地磅工作原理及故障维修 地磅是一种较大型的电子平台秤，由于采用称重传感器，克服了机械衡必须深挖地坑的做法,做成 无基坑的结构，同时还可以根据需要设置一些现代管理和贸易结算等方面的功能,扩展了工作范围，提高了工作 效率和经济效益。文中阐述了地磅的工作原理和常见故障的维修方法。 地磅现在广泛用于各种企业，由于地磅是用于贸易结算的计量器具，所以各级质监部门 都比较注重对其监管。但在实际工作中，因为检定人 员对地磅的工作原理及维修知识的缺乏,对有 问题的地磅束手无策。笔者根据多年的工作 经验,着重介绍地磅的工作原理及常见故障的 维修方法。 1.地磅的工作原理 1.1地磅的构造 地磅主要是由承载器（秤体），载荷传递装 置，载荷测量装置，三部分组成10。 地磅是利用物体的重力来测量物体质量 的计量器具，其工作原理是：将物体施加在承载器上， 通过载荷传递装置将物体的质量转变为重力，该重力 由称重传感器转化为电信号,输入给微处理器（CPU) 进行数据处理，同时接受键盘指令,输出显示数据，并 进行打印。这样的显示数据与物体的质量成正比，以 此实现对物体质量的测量,如图1所示。 地磅秤体面积根据被测物体的形状,尺寸及称重方式确定。但必须保证足够的强度和刚度，- 般来说，在最大安全载荷下的挠度一般不大于1/ 1000,最坏的选择应不大于1 /600,其支承称重传感器 的关键部件其挠度应更小一点,并有较高的自振频率 及良好的稳定性。 载荷传递装置是指将承载器上的载荷所产生的 力传递到载荷测量装置的部分。对电子秤是指称重 传感器。载荷测量装置是指通过平衡装置平衡来自 传递装置的力，用来测量载荷质量的部分，对电子秤 是指显示器，打印机及外置显示器。 1.2 称重传感器转换原理 称重传感器一般分电阻应变式、电容式、压电式、 压磁式、电感式、振频式多种。目前常用的是电阻应 变式,其次是电容式。电阻应变式传感器的测量原理 是将电阻应变片贴在金属弹性元件上，当弹性元件受 力产生变形时，电阻应变片的电阻值会发生变化，测 出电阻变化的大小,就对应测量出所受力的大小。实 用型的传感器是将四个应变片组成桥路，二横二竖贴 在弹性体上,加上电压，当弹性体受压发生形变，而使 电桥产生不平衡电压输出。这个电压信号就和重力 的大小成正比。供桥电压一般在5V—15VDC0 ,原理 图如图2。 1.3如何选配传感器的额定称量 选择传感器应考虑多种因素，主要是传感器的额 定载荷,输出灵敏度，最大分度数，最小检定分度值, 传感器材料和使用环境等。额定载荷选择有以下两 种方法： 简单估算法:在考虑了最大秤量,偏载（汽车衡 的轴载荷），最大添加皮重，秤台重的情况下,秤的最 大秤量应在传感器额定总载荷的40% ~75%之间为 易。例一台60t地磅3x12平方米的两节秤，需6 只传感器，每只传感器20t,则60t/120t =50%,轴载荷 x20 =40t(合理）。 计算法：由以下公式计算0 Emax >Q、A、R/N Emax称重传感器的最大载荷（单只） N称重传感器的个数 R缩比（对使用传感器者选1) Q修正系数（含安全系数等，一般选1. 33 ~1.65) A秤的最大秤量、秤台重,最大添加皮重之和。 例：一台地磅最大秤量max = 100t,3 x18平方 米，三节组合。需8只传感器，轴载荷50t,最大添加 皮重20t,秤台重12t, 解:根据题意，A =100 +12 +20 =132 (t) 选修正系数Q = 1.5 Emax = Q. A. R/N =1.5 x132/8 =24.75t 因没有24. 75t的传感器，可就近选25t传感器。 轴载荷50t,两个传感器刚好50t,符合要求。实际选 用时,可选25t传感8只。也可选30t传感器8只。如 果再选大或选小,都不合理。 2.地磅的故障诊断方法 地磅一旦出现故障，需要进行分析，检查, 调修,检定合格后才能使用。在熟悉原理的基础上， 电子汽车衡常见故障判断方法有：一是观察法,观察 地磅是否有异常情况，如虚焊、脱焊、断线、错装、烧 焦、气味、短路、碰接、组件变色、保险丝烧坏、接线盒 受潮、秤台上下左右是否有杂物，并进行处理之；二是 试探比较法,拔去某个部件,换上模拟部件,如利用模 拟器检查仪表是否有故障还是接线盒和传感器故障， 也可用同类仪表进行调换检查；三是静态特性测量 法,检查传感器静态特性,检查接线盒是否有故障,信 号线是否有断线或绝缘不好；四是原理测量法（动态 测量），如测量仪表输出的激励电压是否正确，每个传 感器的输出信号及系统总信号是否正常；五是升温 法,有些仪表性能不好，通电时间长了，仪表温度升 高,会出现故障;六是电源拉偏法，一般仪表使用电源 电压220v±15%供电，即在187v ~242v都能正常工 作，可用调压器将电源电压拉偏至187v ~242v范围。 观察仪表是否正常；七是敲击法，轻敲仪表，接线盒 等,观察是否有虚焊和接触不良的现象；八是故障代 码模拟法,利用仪表自动诊断显示的故障代码来找出 故障原因，并处理之。 3.常见故障的故障原因及解决方法 电源不通。排除方法是：检查保险丝是否烧 断,检查电源是否接通，检查电源插头是否插牢或断 线。 仪表损坏。仪表电源部分损坏,更换仪表。 显示数据不稳定或漂移。 导线接触不良,检查各导线连接头（点）是否接 触良好。 稳压电源输出不稳,用万用表检查电源电压。 供桥电压故障，用万用表检查是否符合要求。 接线盒内受潮，用电吹风吹干。 信号线及传感器线被鼠咬、砸伤、压断、绝缘降 低等,处理之。 传感器有故障,修理,更换。 仪表故障,修理,更换。 造成称重显示数据误差及偏载误差的原因 秤台不灵活，①有异物卡死，检查秤台四周底 部,排除异物。②限位螺栓卡死,调整限位螺栓。 传感器有故障,检查修理,更换。 秤体设计缺陷，刚度不足。 长期使用后,传感器性能有变化，（在传感器性 能还能使用的情况下）重新标定。 土建基础承载力不够。 秤体安装缺陷，传感器支点不正，受力不均匀等。 称重传感器常见故障及处理方法。 常见故障有:一是信号线压伤，断线；二是传感器 桥路中焊点虚焊,脱焊，电阻应变片断线；三是电阻应 变片粘贴不好，与弹性体面离开或轻微离开（俗称离 片）；四是传感器长期使用性能变坏；五是传感器过载 被压坏（多发生于悬臂梁传感器）；六是传感器长期使 用后绝缘下降。 处理方法： a.阻抗测量法,对7000应变片传感器,输入阻抗 为770 ±5认输出阻抗为700 ±20;对3500应变片传 感器，输入阻抗380 ±50,输出阻抗350 ±20。如果 相差较大,可能损坏。b.信号输出法，给仪表通电,将 传感器信号线拆掉，在无载荷状态下，用万用表量信 号输出毫伏数。其估算方法是：激励电压为p (v)传 感器灵敏度为C (mv)传感器额定载荷为M (kg),则p xC-M( mv),如果测出的毫伏数不一致,超出计算值 过大的或不稳定，可判断传感器有故障。在使用现场,传感器上都有秤台重这一固定载荷，测出的毫伏 数反映了秤台重这个因素，特别是二节以上的秤，两 头的传感器受力小,测出毫伏数小一些，中间的传感 器受力大,测出的毫伏数会大一些,顺着秤台方向，对 称观察两只传感器输出毫伏数,如果输出毫伏数很接 近,说明安装合理,如果输出毫伏数相差较大，说明安 装不良,或某个传感器有问题。为进一步证明，可将 对称的传感器接线位置对调，重测毫伏数,观察输出 毫伏数变化情况，来判断是安装问题还是传感器问 题。此方法对检查传感器是否被压坏很有效。 计量检定法：轻微离片或性能下降者可通过计 量检定发现。 测量传感器绝缘性能：在没有兆欧表的情况 下，用万用表20Mn档,表棒一头搭接在屏蔽线上，另 一头搭接在信号线上（输出，输入均可），如果万用表 显示无穷大（数字式万用表为1,如果是指针式万用 表,要大于20Mn),则传感器是好的,反之，可能损坏。 观察法:①检查传感器导线是否断裂、搭线、鼠 咬等。②加载检查四角误差，是否可以调整，示值是 否漂移,不能调整或显示数值漂移者,该传感器坏。 6)地磅显示线性误差大的原因及处理 目前生产的称重显示器和传感器的线性度大都 能满足三级衡器的要求。电子衡显示数值线性误差 大的原因主要有四点：_是安装不良，二是角差未调 好,三是未合理选配传感器，四是秤台质量差。 安装不良，主要是支点不正中，受力不均匀，重 新安装。 角差未调好,应仔细调整，最好反复两次以上。 合理配置传感器，合理选择额定载荷，挑选传 感器的灵敏度应接近一致,挑选传感器的输出阻抗应 接近一致。 秤台刚度不足，下悬度大（即挠度大）。 7)地磅在使用过程中有时不回零的原因 安装不良，有些支点不正中，受力不均匀。 秤台周围有异物卡死，限位螺栓卡死。 零点跟踪过大。 最后,建议处理完故障后进行小结，以积累经验 和教训,提高维修效率。总之，要通过不断的理论学 习和实际操作,来增强自己的业务能力和水平。 地磅工作原理及故障维修 |
