地磅工作原理及故障維修

地磅是一種較大型的電子平臺(tái)秤，由于采用稱(chēng)重傳感器，克服了機(jī)械衡必須深挖地坑的做法,做成 無(wú)基坑的結(jié)構(gòu)，同時(shí)還可以根據(jù)需要設(shè)置一些現(xiàn)代管理和貿(mào)易結(jié)算等方面的功能,擴(kuò)展了工作范圍，提高了工作 效率和經(jīng)濟(jì)效益。文中闡述了地磅的工作原理和常見(jiàn)故障的維修方法。

地磅現(xiàn)在廣泛用于各種企業(yè)，由于地磅是用于貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量器具，所以各級(jí)質(zhì)監(jiān)部門(mén) 都比較注重對(duì)其監(jiān)管。但在實(shí)際工作中，因?yàn)闄z定人 員對(duì)地磅的工作原理及維修知識(shí)的缺乏,對(duì)有 問(wèn)題的地磅束手無(wú)策。筆者根據(jù)多年的工作 經(jīng)驗(yàn),著重介紹地磅的工作原理及常見(jiàn)故障的 維修方法。

1.地磅的工作原理

1.1地磅的構(gòu)造

地磅主要是由承載器（秤體），載荷傳遞裝 置，載荷測(cè)量裝置，三部分組成10。

地磅是利用物體的重力來(lái)測(cè)量物體質(zhì)量 的計(jì)量器具，其工作原理是：將物體施加在承載器上， 通過(guò)載荷傳遞裝置將物體的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓Γ撝亓?/span> 由稱(chēng)重傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào),輸入給微處理器（CPU) 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，同時(shí)接受鍵盤(pán)指令,輸出顯示數(shù)據(jù)，并 進(jìn)行打印。這樣的顯示數(shù)據(jù)與物體的質(zhì)量成正比，以 此實(shí)現(xiàn)對(duì)物體質(zhì)量的測(cè)量,如圖1所示。

地磅秤體面積根據(jù)被測(cè)物體的形狀,尺寸及稱(chēng)重方式確定。但必須保證足夠的強(qiáng)度和剛度，- 般來(lái)說(shuō)，在最大安全載荷下的撓度一般不大于1/ 1000,最壞的選擇應(yīng)不大于1 /600,其支承稱(chēng)重傳感器 的關(guān)鍵部件其撓度應(yīng)更小一點(diǎn),并有較高的自振頻率 及良好的穩(wěn)定性。

載荷傳遞裝置是指將承載器上的載荷所產(chǎn)生的 力傳遞到載荷測(cè)量裝置的部分。對(duì)電子秤是指稱(chēng)重 傳感器。載荷測(cè)量裝置是指通過(guò)平衡裝置平衡來(lái)自 傳遞裝置的力，用來(lái)測(cè)量載荷質(zhì)量的部分，對(duì)電子秤 是指顯示器，打印機(jī)及外置顯示器。

1.2 稱(chēng)重傳感器轉(zhuǎn)換原理

稱(chēng)重傳感器一般分電阻應(yīng)變式、電容式、壓電式、 壓磁式、電感式、振頻式多種。目前常用的是電阻應(yīng) 變式,其次是電容式。電阻應(yīng)變式傳感器的測(cè)量原理 是將電阻應(yīng)變片貼在金屬?gòu)椥栽?，?dāng)彈性元件受 力產(chǎn)生變形時(shí)，電阻應(yīng)變片的電阻值會(huì)發(fā)生變化，測(cè) 出電阻變化的大小,就對(duì)應(yīng)測(cè)量出所受力的大小。實(shí) 用型的傳感器是將四個(gè)應(yīng)變片組成橋路，二橫二豎貼 在彈性體上,加上電壓，當(dāng)彈性體受壓發(fā)生形變，而使 電橋產(chǎn)生不平衡電壓輸出。這個(gè)電壓信號(hào)就和重力 的大小成正比。供橋電壓一般在5V—15VDC0 ,原理 圖如圖2。

1.3如何選配傳感器的額定稱(chēng)量

選擇傳感器應(yīng)考慮多種因素，主要是傳感器的額 定載荷,輸出靈敏度，最大分度數(shù)，最小檢定分度值, 傳感器材料和使用環(huán)境等。額定載荷選擇有以下兩 種方法：

簡(jiǎn)單估算法:在考慮了最大秤量,偏載（汽車(chē)衡 的軸載荷），最大添加皮重，秤臺(tái)重的情況下,秤的最 大秤量應(yīng)在傳感器額定總載荷的40% ~75%之間為 易。例一臺(tái)60t地磅3x12平方米的兩節(jié)秤，需6 只傳感器，每只傳感器20t,則60t/120t =50%,軸載荷

x20 =40t(合理）。

計(jì)算法：由以下公式計(jì)算0

Emax >Q、A、R/N

Emax稱(chēng)重傳感器的最大載荷（單只）

N稱(chēng)重傳感器的個(gè)數(shù) R縮比（對(duì)使用傳感器者選1)

Q修正系數(shù)（含安全系數(shù)等，一般選1. 33 ~1.65) A秤的最大秤量、秤臺(tái)重,最大添加皮重之和。

例：一臺(tái)地磅最大秤量max = 100t,3 x18平方 米，三節(jié)組合。需8只傳感器，軸載荷50t,最大添加 皮重20t,秤臺(tái)重12t,

解:根據(jù)題意，A =100 +12 +20 =132 (t)

選修正系數(shù)Q = 1.5

Emax = Q. A. R/N =1.5 x132/8 =24.75t 因沒(méi)有24. 75t的傳感器，可就近選25t傳感器。 軸載荷50t,兩個(gè)傳感器剛好50t,符合要求。實(shí)際選 用時(shí),可選25t傳感8只。也可選30t傳感器8只。如 果再選大或選小,都不合理。

2.地磅的故障診斷方法

地磅一旦出現(xiàn)故障，需要進(jìn)行分析，檢查, 調(diào)修,檢定合格后才能使用。在熟悉原理的基礎(chǔ)上， 電子汽車(chē)衡常見(jiàn)故障判斷方法有：一是觀察法,觀察 地磅是否有異常情況，如虛焊、脫焊、斷線、錯(cuò)裝、燒 焦、氣味、短路、碰接、組件變色、保險(xiǎn)絲燒壞、接線盒 受潮、秤臺(tái)上下左右是否有雜物，并進(jìn)行處理之；二是 試探比較法,拔去某個(gè)部件,換上模擬部件,如利用模 擬器檢查儀表是否有故障還是接線盒和傳感器故障， 也可用同類(lèi)儀表進(jìn)行調(diào)換檢查；三是靜態(tài)特性測(cè)量 法,檢查傳感器靜態(tài)特性,檢查接線盒是否有故障,信 號(hào)線是否有斷線或絕緣不好；四是原理測(cè)量法（動(dòng)態(tài) 測(cè)量），如測(cè)量?jī)x表輸出的激勵(lì)電壓是否正確，每個(gè)傳 感器的輸出信號(hào)及系統(tǒng)總信號(hào)是否正常；五是升溫 法,有些儀表性能不好，通電時(shí)間長(zhǎng)了，儀表溫度升 高,會(huì)出現(xiàn)故障;六是電源拉偏法，一般儀表使用電源 電壓220v±15%供電，即在187v ~242v都能正常工 作，可用調(diào)壓器將電源電壓拉偏至187v ~242v范圍。 觀察儀表是否正常；七是敲擊法，輕敲儀表，接線盒 等,觀察是否有虛焊和接觸不良的現(xiàn)象；八是故障代 碼模擬法,利用儀表自動(dòng)診斷顯示的故障代碼來(lái)找出 故障原因，并處理之。

3.常見(jiàn)故障的故障原因及解決方法

電源不通。排除方法是：檢查保險(xiǎn)絲是否燒 斷,檢查電源是否接通，檢查電源插頭是否插牢或斷 線。

儀表?yè)p壞。儀表電源部分損壞,更換儀表。

顯示數(shù)據(jù)不穩(wěn)定或漂移。

導(dǎo)線接觸不良,檢查各導(dǎo)線連接頭（點(diǎn)）是否接 觸良好。

穩(wěn)壓電源輸出不穩(wěn),用萬(wàn)用表檢查電源電壓。

供橋電壓故障，用萬(wàn)用表檢查是否符合要求。

接線盒內(nèi)受潮，用電吹風(fēng)吹干。

信號(hào)線及傳感器線被鼠咬、砸傷、壓斷、絕緣降 低等,處理之。

傳感器有故障,修理,更換。

儀表故障,修理,更換。

造成稱(chēng)重顯示數(shù)據(jù)誤差及偏載誤差的原因

秤臺(tái)不靈活，①有異物卡死，檢查秤臺(tái)四周底 部,排除異物。②限位螺栓卡死,調(diào)整限位螺栓。

傳感器有故障,檢查修理,更換。

秤體設(shè)計(jì)缺陷，剛度不足。

長(zhǎng)期使用后,傳感器性能有變化，（在傳感器性 能還能使用的情況下）重新標(biāo)定。

土建基礎(chǔ)承載力不夠。

秤體安裝缺陷，傳感器支點(diǎn)不正，受力不均勻等。

稱(chēng)重傳感器常見(jiàn)故障及處理方法。

常見(jiàn)故障有:一是信號(hào)線壓傷，斷線；二是傳感器 橋路中焊點(diǎn)虛焊,脫焊，電阻應(yīng)變片斷線；三是電阻應(yīng) 變片粘貼不好，與彈性體面離開(kāi)或輕微離開(kāi)（俗稱(chēng)離 片）；四是傳感器長(zhǎng)期使用性能變壞；五是傳感器過(guò)載 被壓壞（多發(fā)生于懸臂梁傳感器）；六是傳感器長(zhǎng)期使 用后絕緣下降。

處理方法：

a.阻抗測(cè)量法,對(duì)7000應(yīng)變片傳感器,輸入阻抗 為770 ±5認(rèn)輸出阻抗為700 ±20;對(duì)3500應(yīng)變片傳 感器，輸入阻抗380 ±50,輸出阻抗350 ±20。如果 相差較大,可能損壞。b.信號(hào)輸出法，給儀表通電,將 傳感器信號(hào)線拆掉，在無(wú)載荷狀態(tài)下，用萬(wàn)用表量信 號(hào)輸出毫伏數(shù)。其估算方法是：激勵(lì)電壓為p (v)傳 感器靈敏度為C (mv)傳感器額定載荷為M (kg),則p xC-M( mv),如果測(cè)出的毫伏數(shù)不一致,超出計(jì)算值 過(guò)大的或不穩(wěn)定，可判斷傳感器有故障。在使用現(xiàn)場(chǎng),傳感器上都有秤臺(tái)重這一固定載荷，測(cè)出的毫伏 數(shù)反映了秤臺(tái)重這個(gè)因素，特別是二節(jié)以上的秤，兩 頭的傳感器受力小,測(cè)出毫伏數(shù)小一些，中間的傳感 器受力大,測(cè)出的毫伏數(shù)會(huì)大一些,順著秤臺(tái)方向，對(duì) 稱(chēng)觀察兩只傳感器輸出毫伏數(shù),如果輸出毫伏數(shù)很接 近,說(shuō)明安裝合理,如果輸出毫伏數(shù)相差較大，說(shuō)明安 裝不良,或某個(gè)傳感器有問(wèn)題。為進(jìn)一步證明，可將 對(duì)稱(chēng)的傳感器接線位置對(duì)調(diào)，重測(cè)毫伏數(shù),觀察輸出 毫伏數(shù)變化情況，來(lái)判斷是安裝問(wèn)題還是傳感器問(wèn) 題。此方法對(duì)檢查傳感器是否被壓壞很有效。

計(jì)量檢定法：輕微離片或性能下降者可通過(guò)計(jì) 量檢定發(fā)現(xiàn)。

測(cè)量傳感器絕緣性能：在沒(méi)有兆歐表的情況 下，用萬(wàn)用表20Mn檔,表棒一頭搭接在屏蔽線上，另 一頭搭接在信號(hào)線上（輸出，輸入均可），如果萬(wàn)用表 顯示無(wú)窮大（數(shù)字式萬(wàn)用表為1,如果是指針式萬(wàn)用 表,要大于20Mn),則傳感器是好的,反之，可能損壞。

觀察法:①檢查傳感器導(dǎo)線是否斷裂、搭線、鼠 咬等。②加載檢查四角誤差，是否可以調(diào)整，示值是 否漂移,不能調(diào)整或顯示數(shù)值漂移者,該傳感器壞。

6)地磅顯示線性誤差大的原因及處理

目前生產(chǎn)的稱(chēng)重顯示器和傳感器的線性度大都 能滿(mǎn)足三級(jí)衡器的要求。電子衡顯示數(shù)值線性誤差 大的原因主要有四點(diǎn)：_是安裝不良，二是角差未調(diào) 好,三是未合理選配傳感器，四是秤臺(tái)質(zhì)量差。

安裝不良，主要是支點(diǎn)不正中，受力不均勻，重 新安裝。

角差未調(diào)好,應(yīng)仔細(xì)調(diào)整，最好反復(fù)兩次以上。

合理配置傳感器，合理選擇額定載荷，挑選傳 感器的靈敏度應(yīng)接近一致,挑選傳感器的輸出阻抗應(yīng) 接近一致。

秤臺(tái)剛度不足，下懸度大（即撓度大）。

7)地磅在使用過(guò)程中有時(shí)不回零的原因

安裝不良，有些支點(diǎn)不正中，受力不均勻。

秤臺(tái)周?chē)挟愇锟ㄋ?/span>，限位螺栓卡死。

零點(diǎn)跟蹤過(guò)大。

最后,建議處理完故障后進(jìn)行小結(jié)，以積累經(jīng)驗(yàn) 和教訓(xùn),提高維修效率?？傊ㄟ^(guò)不斷的理論學(xué) 習(xí)和實(shí)際操作,來(lái)增強(qiáng)自己的業(yè)務(wù)能力和水平。

地磅工作原理及故障維修