地磅自动称重系统的原理与故障处理方法
介绍了SCS-120t型静态数字式地磅的系统组成与工作原理;总结了在日常工作中,静态地磅的常见故障及相应的解决方法;提出了静态地磅使用中应注意的一些问题。
一、概述
地磅是目前广泛应用的称量计量设备之一。按其称量方式可分为静态地磅和动态地磅，按称重传感器输出信号处理方式又可分为模拟式地磅和数字式地磅。
动态式地磅主要用于交通管制中对超载超限车辆的初步判定，作为执法凭证，以及高速公路收费系统中，作为计重收费的重要手段，动态地磅的主要特点是在称量过程中，称重车辆无需完全静止在称台上，允许缓慢通过秤台，车速一般控制在3-5km/h即可完成称重数据的读取。所以动态地磅具有称重效率高、量程范围大、动态综合误差大等特点。
静态地磅多用于公司与公司之间的汽运货品的称重计量，作为公司货品贸易结算的重要依据。静态汽车衡在称重时，必须保证秤台上的车辆处于静止状态，否则在称量过程当中致使称量数据产生较大误差。
当前的地磅多采用数字式称重传感器，数字式称重传感器具有信号稳定、抗电磁干扰能力强、称量精度高、重现性好、载荷线性范围宽等特点，同时有着良好的防水防潮性。不论是静态汽车衡还是动态地磅，计量的原理都是利用传感器把被测质量产生的作用力转变成电信号，再经过放大、转换、输入到计算机进行采集处理，由打印机直接将被测质量的重量打印出来。
由于静态地磅是企业对外贸易结算的主要依据，该设备的运行状况好坏和计量数据的准确与否直接关系着企业过磅计量效率、客户双方的经济利益和信誉，为此，按照计量法管理规定，地磅作为贸易结算的计量设备要按照检验周期每年进行强制检定。
我公司目前现有型号为SCS-120T地上静态数字式地磅,运行状况总体相对稳定，但在近几年使用过程中也陆续出现了几次故障，本文结合此种地磅的特点和常见的故障现象，简要介绍几种故障处理的具体做法，以及日常使用的应注意的问题。
二、结构组成及工作原理
1.系统组成
SCS-120型静态地磅称重系统主要由称重传感器 、连接件、限位装置、接线盒、大屏幕显示仪表、计算机及配套操作软件、打印机等几部分组成，如图1所示。

（1）秤台和称重传感器
秤台共分为3节，采用模块化设计，搭接插扣式结构连接，全长约21米，宽度3.4米，秤台结构采用 U形截面的冷弯型钢组焊,整体钢度、抗扭性能及台面的局部钢度均较好,可以自由组成多种规格，安装测试维护方便，广泛适用于各种种载货卡车、自卸车、半挂车、罐车等车辆的称重计量。
该地磅采用10只40tHBM桥式称重传感器，精度等级为0.03%，分辨率20kg,分别固定在秤板下方两侧的承重梁上。此种传感器具有自诊断功能，可进行故障报警，且还具有防雷击、抗干扰能力强等特点。称重传感器在载重时其自身弹性体产生形变，电阻应变桥失去平衡，把重量大小转变为电压信号输出，从而实现力/电转换。
（2）称重数字化显示仪表
数字化显示仪表采用RS485接口与数字式称重传感器实现通讯，最多可以外接32只数字传感器。可进行手动或自动偏载调节（四角调整），可以自动对单只传感器寻址并且读取数据，也可以现场自动修改传感器的编号。多采用开关稳压电源、大屏幕数码管显示、不锈钢金属外壳，具有良好的屏蔽抗干扰性，称重传感器输出的电信号经过称量仪表模数转换、放大处理、数字逻辑运算、显示驱动等电路处理，最后显示出称量数据。
（3）限位装置
限位装置由限位底座及限位螺栓组成，每台地磅上装有8个限位装置。分别安装在称台纵向和横向两端。其作用是阻止地磅在称量时大范围的前后、左右晃动，确保称重传感器的使用寿命和数据的快速稳定。在温差较大的冬夏两季，该装置需及时检查并作微量调节，保证其限位间隙在4-5mm ,间隙过大易造成称量过程中秤板整体晃动,称量数据难以稳定,间隙过小, 在称量过程中秤板易产生接触摩擦，从而增大计量误差。
2.工作原理
地磅是利用应变电测原理进行称重计量，即被称重物或载重汽车置于秤台上时，在重力作用下，称台将重力相对均匀地传递至安装在承重支承头上的称重传感器上，称重传感器弹性体产生形变。在每个称重传感器的弹性体上粘贴有4个应变计，由此构成惠斯登电桥，贴附于弹性体应变梁上的应变计桥路失去平衡，输出与重量数值成正比的电信号，经线性放大器将信号放大，再经A/D转换为数字信号，有大屏幕显示仪表的微处理机对重量信号进行处理后直接显示重量数据，如果配置计算机可将计量数据输入计算机管理系统进行综合管理，进行数据的保存和打印。
三、故障现象及处理方法
1.故障现象：仪表显示有漂移现象
可能原因：由于称重传感器底座长期浸水受潮，限位销腐蚀缺损，信号线缠绕紧绷致使信号线的绝缘外皮磨损开裂，部分屏蔽线断裂，信号线裸露，从而导致其整体性能变差，抗干扰能力减弱。
解决办法：整体更换信号线已破损的同规格称重传感器，对缺损的限位销进行更换，检查每一只传感器的内码值，进一步确认存在问题的传感器，更换后对其进行标定和称量数据比对，重新进行段差、角差测试。
如何判断某个传感器有故障：仪表关机，插上修改地址插头，然后仪表接上待判定那个传感器（只能接一个传感器）。开机自检后显示所接传感器的编号，按输入键后，仪表显示此传感器的所受载荷，根据仪表显示值可直观判断此传感器是否有故障。
2.故障现象：仪表开机后自检，然后显示……死机。
可能原因：计算机内安装的接线盒中信号线正负极线接反。
解决办法：断开电源，用仪表检测所有传感器电缆线与总线的相应色线是否正确，测试之间有无碰线，重新连线后即可。红黑线为直流12v电源线，白绿线为信号线。
3.故障现象：在仪表和计算机连接后，大屏幕显示仪表有数据显示，而计算机上的运行称重软件无数据显示。
可能原因：称重软件版本较老，存在BUG.
解决办法：更新称重软件、开启电源时，先打开显示仪表的电源，随后再打开计算机的电源。
4.故障现象：称重车辆下称台后，仪表上仍显示一个比较大的稳定数据，无法实现自动归零。
可能原因：称台的限位装置被卡死，限位间隙余量过小。
称重传感器底部有脏物使得称重传感器无法自由活动。
解决方法：检查称台的限位装置，其间隙一般调至4-5mm为佳。
调整限位间隙时，建议对限位螺栓涂抹黄油，可有效减缓其生锈卡死，方便以后调节，在温差较大的冬夏两季，要及时检查限位装置的限位间隙余量是否合适，做到及时调整。
及时检查并清理称重传感器周围及称台底部的灰泥等脏物，保证称重传感器和整个称台能够自如活动。
5.故障现象：显示错误信息：ERRON     
可能原因：仪表与第N 号传感器通讯不上,该传感器有故障或其连接线有故障。
解决办法：检查传感器与接线盒之间的连线，测量其红、黑连线间是否有11.5-12V 的直流电压，若有电压正常  则可判断为该传感器已损坏，需更换相同规格和地址的传感器，若无电压，测量仪表与接线盒连接的DB9插头上的红黑连线有否11.5-12V电压，若有则为仪表与接线盒的连线已断路，若无电压，则显示仪表内部供电已损坏，需要更换显示仪表。更新新的传感器要进行地址的标记，无论更换传感器还是更换显示仪表，整个称重系统都需进行标定确保称重数据的准确性。
6.故障现象：仪表显示四个字母FFFF.
可能原因：车辆严重超载，总重量超出电子地磅有效量程所致。
解决办法：将车辆驶出秤台后，适当卸掉部分货物后重新进行称重计量，通过在显示仪表内部设定有称重的上限，一般为最大称重数，超过此上限后，仪表就会显示FFFF代码，可在地磅入口处设立醒目吨位标示牌，提示司机注意车辆载重。
四、注意事项
为保证地磅自动称重系统的稳定运行，减少故障，日常使用中应注意以下几个方面：
1.整个称重系统的电路部分要有可靠地接地系统和避雷措施，以免对传感器和仪表造成损坏。
2. 严禁在称重过程中使用电焊操作或其他强电流设备，以免对称重传感器造成永久性损坏。
3. 要加强对称重传感器周围卫生的清理，以避免赃物对其造成称重影响。尤其是在冬季下雪由于天气寒冷，如果没有及时清理脏物或积雪，一旦上冻将会对称重传感器造成很大的影响。
4.确保称重传感器定位销的完整，一旦缺失，称重传感器在使用过程中，会随秤台的晃动而转动，从而造成信号线的缠绕，若不及时恢复，将会造成断线，影响称重。
5.防止过重车辆过磅，虽然汽车衡能够称重120t以下的车辆，但电子地磅的最佳使用范围为称重量程的30%-70%之间，汽车过重，长时间的使用会减少传感器的使用寿命。
6.在温差较大的冬夏两季，要及时检查和调整限位装置，保证其限位间隙余量在4mm-5mm范围内。
7.定期检查称重传感器及信号线，清理秤台底部杂物，保证传感器无杂物覆盖，定位销完整无缺损，信号线绝缘层完好无破裂、无缠绕，接线盒密封固定良好等。
五、结束语
静态数字式地磅目前作为常用的法定计量设备。应用较为广泛且相对稳定。在安装初期要注意地基的牢固、基础的水平及接地设施的良好，接地电阻值应保证小于10Ω，在使用中要时常检查称重传感器部分，传感器定位销，信号连线，限位部分，接地端子等是否处于正常状态，检修作业时按照检修规程进行规范作业，做好日常的维护与维修工作，按计量法规进行定期标定，是确保称重系统稳定运行，减少故障，延长其使用寿命、保证计量数据准确的有效措施。