淺談電子汽車衡稱重傳感器的常見故障與處理

何岸礁

朝陽市計量測試所 遼寧朝陽 122000

隨著計量檢測技術(shù)的飛速發(fā)展，各類大、中型電子衡器在廣大企業(yè)中得到了廣泛的應用。電子衡器是一種作用力-電變換原理，將非電量的重力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?。稱重傳感器處于稱重臺面的著力支點上，它必須具有良好的剛度、強度、抗疲勞等機械性能，并承載著臺面所受負載合力。

現(xiàn)在各類大、中型電子衡器普遍采用電阻應變片式傳感器，其稱重載荷可由幾噸至上百噸，工作原理闡述如下：傳感器由兩部分組成：一為彈性敏感元件，其作用是將待測量轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥缘膽冎?。二為電阻應變片，它做為一種傳感器元件負責將彈性體的應變值同步轉(zhuǎn)化為電阻的應變值，傳感器通過上述變化后，必須將其轉(zhuǎn)化秤電流或電壓值后才能進行測量和顯示。工業(yè)上通常采用惠斯頓電橋?qū)D(zhuǎn)換量進行測量。目前電阻應變片式稱重傳感器共有四種形式，即膠質(zhì)密封式、橡膠密封式、硅膠密封式及焊接密封式。所以，從電氣方面看，它將受的力轉(zhuǎn)換成電信號，并通過放大和A/D轉(zhuǎn)換成信號送至主機，它是力-電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。它的性能好壞，直接影響大、中型電子衡器計量準確度和穩(wěn)定性[1]。

通過總結(jié)幾年的實踐經(jīng)驗和認真分析，大中型電子衡器進行稱量時，由于稱重傳感器出現(xiàn)技術(shù)故障而引起誤差的現(xiàn)象大體有以下幾種。

1 由于稱重不當使傳感器受損

當被稱重物體重量大大超過稱重傳感器所能承受的最大載荷時，會使彈性敏感元件產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的塑性變形，而使傳感器零點突然變大。引發(fā)的原因一是被車輛嚴重超載；二是稱重過程中產(chǎn)生碰撞。

解決的方法：一是必須嚴禁超負荷稱量；二是為稱重平臺安裝減震或防撞擊保護裝置；三是增加稱重傳感器的額定載荷。

2 由于選用傳感器密封方式不當使傳感器受損

由于傳感器經(jīng)常在惡劣環(huán)境下使用，如果使用了密封性較差的傳感器，由于工業(yè)粉塵、各類腐蝕性介質(zhì)等因素的影響，極易使電阻應變片的阻值發(fā)生改變，使秤量結(jié)果產(chǎn)生誤差，此時可用數(shù)字萬用表對傳感器的輸入、輸出阻抗進行測量，當測量值與產(chǎn)品提供的技術(shù)參數(shù)或合格證書所標示值的誤差較大時，即可認定該傳感器已損壞，此時應更換密封性能優(yōu)良的傳感器

3 由于受潮使秤量產(chǎn)生偏差

在使用電子汽車衡、電子軌道衡進行秤量時，由于安裝條件所限，稱重傳感器經(jīng)常會因受潮或?qū)Ь€被水浸泡產(chǎn)生稱量偏差。當傳感器受潮后，顯示儀表經(jīng)常出現(xiàn)無法自動回零、數(shù)字來回變動等現(xiàn)象。用手進行復零后，仍會出現(xiàn)數(shù)字跳動現(xiàn)象，在空秤狀態(tài)下跳動的數(shù)字在某區(qū)間范圍內(nèi)無規(guī)律波動。當用萬用表對其輸入、輸出阻抗進行測量時，測量值卻并不超差，此時可按下述方法進行判斷處理：

（1）拆下稱重傳感器，將其逐一單獨進入測量電路，空秤狀態(tài)下，未受潮的傳感器會立即自動回零且顯示值穩(wěn)定。而受潮后的稱重傳感器可能出現(xiàn)數(shù)字跳動，無法回零等現(xiàn)象。手動回零后，上述現(xiàn)象又會重復出現(xiàn)[2]。

（2）如上述方法仍無法判斷時，可采用標注計量法進行分辨，方法是標準砝碼或標準比對物對傳感器逐一進行載荷標定。未受潮的傳感器所顯示的測量值即為逐漸加載標準砝碼值，而受潮后的傳感器顯示的測量值會與標準砝碼或比對物值產(chǎn)生較大偏差。故在易受潮的場所除選用合適的密封方式外，在安裝之前先用黃油涂抹整個傳感器，當所有傳感器安裝完畢，有必要對傳感器與安裝基座接觸處、接線口、接線盒縫等易受潮處涂抹黃油進行徹底密封。

4 其他因素影響

由于客觀環(huán)境制約，許多電子衡的電源線、信號線、屏蔽線、接地線等通過穿線管與傳感器及顯示器進行連接，有時穿線管與傳感器及顯示器進行連接，有時穿線管必須埋在地下，而雨水的作用易使導線短路、短路及接地現(xiàn)象。各線路間的絕緣性能降低，也會對稱重測量產(chǎn)生一定的誤差。我們知道稱重傳感器的輸出信號通常為微小電信號，抗電磁干擾性能較差，若出現(xiàn)屏蔽線接地不良，導線絕緣層老化，破損時急易對傳感器的輸出信號產(chǎn)生干擾而出現(xiàn)絕緣不良現(xiàn)象，信號線出現(xiàn)短路、短路等故障，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)立即解決，再設計安裝時，應盡量不穿線管道敷設地下。平時應保持在用傳感器的干燥和清潔，注意不用水沖洗稱重臺面，以免禍及稱重傳感器。處在易受水沖洗浸濕和易遭高溫鐵水澆注的場所，還必須對其導線接口處采用蠟密封或?qū)Ｓ妹芊饽z進行防潮處理[3]。

5 維護中注意的事項

（1）安裝或更換稱重傳感器時應輕拿輕放，防止沖擊、碰撞、跌落而對稱重傳感器的內(nèi)在質(zhì)量和計量性能造成損害。

（2）安裝傳感器時，要清理、整潔其底座安裝面，不得有油污、凹凸不平狀存在。上下面應水平調(diào)整，其載荷受力中心線與安裝中心線相垂直一致。尤其是傳感器多于3個以上的稱重系統(tǒng)，安裝使用時更應注意調(diào)整各個傳感器的水平一致，基礎(chǔ)標高也要基本相等。

（3）稱重傳感器的加載受力方向都是確定的，使用時一定要基本確保在此方向上加載，盡量防止橫向力、側(cè)向力、附加彎矩扭矩的產(chǎn)生；秤臺面上禁止長久堆放重物或超載行駛，以避免傳感器產(chǎn)生蠕變。同時，還要經(jīng)常檢查，排出因機械卡阻等現(xiàn)象，而影響傳感器正確的輸出響應特性。

（4）不管是使用普通模擬式稱重傳感器，還是數(shù)字式稱重傳感器，是常溫型稱重傳感器還是耐高溫型稱重傳感器，為確保其使用壽命，減少備件消耗成本，結(jié)合冶金企業(yè)生產(chǎn)實際，建議編制完善的“維護保養(yǎng)規(guī)程”并形成制度化、規(guī)范化，也是使用好、管理好稱重傳感器的重要措施之一。