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電子汽車衡常見(jiàn)故障和解決辦法探討

本文介紹了 SCS － 120T 型靜態(tài)數(shù)字式汽車衡的系統(tǒng)組成與工作原理; 總結(jié)了在日常工作中，靜態(tài)汽車衡的常見(jiàn)故障及相應(yīng)的解決方法; 提出了靜態(tài)汽車衡使用中應(yīng)注意的一些問(wèn)題。
引言
電子汽車衡是目前廣泛應(yīng)用的稱量計(jì)量設(shè)備之一。按其稱量方式可分為靜態(tài)汽車衡和動(dòng)態(tài)汽車衡。按稱重傳感器輸出信號(hào)處理方式又可分為模擬式汽車衡和數(shù)字式汽車衡。動(dòng)態(tài)式汽車衡主要用于交通管制中對(duì)超載超限車輛的初步判定。作為執(zhí)法憑證，以及高速公路收費(fèi) 系統(tǒng)中，作為計(jì)重收費(fèi)的重要手段。動(dòng)態(tài)汽車衡的主要特點(diǎn)是在稱量過(guò)程中，稱重車輛無(wú)需完全靜止在稱臺(tái)上，允許緩慢通過(guò)稱臺(tái)，車速一般控制在( 3 ～ 5) km / h 即可完成稱量數(shù)據(jù)的讀取。所以動(dòng)態(tài)汽車衡具有稱重效率高、量程范圍大、動(dòng)態(tài)綜合誤差大等特點(diǎn)。靜態(tài)汽車衡多用于公司與公司之間的汽運(yùn)貨品的稱重計(jì)量，作為公司貨品貿(mào)易結(jié)算的重要依據(jù)。靜態(tài)汽車衡在稱重時(shí)，必須保證稱臺(tái)上的車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，否則在稱量過(guò)程當(dāng)中致使稱量數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大誤差。當(dāng)前的汽車衡多采用數(shù)字式稱重傳感器。數(shù)字式稱重傳感器具有信號(hào)穩(wěn)定、抗電磁干擾能力強(qiáng)、稱量精度高、重現(xiàn)性好、載荷線性范圍寬等特點(diǎn)，同時(shí)有著良好的防水防潮性。不論是靜態(tài)汽車衡還是動(dòng)態(tài)汽車衡，計(jì)量的原理都是利用傳感器把被測(cè)質(zhì)量產(chǎn)生的作用力轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)放大、轉(zhuǎn)換、輸人到計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集處理。由打印機(jī)直接將被測(cè)質(zhì)量的重量打印出來(lái)。由于靜態(tài)汽車衡是企業(yè)對(duì)外貿(mào)易結(jié)算的主要依據(jù)，該設(shè)備的運(yùn)行狀況好壞和計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系著企業(yè)過(guò)磅計(jì)量效率、客戶雙方的經(jīng)濟(jì)利益和信譽(yù)，為此，按照計(jì)量法管理規(guī)定，汽車衡作為貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量設(shè) 備要按照檢驗(yàn)周期每年進(jìn)行強(qiáng)制檢定。以漳州某公司為例，該公司目前現(xiàn)有型號(hào)為 SCS － 120T 地上靜態(tài)數(shù)字式汽車衡 3 臺(tái)，運(yùn)行狀況總體相對(duì)穩(wěn) 定，每年也經(jīng)過(guò)計(jì)量檢定部門檢定合格，但在近幾年使用過(guò)程中也陸續(xù)出現(xiàn)了幾次故障。本文結(jié)合此種汽車衡的特點(diǎn)和常見(jiàn)的故障現(xiàn)象，簡(jiǎn)要介紹幾種故障處理的具體做法，以及日常使用的應(yīng)注意的問(wèn)題。

2 結(jié)構(gòu)組成及工作原理
2. 1 系統(tǒng)組成 SCS － 120T 型靜態(tài)電子汽車衡稱重系統(tǒng)主要由稱臺(tái)、稱重傳感器、連接件、限位裝置、接線盒、大屏幕顯示儀表、計(jì)算機(jī)及配套操作軟件、打印機(jī)等幾部分組成，如圖 1 所示。稱臺(tái) 稱重傳感器 1 稱重傳感器 n 稱重傳感器 2 大屏幕顯示儀表計(jì)算機(jī) 打印機(jī) 稱重傳感器接線盒圖 1 汽車衡稱重系統(tǒng) ( 1) 稱臺(tái)和稱重傳感器秤臺(tái)共分為 3 節(jié)，采用模塊化設(shè)計(jì)，搭接插扣式結(jié)構(gòu) 連接。全長(zhǎng)約 21 米，寬度 3. 4 米。秤臺(tái)結(jié)構(gòu)采用 U 形截面的冷彎型鋼組焊，整體鋼度、抗扭性能及臺(tái)面的局部鋼度均較好，可以自由組成多種規(guī)格，安裝測(cè)試維護(hù)方便，廣泛適用于各種載貨卡車、自卸車、半掛車、罐車等車輛的稱重計(jì)量。該汽車衡采用 10 只由德國(guó) HBM 公司生產(chǎn) 的 C16iC3 /40T 數(shù)字橋式稱重傳感器，精度等級(jí)為 0. 03% ，分辨率 20kg，分別固定在秤板下方兩側(cè)的承重梁上。此種傳感器具有自診斷功能，可進(jìn)行故障報(bào)警，且還具有防雷擊、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。稱重傳感器在載重時(shí)其自身彈性體產(chǎn)生形變，電阻應(yīng)變橋失去平衡，把重量大小轉(zhuǎn) 變?yōu)殡妷盒盘?hào)( 毫伏級(jí)) 輸出，從而實(shí)現(xiàn)力/電轉(zhuǎn)換。 ( 2) 稱重?cái)?shù)字化顯示儀表數(shù)字化顯示儀表采用ＲS485 接口與數(shù)字式稱重傳感器實(shí)現(xiàn)通訊，最多可以外接 32 只數(shù)字式稱重傳感器。可進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)偏載調(diào)節(jié)( 四角調(diào)整) ，可以自動(dòng)對(duì)單只傳感器尋址并且讀取數(shù)據(jù)，也可以現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)修改傳感器的編號(hào)。多采用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源、大屏幕數(shù)碼管顯示、不銹鋼金屬外殼，具有良好的屏蔽抗干擾性。稱重傳感器輸出的電信號(hào)經(jīng)過(guò)稱量?jī)x表模數(shù)轉(zhuǎn)換、放大處理、數(shù)字邏輯運(yùn)算、顯示驅(qū)動(dòng)等電路處理，最后顯示出稱量數(shù)據(jù)。 ( 3) 限位裝置限位裝置由限位底座及限位螺栓組成。每臺(tái)汽車衡上裝有 8 個(gè)限位裝置，分別安裝在稱臺(tái)縱向和橫向兩端。其作用是阻止汽車衡在稱量時(shí)大范圍的前后、左右晃動(dòng)，確保稱重傳感器的使用壽命和數(shù)據(jù)的快速穩(wěn)定。在溫差較大的冬夏兩季，該裝置需及時(shí)檢查并作微量調(diào)節(jié)，保證其限位間隙在 4mm ～ 5mm。間隙過(guò)大，易造成稱量過(guò)程中秤板整體晃動(dòng)，稱量數(shù)據(jù)難以穩(wěn)定; 間隙過(guò)小，在稱量過(guò)程中秤板易產(chǎn)生接觸摩擦，從而增大計(jì)量誤差。

2. 2 工作原理汽車衡是利用應(yīng)變電測(cè)原理進(jìn)行稱重計(jì)量，即被稱重物或載重汽車置于秤臺(tái)上時(shí)，在重力作用下，稱臺(tái)將重力相對(duì)均勻地傳遞至安裝在承重支承頭上的稱重傳感器上，稱重傳感器彈性體產(chǎn)生形變。在每個(gè)稱重傳感器的彈性體上粘貼有 4 個(gè)應(yīng)變計(jì)，由此構(gòu)成惠斯登電橋。貼附于彈性體應(yīng)變梁上的應(yīng)變計(jì)橋路失去平衡，輸出與重量數(shù)值成比例的電信號(hào)。經(jīng)線性放大器將信號(hào)放大。再經(jīng) A /D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由大屏幕顯示儀表的微處理機(jī) ( CPU) 對(duì)重量信號(hào)進(jìn)行處理后直接顯示重量數(shù)據(jù)。如果配置計(jì)算機(jī)可將計(jì)量數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理，進(jìn)行數(shù)據(jù)的保存和打印。

3 故障現(xiàn)象及處理方法 ( 1) 故障現(xiàn)象: 儀表顯示有漂移現(xiàn)象。可能原因: 由于稱重傳感器底座長(zhǎng)期浸水受潮，限位銷腐蝕缺損，信號(hào)線纏繞緊繃，致使信號(hào)線的絕緣外皮磨損開(kāi)裂，部分屏蔽線斷裂，信號(hào)線裸露，從而導(dǎo)致其整體性能變差，抗干擾能力減弱。解決辦法: 整體更換信號(hào)線已破損的同規(guī)格稱重傳感器。對(duì)缺損的限位銷進(jìn)行更換。檢查每一只傳感器的內(nèi)碼值，進(jìn)一步確認(rèn)存在問(wèn)題的傳感器，更換后，對(duì)其進(jìn) 行標(biāo)定和稱量數(shù)據(jù)比對(duì)，重新進(jìn)行段差、角差測(cè)試。如何判斷某個(gè)傳感器有故障: 儀表關(guān)機(jī)，插上修改地址插頭，然后儀表接上待判定那個(gè)傳感器( 只能接一個(gè) 傳感器) 。開(kāi)機(jī)自檢后顯示所接傳感器的編號(hào)，按輸入鍵后，儀表顯示此傳感器的所受載荷，根據(jù)儀表顯示值可直觀判斷此傳感器是否有故障。 ( 2) 故障現(xiàn)象: 儀表開(kāi)機(jī)后自檢，然后顯示“……”死機(jī)。可能原因: 計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝的接線盒中信號(hào)線正負(fù)極線接反。解決辦法: 斷開(kāi)電源，用儀表檢測(cè)所有傳感器電纜線與總線的相應(yīng)色線是否正確，測(cè)試相互之間有無(wú)碰線，重新連線后即可。紅黑線為直流 12 伏電源線，白綠線為信號(hào)線。 ( 3) 故障現(xiàn)象: 在儀表和計(jì)算機(jī)連接后。大屏幕顯示儀表有數(shù)據(jù)顯示。而計(jì)算機(jī)上的運(yùn)行稱重軟件無(wú)數(shù)據(jù) 顯示。可能原因: 稱重軟件版本較老，存在 bug。解決辦法: 更新稱重軟件。開(kāi)啟電源時(shí)，先打開(kāi)顯示儀表的電源，隨后再打開(kāi)計(jì)算機(jī)的電源。 ( 4) 故障現(xiàn)象: 稱重車輛下稱臺(tái)后，儀表上仍顯示一個(gè)比較大的穩(wěn)定數(shù)據(jù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)歸零。可能原因: ①稱臺(tái)的限位裝置被卡死，限位間隙余量過(guò)小。 ②稱重傳感器底部有臟物，使得稱重傳感器無(wú)法自由活動(dòng)。解決辦法: ①檢查稱臺(tái)的限位裝置，其間隙一般調(diào)至 4mm ～ 5mm 為佳。調(diào)整限位間隙時(shí)，建議對(duì)限位螺栓涂抹黃油，可有效減緩其生銹卡死，方便以后調(diào)節(jié)。在溫差較大的冬夏兩季，要及時(shí)檢查限位裝置的限位間隙余量是否合適，做到及時(shí)調(diào)整。 ②及時(shí)檢查并清理稱重傳感器周圍及稱臺(tái)底部的灰泥等臟物，保證稱重傳感器和整個(gè)稱臺(tái)能夠自如活動(dòng)。 ( 5) 故障現(xiàn)象: 顯示錯(cuò)誤信息 ErrON。可能原因: 儀表與第 N 號(hào)傳感器通訊不上，該傳感器有故障或其連接線有故障。解決辦法: 檢查傳感器與接線盒之間的連線，測(cè)量其紅、黑連線間是否有 11. 5V ～ 12V 的直流電壓，若有電壓正常，則可判斷為該傳感器已損壞，需更換相同規(guī)格和地址的傳感器; 若無(wú)電壓，測(cè)量?jī)x表與接線盒連線的 DB9 插頭上的紅黑連線有否 11. 5V ～ 12V 電壓，若有則為儀表與接線盒的連線已斷路，若無(wú)電壓，則顯示儀表內(nèi)部供電已損壞，需更換顯示儀表。更換新的傳感器要進(jìn)行地址的標(biāo)記。無(wú)論更換傳感器還是更換顯示儀表，整個(gè)稱重系統(tǒng)都需進(jìn)行標(biāo)定，確保稱重?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4 注意事項(xiàng) 為保證汽車衡自動(dòng)稱重系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，減少故障。日常使用中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面: ( 1) 整個(gè)稱重系統(tǒng)的電路部分要有可靠地接地系統(tǒng) 和避雷措施，以免對(duì)傳感器和儀表造成損壞。 ( 2) 嚴(yán)禁在稱重過(guò)程中使用電焊操作或其他強(qiáng)電流設(shè)備，以免對(duì)稱重傳感器造成永久性損壞。 ( 3) 要加強(qiáng)對(duì)稱重傳感器周圍衛(wèi)生的清理，以避免臟物對(duì)其造成稱重影響。尤其是在冬季，由于天氣寒冷，如果沒(méi)有及時(shí)清理臟物或積雪，一旦上凍，將會(huì)對(duì)稱重傳感器造成很大的影響。 ( 4) 要確保稱重傳感器定位銷的完整。一旦缺失，稱重傳感器在使用過(guò)程中，會(huì)隨秤臺(tái)的晃動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，從而造成信號(hào)線的纏繞，若不及時(shí)恢復(fù)，將會(huì)造成斷線，影響稱重。 ( 5) 防止過(guò)重車輛過(guò)磅，雖然汽車衡能夠稱重 120T 以下的車輛，但汽車衡的最佳使用范圍為稱重量程的 30% ～ 70% 之間，汽車過(guò)重，長(zhǎng)時(shí)間的使用會(huì)減少傳感器的使用壽命。 ( 6) 在溫差較大的冬夏兩季，要及時(shí)檢查和調(diào)整限位裝置，保證其限位間隙余量在 4mm ～ 5mm 范圍內(nèi)。 ( 7) 定期檢查稱重傳感器及信號(hào)線，清理稱臺(tái)底部雜物，保證傳感器無(wú)雜物覆蓋，定位銷完好無(wú)缺損，信號(hào) 線絕緣層完好無(wú)破裂、無(wú)纏繞，接線盒密封固定良好等。

5 結(jié)束語(yǔ) 靜態(tài)數(shù)字式汽車衡目前作為常見(jiàn)的法定稱重計(jì)量設(shè) 備，應(yīng)用較為廣泛且相對(duì)穩(wěn)定。在安裝初期要注意地基的牢固、基礎(chǔ)的水平和接地設(shè)施的良好，接地電阻值應(yīng)保證小于 10 歐姆。在使用中要時(shí)常檢查傳感器部分，傳感器定位銷、信號(hào)連線、限位部分、接地端子等是否處于正常狀態(tài)。檢修作業(yè)時(shí)按照檢修規(guī)程進(jìn)行規(guī)范作業(yè)，做好日常的維護(hù)和維修工作。按計(jì)量法規(guī)定期進(jìn)行檢定，是確保稱重系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、減少故障、延長(zhǎng)其使用壽命、保證計(jì)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的有效措施。

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