随着电子技术的发展,电子秤在国民经济的各个领域,电子秤在频繁的使用中,也会发生这样那样的故障。
引言
随着电子技术的发展,电子秤在国民经济的各个领域 得到了广泛的应用,在称重计量工作中起着至关重要的作 用。其数据准确率高,结果简单,操作方便。因此,电子秤正逐步淘汰机械秤,成为现代企业称重的主力。
电子秤在频繁的使用中,也会发生这样那样的故障。 笔者以多年来从事电子秤检定调修工作的经验,结合案例 分析,简要介绍电子秤故障排除方法。
1.结构组成和称重原理(以电子平台秤为例)
结构组成:电子平台秤由秤台、称重传感器、接线盒、 屏蔽信号电缆和称重显示仪表组成。根据客户的不同需要可 选购其他外接设备以组成各种配置,包括:计算机、打印机、 大屏幕显示器、稳压电源及多功能电源插座等。详见图1。
工作原理:被称量的物体置于秤台上,受重力作用下, 重力通过秤台传递到称重传感器上,使称重传感器弹性体发 生变形,粘贴在传感器弹性体变形梁上的电阻应变片引起变 形,造成应变计桥路失去平衡,使传感器输出与重量数值成 比例的电信号,经过接线盒、信号线传输到称重仪表,经线 性放大、A/D转换为数字信号,由仪表的微处理器(CPU)对 重量信号进行处理后直接显示重量数据。详见图2。
2.电子秤故障概述
电子秤是由很多部件组成的,其中的每一个部件、每 一根接线或者外部环境的变化都可能引起故障,如出现仪表 不显示、显示值不稳定、误差很大等等。但归根到底,不外 乎机械方面、电子线路方面和外部因素这三大部分。
机械方面的故障又包括秤体变形、限位装置异常、异物 顶住秤体、基础不水平等等;电子线路方面故障包括称重显 示仪表、称重传感器、接线盒、信号电缆及接头等不部分发 生的故障;外部因素主要是电源稳定度、振动、风力、雷电等对电子秤造成的影响。
要排除故障,应遵循这样的过程来进行;观察故障现象 一一分析产生故障的原因一一检查故障部位一一更换部件、 进行修理。首先是要找到发生故障的原因、故障位置,才能 对症下药,进一步进行测试检查,修复电子秤。
3.故障判断与维修
3.1查找故障位置
电子秤出现故障,应先查找出故障大致位置,然后在 按先外后内、先简后繁、先易后难的原则检查可能出现故障 的部件。
要查找出故障发生在哪个部位,最简单迅速的方法就是 使用传感器模拟器。使用方法如下:将称重显示仪表背后的 信号线插头拔下,将模拟器插头插入,接通仪表电源,观察 仪表是否正常工作。如果工作正常,则表明称重显示仪表没 有问题,故障在秤体或接线盒、信号线;如果工作部正常, 则表明故障处在称重显示仪表或前端的供电电源部分。
这种方法只是定性判断不能进行定量分析。在电子秤出现故障,仪表己不能正常显示时候(如仪表不显示重量值、 显示不稳),用来判断故障位置非常有效。但有时仪表还能 正常显示,而电子秤称重误差大或偏载误差大以及重复性 很差,称重结果己偏离实际值很大的情况,就不能简单的进 行判断,这时可用传感器模拟器进行模拟检定并观察重复 性,或借助标准砝码和万用表进行判断。这种情况称重显示 仪表发生故障的可能性很小,可直接对秤体方面各部件进行 检查,重点检查传感器、限位装置等部位。
3.2故障分析和处理
以下笔者结合工作中处理的故障案例进行了一些故障分 析,以供参考。
3.2.1外部因素造成的故障
本着先外后内的原则,电子秤发生故障后应当首先排 除外部因素的影响。外部环境的变化会对电子秤的称重造 成直接的影响。供电电源的变化、振动、风力、雷电都会造 成电子秤工作部稳定。其中风力、雷电是不可抗力,我们 是没有办法避免的,所以应尽量避免在大风、雷雨天气开机, 同时应做好电子秤的避雷措施及接地保护。对于振动可采 取加减震措施如缓冲装置、隔离沟等方法来减小其影响。供 电电源不纯净可以采用为电子秤单独接线或加装参数稳 压器的方法。
案例一
故障现象:某厂一台3吨的电子平台秤,通电时仪表经 常显示不稳定,数字无规律跳动且变化范围很大,己无法正 常使用。偶尔又能正常工作。
故障分析:仪表显示时而正常时而变化,首先怀疑供电 电源与外界干扰,用万用表观测供电电源电压,有突然波动 的现象。经过现场仔细观察,发现电子平台秤附近有一台机 床,当机床工作时仪表显示就不稳定,机床停止工作后电子 平台秤就恢复正常。经检查电子平台秤的供电电路与机床接 在统一条线路上,当机床工作时对电路有很大的干扰。
故障处理:将电子平台秤的电源与机床分开,为电子平 台秤单独拉一条电源。故障排除。
3.2.2秤体方面机械故障
秤体方面的机械故障主要有秤体受力变形、秤体被异物 顶住、限位装置故障以及称重传感器支撑头故障等。电子秤在长期的使用中频繁的下上物料,不断的有物料散落,机 械部件长期受力、磨损,很容易造成机械部件的损坏,因此 机械故障时电子秤最常见的故障。
这些故障比较好查找,因为机械部件的损坏一般可以用 眼镜直接观察到,或者通过秤体晃动是否灵活判断。
案例二
故障现象:小负荷正常,大负荷变小。
故障分析:a.秤底部有异物,当秤体受重荷时,秤体底 部与异物相碰,受到顶力,使重量变小;b.传感器与其支承 方铁的卸荷螺栓间隙过小,造成重载时螺栓顶住传感器;c、 传感器与限位装置相碰。
故障处理:a、查看秤底部有无异物顶住秤体。如果有, 清除掉;b、用塞尺测传感器与卸荷螺栓之间的间隙。如果 不能顺利通过,重新调整卸荷螺栓,使其与传感器有一定的 间隙;c、检查传感器与限位装置有无相碰现象,应使传感 器与其周围限位装置有一定的空隙。
3.2.3称重传感器故障
称重传感器是电子秤中的最关键部件,它起到把重力 传变成电信号的作用,如果称重传感器出现故障将造成转换 中的错误,直接影响到电子秤的正常工作。
称重传感器出现故障可能会造成电子秤误差大、无法 归零、偏载误差大、重复性差等现象。查找称重传感器故障 可以通过以下方法:
在接线盒内用万用表检查正激励(+EX)和负激励(-EX) 间电阻值(在接线盒内通向仪表的信号线柱上测),其阻值 大约为400D/传感器数。用万用表测量总输出端的正输出
(+Si)和负输出(-Si)之间电阻,其阻值大约为2500Q/ 截面数(注),如果发现阻值不对,按下一步查找。
注:截面是垂直秤台纵向方向,每一对传感器的面。即 一个截面一般有一对传感器,如30t汽车衡有4个传感器, 分在两个截面上,截面数为2。
逐次断开传感器,用上述(1)的方法,测量正负激 励端或正负输出端间阻抗值,查出损坏了的传感器。如果这 步检查没有问题,则按下步继续查找。
将砝码依次放在秤台各个截面上,如果发现那个截面 的示值不正确,则再将砝码放在这个截面的传感器角上(压 角),查出坏传感器,在更换传感器。
或者脱开某传感器的+Si、-Si端在不通电情况下测 电阻值,应在350Q左右,在通电情况下,测两端的直流电 压,设传感器容量为K,它实际收到的力为F,如果使用8142 仪表,则电压值应为:12.5X2F/K(mV)。
案例三
故障现象:一台30t电子汽车衡其示值时正时负,称重 误差较大。
故障分析:a、机械结构出现故障;b、传感器损坏。
故障处理:用一辆3t铲车压四角,发现其中一角误差特 别大。估计传感器发生故障。脱开接线盒内各传感器引线, 用万用表测其输入输出电阻差值不太大。重点测量差值较大 的那一个角的传感器,发现输入电阻变化较大(正常值为382 Q±4Q),更换该只传感器,故障即排除。
3.2.4信号传输故障
电子秤的显示仪表和秤体之间通过一根7芯屏蔽电缆 来连接,该电缆既用来给称重传感器供电又用来传输传感 器、接线盒的输出信号到仪表。因此,一旦电缆出现故障, 将直接造成电子秤工作不正常。该屏蔽电缆一般为穿管铺 设于地下,最容易出现故障的是两端的接头盒进出穿线管的 部位。检查时,要认真检查接线盒电路板上和信号线插头中 各芯线连接是否牢固、有无断股、有无短路,还有在电缆易 磨损的地方有没有损坏。
案例四
故障现象:有一台电子汽车衡,显示数值有时增加几十 个d有时负几十个d,很不规则。
故障分析:a、传感器受损;b、仪表与秤体之间的电缆 受损。
故障处理:考虑到随机干扰,检查秤体、仪表接线盒各 接地线、传感器屏蔽线都正常。单独用模拟器测量仪表,显 示稳定。分别测试各传感器都正常,最后检查接线盒到仪表 之间的电缆线,发现电缆线表面塑胶皮被老鼠咬去,激励线 和信号线都裸露,并有一巢小鼠在管道中。清除鼠巢,更换 电缆。仪表显示正常。
3.2.5称重显示仪表故障
称重显示仪表一般由模拟电路和数字电路两部分组成。 从结构上看主要有电源部分、主电路板、显示器、键盘灯部 件。称重显示仪表的故障率很低,使用中很少发生故障,而 且电路较复杂,检查较困难。对于电源部分可通过测量输出 电压来诊断,对于主电路板最快捷简便、最易于操作的方法 是“代换法”,即使用完好的主电路板直接代换原电路板, 这样可快速判断出是否主电路板发生故障。
总之,电子秤发生故障的原因是多种多样,在检修电子秤时,要针对故障现象认真分析、判断,查找故障部位, 耐心的检查测试。才能少走弯路,尽快排除故障。