本文系统介绍了汽车衡安装、调试的全过程,对提高汽车衡的准确 性、性能的稳定性、延长使用寿命起到一定的作用。
1.引言
如何使汽车衡计量准确、性能稳定、使 用寿命长久,是每个汽车衡所有者(使用 者)的愿望。汽车衡计量准确、性能稳定、 使用寿命长久,与汽车衡使用环境、基础设 计与制作、秤台结构与加工、传感器和仪表的性 能与质量、安装与调试、使用与维护等因素有 关。电子汽车衡使用环境、基础设计与制作、秤 台结构与加工、传感器和仪表的性能与质量等因 素,是客观因素不好改变,只有安装与调试和使 用维护随时可以进行,而正确的安装与调试对电 子汽车衡尤为重要,如果安装不到位、调试方法 不正确,将无法达到理想的使用状态。本文分别 对汽车衡的安装和电子汽车衡的调试进行详 细介绍。
2.汽车衡的安装
为了使初学安装汽车衡的有关人员,以 及想要进行安装电子汽车衡的人员,能够对安装 电子汽车衡的安装条件、安装步骤有足够的了解, 不使其在安装汽车衡的工作中走弯路,并对 此项工作做好充分的思想准备和物资准备,现将 汽车衡的具体安装方法介绍如下。
2.1安装汽车衡应具备的条件和准备
安装汽车衡应具备的条件和准备包括: 有验收合格的安装基础;备用支撑材料;合适的 吊装机械;与秤体重量相适应的千斤顶;厚薄不 同的钢质调整垫板;合适的常用工具等。
2.1.1验收合格的安装基础是指:在安装电 子汽车衡前必须对安装基础进行测量,主要测量 包括以下几个方面。
2.1.1.1基坑长度:要测量基础两端长度符合 图纸要求,对角线长度要相等,如果不相等说明 地基夹斜(基础是平行四边形而不是矩形)严重 的可造成总长不够,需要修正后方可安装。
2.1.1.2承重点相互位置要符合图纸要求,如 果相差20mm以上必须进行纠正(指有预埋件的基 础)。
2.1.1.3各承重点上平面是否在同一平面上 (用水平仪或透明管进行测量),测量数据对安装 有指导意义,相对高度较低的点可加厚二次垫板。
2.1.1.4每个承重点上面要平整。
2.1.1.5有预埋钢板的要用榔头敲击钢板检査 钢板下是否有空隙,空隙超过垫板1/9面积应进行 处理,有个别分散小气孔不影响安装。
2.1.1.6将基础清理干净,特别是承重点位置 上的水泥斑块。
2.1.2备用支撑材料:最好是方木,髙度是 秤台下面到基础传感器支点的距离,一般为 300mm x 300mm x 600mm的矩形方木为最好,一 节秤用4块,两节秤需6块,三节秤需8块,四 节秤需10块。也可用砖块当支撑材料,但要有足 够多的砖块。
2.1.3合适的吊装机械是指:根据单节秤台重 量来确定的吊装机械,经验告诉我们起重机起动最 大值(例:8t、12t、16t、25t吊机)除以4应大于 单个秤台重量,如秤台单个重为4t,起重机械应大 于或等于16t,这样起重秤台就位比较安全。
2.1.4与秤体重量相适应的千斤顶是指:根 据单节秤台重量来确定的千斤顶,一般多节秤台 都用10t千斤顶,准备两个较合适,单节秤的秤台 用5t千斤顶即可。大的千斤顶也可,但是携带和 使用不方便。
2.1.5厚薄不同的钢质调整垫板是指:因地 基的各承重点高度不一,或因秤台在加工时整体 因内应力的作用产生的秤体轻微变形,造成各安 装传感器位置不在同一平面内,当安装传感器时 会出现各传感器受力不一致,影响零点输出,这 时所加用的钢质调整垫板。垫板一般要准备1mm、 2mm、4mm若干,对三节秤台的电子汽车衡,每 个规格要准备2块~ 4块。钢质调整垫板的尺寸要 略小于预埋垫板尺寸。
2.2安装步骤
安装电子汽车衡步骤有:必要的连接线穿管、 秤台就位、安装传感器、传感器和仪表连接、连 接后的通电检查及调整、紧固传感器下的钢质调 整垫板、调整限位螺丝、加装接地线等。
2.2.1连接线穿管是电子汽车衡安装前必须做的工作,也就是称重仪表与接线盒的连接线, 一端在秤房内,一端在基础的下方,如果秤台就 位后穿线则很不方便。穿线管一般在做基础时做在基础中,有的用户在穿线管中留有拉线铁丝方 便穿线,但有的用户没有在穿线管中留拉线铁丝, 造成穿线有一定的难度,这时可用单股细钢丝 (
2.2.2秤台就位:使用的起重机械操作人员 必须有专业操作证,起重设备要符合本文2.1.2条 款的要求,吊装机械要准备两条长度相等的钢丝 绳;支撑材料(方木或砖)要放到位,即:秤台 两端和传感器安装位的旁边。对于多节秤要分清 首先就位的秤台,也就是有四个传感器安装位的 秤台要先就位,顺序错了无法安装;有的秤台有 角的标注(如图1所示),就位时应按顺序放置。 每个秤台就位时,秤台每个角要有一个人掌握落 点位置(秤台传感器安装位置与基础上的支撑点 位置大致相照),使得秤台落下后不用大的调整, 并使支撑物对秤台有良好的支撑。秤台落下后, 秤台边线应于基础两端面相垂直,多节秤边线应 成一条直线,并且秤台两端面与基础之间的间隙 要大致相等。梅特勒一托利多公司给大型电子汽 车衡安装(柱式传感器)准备了专门的装秤支撑 立柱,这时可用支撑立柱替下原有的支撑材料, 使秤台在安装支撑立柱的前提下进行准确就位, 其他厂家生产的汽车衡可在加装传感器后进行准 确就位。
2.2.3安装传感器:电子汽车衡需要现场安 装传感器的类型包括:柱式、桥式、轮辐式(使 用较少)、悬臂梁式(60t以下的秤使用),有些类 型传感器如悬臂梁式传感器和部分桥式传感器在 出厂前已安装在秤台上,无需现场安装,以下主 要叙述桥式和柱式传感器的安装过程。
2.2.3.1安装前对传感器进行认角,因为大多 数电子汽车衡在生产厂家对传感器进行了编号 (对模拟传感器接线盒进行了调整),对仪表进行 了标量,所以传感器认角是必要的。一般秤台上 的角为:站在秤房,面向秤台,前面为上,后面 为下,前面角为单号,后面角为双号,左上为1 号角,左下为2号角,如图1所示。
2.2.3.2对传感器线进行穿管,穿管时要注 意:将传感器接线头用胶布缠好,防止将线皮损 坏。拉线时不能用力过大、用力过猛防止将内线 拉断。
2.2.3.3传感器的安装,安装传感器要从秤的 一头开始,还要考虑秤台位置精准就位的问题。 最好两人用两个千斤顶在秤的同一端两侧同时进 行安装。如需秤台轻微位移,可将传感器下方向 位移方向倾斜,但是一次不能位移太多,一次最 多10mm ~ 15mm,每安装一只传感器应将其旁边 的支撑物取下,待全部传感器安装完后,用撬杠 撬动秤台一端面,秤台应活动自如。
2.2.3A传感器就位后的检查及调整,检查项 目主要有:①秤台就位是否在最理想状态,如果 不理想可用移动个别传感器下方位置,进行调整。 ②检查每个安装的传感器是否为最佳状态,艮P: 柱式传感器与基础和秤台是否垂直,对于在基座 上安装的桥式传感器看其钢球是否在传感器的正 上方,以及是否与秤台上的钢球碗位置相对应。 如果不在最佳状态可将传感器进行轻微位移达到 最佳状态。③检查各传感器受力是否基本一致 (初步检査),对柱式传感器检查方法是:用手旋 动传感器,看每个传感器是否都能转动,如果能 转动是否用力基本一致。对桥式(包括轮辐式) 传感器检查方法是:用手旋动传感器上的钢球, 看每个传感器钢球的是否都能转动,如果能转动 是否用力基本一致。对悬臂梁传感器检査方法是: 用手旋动传感器下的摇摆器,看每个传感器下的 摇摆器是否都能转动,如果能转动是否用力基本 一致。如果用力相差比较大,可在用力较轻的传 感器下方加放钢质调整垫板,进行调整,加放钢 质调整垫板时,也可参考基础测量时的数据来选 择加放钢质钢板的厚度,调整结果应该是:能转动的传感器(或钢球)用力基本一致。
2.2.4传感器和仪表连接是经过接线盒连接 的,对模拟式传感器来讲,在连接之前必须将接 线盒调整平衡(在出厂前标定好的秤或数字秤不 做此项工作);接线板认角、接线盒穿线;认线连 接。
2.2.4.1接线盒平衡调整:对于生产厂家没有 对秤量进行了标定的秤,则接线盒需要平衡调整, 其调整方法:对于调信号型(有隔离电阻)接线 盒的调试,用数字万用表调在20kfl档,把总线 信号输入端的+S (+IN)和-S (-IN)短路,用表 笔依次测量每一个传感器接线端子上的+S和-S 处,看其阻值,调节其相应的电位器,使万用表 显示阻值一致,并使阻值在4.40Kft ~ 4.60KD之 间。对调电压型(无隔离电阻)接线盒的调试, 用万用表调在2000档,一支笔接总线的+E端, 另一支笔分别接在每一个传感器接线端子的+E 处,调节其相对的电位器,使万用表显示阻值一 致,阻值在10H最好。如供桥负极上也有可调电 位器,也要对-E总至各传感器接线端子的-E进 行调节,使万用表显示阻值一致,阻值在1011最 好。
2.2A.2接线板认角、接线盒穿线:不论是模 拟秤还是数字秤都必须做的项目,一般接线板的 标角与秤台标角一致,这样有利于安装和维护。 接线板标角如图2所示依次将秤台上安装的传感 器线,穿入接线板对应的接线盒穿孔,穿入接线 盒内。
图2接线板标角 2.2A.3认线连接:对于新出厂的模拟秤,可 按传感器合格证上写明的+E、-E、+S (+IN)、-S (-IN)、SH进行逐一连接。对于新出厂的数字秤, 可按传感器合格证上写明的+E、-E、A (或+R、
+T)、B (或-R、-T)、屏蔽进行逐一连接。对于 购置的旧模拟电子秤连线时应注意:传感器是否 都是一个品牌,因为不同生产厂家的传感器线颜 色不同,应进行认线。对四线传感器测量方法是: 万用表调在2k档,两表笔对四根线两两相测,电 阻最大的两根线为供桥线,即:+E和-E,其余两 根为信号线,即:+S (+IN)和-S (-IN)。数字秤 使用传感器必须是同一厂家的,否则无法联机。 连接传感器线后最后连接总线,总线连接也要按 仪表说明书规定的连接方法进行连接。
2.2.5连接后的通电检査及调整包括:各传 感器连接是否正确,各传感器的零点输出是否正 常,用垫片调整零点输出。
2.2.5.1查看传感器仪表是否连接正常,主要 方法是:仪表接通电源后看是否显示正常,正常 的显示应该是:开机—自检—归零。不正常仪表 应有提示(或不归零)。对模拟旧秤移装秤容易出 现+E和-E接反或+S (+IN)和-S (-IN)接反, 检査方法:对无标量旧秤安装新仪表,应先标定 一量值,如:三人约重量为210kg就先在仪表上 (按仪表说明书)标量210kg。此标量是临时调整 量,不属于调整后的最终标量。然后一个人在秤 台边沿环绕一周,看仪表显示是否每个承重点都 显示为+70 (或60和80) kg,如果有承重点显示 为-70 (或-60和-80) kg则说明这个承重点的传 感器线+E和-E接反或+S (+IN)和-S (-IN) 接反,这时只要将+E和-E或+S (+IN)和-S (-IN)其中的一对线倒一下即可。
2.2.5.2检査各传感器的零点输出:对数字 秤要查看仪表上的零点输出信号,要基本一致, 对于多秤台汽车衡两端的传感器零点输出要相对 于中间的传感器零点输出信号要略小,因为两端 只承受一个秤台的压力。对于模拟秤要査每个传 感器的零点输出,就要打开接线盒,有隔离电阻 的接线盒可直接用万用表进行测量,没有隔离电 阻的要分别从接线盒上拆下每个传感器的+S和 -S线分别进行测量。测量方法:把万用表调在直 流200mV档用表笔测量每一个传感器信号输出端 子(+S和-S)之间的电压,并逐一记录待全部检测完后,进行分析,看是否需要添加(或减少)
钢质调整垫板。例:零点输出记录如图3所示。
图3传感器零点输出记录 2.2.53用钢质垫板调整零点输出:从以上传 感器零点输出记录分析,6角和7角传感器下需要 加调整垫片。首先要在6角加垫片2mm,再测量 每一个传感器信号输出端子(+S和-S)之间的电 压,零点输出记录如图4所示,单位(mV)。
图4传感器零点输出记录 然后在7角传感器下加调整垫片2mm,再测 量每一个传感器信号输出端子(+S和-S)之间的 电压,零点输出记录如图5所示,单位(mV)。
从传感器零点输出记录图5分析已基本达到 较理想的零点输出状态,零点调整完毕。
2.2.6紧固传感器调整垫板:对于柱式传感 器的电子汽车衡必须紧固调整垫板,对于桥式传 感器在基础上安装的,有的不用紧固调整垫板。 紧固传感器调整垫板方法有:紧固底板螺丝或将 调整垫板与预埋底板焊接在一起,焊接时应注意: 焊机搭铁线一定要放在所焊接的底板上,绝对不 能将搭铁线放在秤台上焊接底板。
2.2.7调整限位螺丝,是安装汽车衡必须做 的工序,特别是安装柱式传感器的汽车,如果秤 台与秤基础间隙过大,有可能造成秤台向一端倾 斜,压坏所有传感器;如果秤台与秤基础间隙过 小,有可能产生秤台向一端侧靠影响称量准确性。 调整限位螺丝的间隙最好在lOrrnn左右。值得注意 的是:每到季节变换时,应调整一次限位螺丝。
2.2.8安装搭铁线是安装秤的最后一道工序, 也是防雷击的一种必要手段。其方法:最好每个 传感器附近(秤台上)加装一接地线,也可每节 秤台加装一根接地线。如果每个传感器附近加装 一接地线,应使用线径大于两平方毫米铜芯线; 如果每节秤台加装一接地线,应使用线径大于六 平方毫米铜芯线。其接地阻值不大于4ft。具体可 参照GB 50343-2012键筑物电子信息系统防雷 技术规撤〉[1要求进行。
3.汽车衡的调试
汽车衡的调试一般可分为安装后的调试、 更换部件后的调试、检定中的调试等。诸多调试 只有安装后的调试最为全面,以介绍电子汽车衡 安装后的调试为主,使初学者系统了解电子汽车 衡需调试的内容、调试所必备的条件以及调试实
施等。
3.1电子汽车衡需调试的内容 电子汽车衡需调试的内容包括:计量性能调 试和功能调试,计量性能调试主要包括:角差的 调试,秤量准确度的调试;功能调试包括:最大 秤量、分度值、开机自动清零范围、自动零点跟 踪、手动清零范围、动态检测能力、滤波等级、 打印机选择、打印格式选择等。
3.2电子汽车衡调试必备条件 电子汽车衡调试必备条件包括:称重显示器 生产厂家配备的仪表技术说明书;用于调整角差 与称量相适应的砝码或重物;要准备叉车;没有 叉车可准备茫车、吊车往秤台上吊装砝码或重物; 必备的工具以及合适的天气。
3.2.1调整角差与称量相适应的砝码或重物 包括:怯码、叉车、密度较大的物品(如:吨包、 钢锭、铅锭、铁块、钢砖、……等)。调试(50 ~ 150)t电子汽车衡角差所需最小量值(如表1所 示)为(4~6)t,越多越好;也可准备1/ (N-1) 最大秤量的砝码或重物(N为承重点个数)。
表1是调试用砝码或重物最小量值,不能再 比此量更少了,再少就达不到消除角差的目的, 也就达不到JJG 555-1996《非自动秤通用检定规 m的要求。
3.2.2必备的常用工具以及适应调试的天气,必备的常用工具包括:数字万用表;符合安装用 的各种规格的扳手;螺丝刀、手钳、电烙铁等。 合适的天气:无雨、雪,风小于三级即可。
3.3电子汽车衡调试的实施 电子汽车衡计量性能调试主要工作是对角差 的调试,对于秤量准确度的调试,只要有足够的 标准砝码,按照仪表^*明书就可以调出正确的量
值。其他功能调试要结合用户需求以及计量《检 定规程>〉的要求进行调试。
3.3.1角差调试是在零点输出调整好后,以 及在称重仪表标定一定量值的基础上才可进行的 工作。如果没有调整好零点输出,可参照本文相 关内容调整好零点输出;如果是新更换的仪表, 可先对仪表进行标定一定量值,再按照相关内容 调整好零点输出后进行角差调试。调试可分为几 个步骤:对汽车衡进行碾压、仪表扩展显示、査 看各个承重点(压角量的)示值、制定调试点的 调试方案、调试方法、段差微调。
3.3.1.1对于新安装未投入使用的电子汽车衡 的调试,调试前首先用10%max < P < 20%max的车 辆对电子汽车衡进行碾压不少于3个来回,车辆 在电子汽车衡上行驶速度达到5km < V < 10km,并 进行有效制动,使各个传感器充分就位。
3.3.1.2调整仪表到扩展显示状态,托利多仪 表有此项功能,其他仪表可按调整分度值的方法 将分度值调整到相对最小值(见表1中扩展后分 度值),仪表扩展显示后受环境影响较大,这时调 试一定要在合适的天气下进行,即:无雨、无雪, 风小于三级。关于风的大小是否对调试造成影响, 可用观察的方法进行,在扩展显示后观察仪表, 是否能在“0”点稳定3分钟以上,如果仪表能在 “0”点稳定3分钟以上,说明风对调试没有影响, 即风小于三级。
3.3.1.3査看各个承重点示值就是用叉车(或 铲车、吊车)将一定量的砝码或重物依次放在每 个承重点上,看每个点上显示数值是多少,并做 好记录。如果使用叉车进行压角调试,最起码要 用3t以上的叉车,因为3t叉车自重4.2t左右,再 叉2t货物即可。如果用5t叉车,其自重7.5t左 右,不叉货物也可压角。叉车压角时,将叉车逐 一停在每个承重点上并熄火,看每个点上显示数 值是多少,并做好记录,例如:调试150t电子汽 车衡扩展显示后分度值为5kg,逐一在每个承重点 上加放6t砝码或重物记录如图6所示。
3.3.1.4根据以上记录制定调试方案,从记录 中分析得知1、6、7角明显较低,应往上调;2、 5、8虽然也低但第一遍调试时可以不调,因为
在上调1、6、7角时,2、3、5、8也随之上升;4 角显示正确不用调试。
3.3.1.5对模拟式电子汽车衡的调试方法:可 将6t砝码或重物逐一加放在1、6、7承重点上分 别进行调试,其步骤为:先现将6t砝码或重物放 在1号角,调整接线盒中相应该角的电位器,使 仪表显示为(6000 - 6005)kg之间,也就是6000 和6005跳变,其准确数值应该是6002.5kg,多调 2.5kg是考虑秤台对传感器产生的压力值发生变化, 也就是该点零点输出发生变化量可能在2.5kg,该 值的计算方法20kg + 6.000t=3.333kg,每吨差 3.333kg, 一节秤台(3.2~4.0)t,每角承受秤台重 量为(0.8 ~ 1.0)t,按每角 0.9t 计算 x 3.333 ?3kg, 也就是6t砝码放在1号角误差在3.0-2.5=0.5kg左 右,如果仪表恢复20kg分度值,该角上21t砝码 误差不会超过3kg,达到理想状态。其它6、7号 角调试方法同1号角。
第一遍1、6、7号角调试过后重复5.1.3的操 作,查看各个承重点示值,逐一在每个承重点上 加放6t砝码或重物记录如图7所示。
依据以上记录,将4号角接线盒中相应该角 的电位器向下进行适当调试5.5kg左右即可,其方 法可采用先在秤台4角上放6t砝码,然后再加放 2.5kg砝码,这时进行调试4号角电位器,仪表刚 好显示出6000,当从秤台上拿下2.5kg砝码时,仪 表还是显系6000时即可。
将4号角砝码取下,将显示器归零,重复 3.3.1.3的操作,其结果是将6t砝码放在每个角, 仪表都显示6000。调试基本结束,但还需段差微 调。
3.3.1.6段差微调是将仪表分度值调试到使用 状态,用相当于30%最大秤量的汽车(单车)在 秤台上进行压段试验,看是否还存在段差。如果 无段差,则调试角差完毕,如果还有段差,也不 会大于一个分度,只要对该秤进行微调即可,其 调试方法:压段车从秤台左侧上秤,当车后轮全 上到秤台上时停车,即后轮压在秤台1角、2角, 记录该值。然后车向前移动,当后轮压在3角、4 角时停车,记录该值。然后将汽车掉头从右侧上 秤,当车后轮全上到秤台上时停车,即后轮压在 秤台7角、8角,记录该值。然后车向前移动,当 后轮压在5角、6角时停车,记录该值。如果以上 四次记录有一次与其它值不一样者,应将其调成 一样。如果两两一样,则需要调试人员自行决定 调试哪两个段。调段时应注意:要在对应的两个 承重点同时微调,例:如果后轮在1点、2点与后 轮在3点、4点、后轮在5点、6点、后轮在7 点、8点相差-20kg,则将1角、2角同时向上微 调,以达到理想状态。
3.3.1.7对数字式电子汽车衡的调试方法,可 按仪表说明书上的步骤,在仪表上操作、用修改 系数的方法进行调试,比模拟秤调试简单,本文 不再叙述。
3.3.2对秤量准确度的调试:有两种方法, 一是砝码标定法,二是比对标量法。砝码标定法 是使用不少于最大秤量的20%的标准砝码,对于 一套全新传感器和仪表的秤,标定的电子汽车衡 一般一次检定合格的在98%以上。比对标量法是 使用不小于最大秤量的50%的载重汽车,在刚进 行检定没多长时间的电子汽车衡上进行采量(过 一下秤),记下其量值,然后将所采量值标入调试 秤上,这样能达到调试准确的目的。
3.3.3仪表的功能调试,是按照仪表说明书 进行调试的,其中主要指标不能超过检定规程的 要求。其中最大秤量和最小分度值的关系规程中 规定:作为中准确度等级的秤,其分度数500备 10000,也就是100t的秤分度值应大于或等于 10kg,如果是100t ~ 200t的秤分度值应该是20kg 或50kg;初始置零范围:不大于最大秤量的20%; 置零装置和零点跟踪装置的范围,应不大于最大 秤量的4%;自动零点跟踪速度:应在Is内的修 正量不大于0.5d;动态检测能力、滤波等级应根 据使用者使用环境的优劣来设定,环境较好的选 择动态检测能力、滤波等级数值较小的,反之则 选数值较大的;关于打印机选择、打印格式选择, 应根据用户的需求进行设置。
4结束语
随着电子汽车衡的普及以及电子汽车衡的广 泛使用,汽车衡的安装与调试已不在神秘和高端, 通过系统了解电子汽车衡的安装与调试,使得初 学安装电子汽车衡的有关人员,以及想要进行安 装电子汽车衡的人员,能够掌握正确的安装与调 试方法,将使电子汽车衡计量性能更加准确、性 能更加稳定、使用寿命更加长久,也使得使用者 更加放心。