單獨(dú)拉一條電源。故障排除。
3.2.2 秤體方面機(jī)械故障 | 故障現(xiàn)象:一臺(tái) 30t 電子汽車衡其示值時(shí)正時(shí)負(fù),稱重 | |||||
秤體方面的機(jī)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(jī)械結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障;b、傳感器損壞。 | |||||
器在長(zhǎng)期的使用中頻繁的下上物料,不斷的有物料散落,機(jī) | 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(zhǎng)期受力、磨損,很容易造成機(jī)械部件的損壞,因此 | 別大。估計(jì)傳感器發(fā)生故障。脫開(kāi)接線盒內(nèi)各傳感器引線, | |||||
機(jī)械故障時(shí)電子衡器最常見(jiàn)的故障。 | 用萬(wàn)用表測(cè)其輸入輸出電阻差值不太大。重點(diǎn)測(cè)量差值較大 | |||||
這些故障比較好查找,因?yàn)闄C(jī)械部件的損壞一般可以用 | 的那一個(gè)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(guò)秤體晃動(dòng)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(hào)傳輸故障 | |||||
故障現(xiàn)象:小負(fù)荷正常,大負(fù)荷變小。 | 電子衡器的顯示儀表和秤體之間通過(guò)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(shí),秤體底 | 來(lái)連接,該電纜既用來(lái)給稱重傳感器供電又用來(lái)傳輸傳感 | |||||
部與異物相碰,受到頂力,使重量變?。籦.傳感器與其支承 | 器、接線盒的輸出信號(hào)到儀表。因此,一旦電纜出現(xiàn)故障, | |||||
方鐵的卸荷螺栓間隙過(guò)小,造成重載時(shí)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(jìn)出穿線管的 | |||||
故障處理:a、查看秤底部有無(wú)異物頂住秤體。如果有, | 部位。檢查時(shí),要認(rèn)真檢查接線盒電路板上和信號(hào)線插頭中 | |||||
清除掉;b、用塞尺測(cè)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(wú)斷股、有無(wú)短路,還有在電纜易 | |||||
不能順利通過(guò),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(méi)有損壞。 | |||||
間隙;c、檢查傳感器與限位裝置有無(wú)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(tái)電子汽車衡,顯示數(shù)值有時(shí)增加幾十 | |||||
3.2.3 稱重傳感器故障 | 個(gè) d,有時(shí)負(fù)幾十個(gè) 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(hào)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(cuò)誤,直接影響到電子衡器的正常工作。 | 故障處理:考慮到隨機(jī)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(huì)造成電子衡器誤差大、無(wú)法 | 接地線、傳感器屏蔽線都正常。單獨(dú)用模擬器測(cè)量?jī)x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(cè)試各傳感器都正常,最后檢查接線盒到儀表 | |||||
可以通過(guò)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(lì)線 | |||||
1)在接線盒內(nèi)用萬(wàn)用表檢查正激勵(lì)(+EX)和負(fù)激勵(lì)(-EX) | 和信號(hào)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(hào)線柱上測(cè)),其阻值 | 電纜。儀表顯示正常。 | |||||
大約為 400Ω/傳感器數(shù)。用萬(wàn)用表測(cè)量總輸出端的正輸出 | 3.2.5 稱重顯示儀表故障 | |||||
(+Si)和負(fù)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(duì),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(tái)縱向方向,每一對(duì)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(gè)截面一般有一對(duì)傳感器,如 30t 汽車衡有 4 個(gè)傳感器, | 且電路較復(fù)雜,檢查較困難。對(duì)于電源部分可通過(guò)測(cè)量輸出 | |||||
分在兩個(gè)截面上,截面數(shù)為 2。 | 電壓來(lái)診斷,對(duì)于主電路板最快捷簡(jiǎn)便、最易于操作的方法 | |||||
2)逐次斷開(kāi)傳感器,用上述(1)的方法,測(cè)量正負(fù)激 | 是“代換法”,即使用完好的主電路板直接代換原電路板, | |||||
勵(lì)端或正負(fù)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(méi)有問(wèn)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(tái)各個(gè)截面上,如果發(fā)現(xiàn)那個(gè)截面 | 子衡器時(shí),要針對(duì)故障現(xiàn)象認(rèn)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(gè)截面的傳感器角上(壓 | 耐心的檢查測(cè)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(kāi)某傳感器的+Si、-Si 端在不通電情況下測(cè) | ||||||
電阻值,應(yīng)在 350Ω左右,在通電情況下,測(cè)兩端的直流電 | ||||||
壓,設(shè)傳感器容量為 K,它實(shí)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 |