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电子汽车衡常见故障和解决办法探讨

本文介绍了 SCS - 120T 型静态数字式汽车衡的系统组成与工作原理; 总结了在日常工作中,静态汽车衡的常见故障及相应的解决方法; 提出了静 态汽车衡使用中应注意的一些问题。
引言
电子汽车衡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汽车衡和动态汽车衡。按称重 传感器输出信号处理方式又可分为模拟式汽车衡和数字 式汽车衡。动态式汽车衡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。动态汽车衡的主要 特点是在称量过程中,称重车辆无需完全静止在称台上, 允许缓慢通过称台,车速一般控制在( 3 ~ 5) km / h 即可 完成称量数据的读取。所以动态汽车衡具有称重效率 高、量程范围大、动态综合误差大等特点。 静态汽车衡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,必须保证称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。 当前的汽车衡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汽车衡,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、输人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。 由于静态汽车衡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,汽车衡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。 以漳州某公司为例,该公司目前现有型号为 SCS - 120T 地上静态数字式汽车衡 3 台,运行状况总体相对稳 定,每年也经过计量检定部门检定合格,但在近几年使用 过程中也陆续出现了几次故障。本文结合此种汽车衡的 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。

2 结构组成及工作原理
2. 1 系统组成 SCS - 120T 型静态电子汽车衡称重系统主要由称 台、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。 称台 称重传感器 1 称重传感器 n 称重传感器 2 大屏幕显示仪表 计算机 打印机 称重传感器接线盒 图 1 汽车衡称重系统 ( 1) 称台和称重传感器 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, 广泛适用于各种载货卡车、自卸车、半挂车、罐车等车辆 的称重计量。 该汽 车 衡 采 用 10 只 由 德 国 HBM 公 司 生 产 的  C16iC3 /40T 数字桥式称重传感器,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( 毫伏级) 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 只数字式称重传感器。 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。每台汽车衡 上装有 8 个限位装置,分别安装在称台纵向和横向两端。 其作用是阻止汽车衡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 4mm ~ 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. 2 工作原理 汽车衡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 量数值成比例的电信号。经线性放大器将信号放大。再 经 A /D 转换为数字信号,由大屏幕显示仪表的微处理机 ( CPU) 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。

3 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,测试相互之间有无碰线,重 新连线后即可。红黑线为直流 12 伏电源线,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: ①称台的限位装置被卡死,限位间隙余量过小。 ②称重传感器底部有脏物,使得称重传感器无法自 由活动。 解决办法: ①检查称台的限位装置,其间隙一般调至 4mm ~ 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。 ②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. 5V ~ 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线的 DB9 插头上的红黑连线有否 11. 5V ~ 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,需更换显示仪表。更换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。

4 注意事项 为保证汽车衡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 脏物对其造成称重影响。尤其是在冬季,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) 要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,但汽车衡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,清理称台底部 杂物,保证传感器无杂物覆盖,定位销完好无缺损,信号 线绝缘层完好无破裂、无缠绕,接线盒密封固定良好等。

5 结束语 静态数字式汽车衡目前作为常见的法定称重计量设 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、基础的水平和接地设施的良好,接地电阻值应保 证小于 10 欧姆。在使用中要时常检查传感器部分,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 日常的维护和维修工作。按计量法规定期进行检定,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
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