地磅是一個(gè)稱(chēng)重計量設備,在社會(huì )上廣泛用于貿易結算,人們對其可靠性和測量精度要求較高。在使用 過(guò)程中,地磅通常會(huì )發(fā)生故障。文章分析了故障原因,提出了維修保養的方法。
筆者所在公司共有4臺地磅,1臺模擬式地磅,3臺數字式地磅,有1臺是淺基坑基礎結構,其余 是無(wú)基坑,使用的稱(chēng)重顯示儀有8142PR0 (模 擬式)、8530D、T800和D2002C。稱(chēng)重管理系統采用專(zhuān)門(mén) 定制的網(wǎng)絡(luò )版DBISAM數據庫。整個(gè)系統在硬件方面具有多樣 化的特點(diǎn),在軟件方面具有差異化的特點(diǎn),因此,既有共性 也有個(gè)性。
(一)地磅的系統組成與工作原理
1.地磅的系統組成
(1)基礎。由混凝土整體澆注而成,通常采用二次灌漿 的方法來(lái)定位地腳螺栓和底板,以保證位置正確。(2)承載 秤體。通常由多節搭接組成,用于承載汽車(chē)并將重力分解傳 遞給稱(chēng)重傳感器。(3)稱(chēng)重傳感器。垂直安裝在基礎與承載 秤體之間,用于將重力轉換為電信號。(4)接線(xiàn)盒。將多個(gè) 稱(chēng)重傳感器的信號進(jìn)行匯總后給稱(chēng)重顯示儀,對于模擬式地磅,它還有偏載調節的作用。(5)稱(chēng)重顯示儀。采集處理 稱(chēng)重信號并顯示稱(chēng)重值,它可設定和存貯很多重^的參數, 不同型號的稱(chēng)重顯示儀在性能上存在差異,須與稱(chēng)重傳感器 相配套。計算機稱(chēng)重管理系統。針對地磅特點(diǎn)并結合 工作實(shí)際情況而開(kāi)發(fā)的一種關(guān)系型數據庫,分單機版和網(wǎng)絡(luò ) 版,常見(jiàn)的數據庫有 DBase、Access、SQL Server 和 MySql 等。
2.地磅的工作原理(見(jiàn)圖1)
承載秤體上的重物在重力作用下,通過(guò)連接裝置傳遞給 稱(chēng)重傳感器,稱(chēng)重傳感器經(jīng)形變將重量信號轉換成與之成正 比例的電信號,通過(guò)接線(xiàn)盒匯總后,由稱(chēng)重顯示儀進(jìn)行信號 采集、放大、轉換和顯示。稱(chēng)重顯示儀配有多種標準接口, 可同時(shí)把稱(chēng)重值輸入給計算機,組成稱(chēng)重管理系統,進(jìn)行數 據存貯、統計、打印等處理。
(二)地磅的常見(jiàn)故障與分析
地磅在安裝、使用、檢定及維護中總會(huì )出現故障
以下是我在實(shí)際工作當中遇到的故障,通過(guò)故障現象,根據 系統的組成、作用、原理和工況進(jìn)行分析。
1.稱(chēng)重儀表顯示欠載
故障現象:空秤時(shí),稱(chēng)重顯示儀(8142PR0)顯示欠載。
初步檢查的情況是手動(dòng)清零無(wú)效,重新上電也無(wú)效,用 車(chē)輛壓秤也顯示欠載。故懷疑故障出在稱(chēng)重顯示儀,首先核 對儀表各參數未發(fā)現異常,隨后斷開(kāi)與稱(chēng)重顯示儀的所有連 接插頭,打開(kāi)顯示儀觀(guān)察其板件上器件,也未見(jiàn)損壞和脫焊, 接著(zhù)上電測量集成芯片工作電源和傳感器工作電源都正常, 用手觸摸稱(chēng)重信號的輸入端發(fā)現儀表有顯示變化,說(shuō)明顯示 儀應無(wú)問(wèn)題。將傳感器接上顯示儀并用手觸摸稱(chēng)重信號的輸 入端發(fā)現無(wú)顯示變化,判斷故障就在線(xiàn)路及傳感器部分而不 在儀表。打開(kāi)接線(xiàn)盒拆線(xiàn)檢査測量,査出在與儀表連接的電 纜插頭根部,電纜的網(wǎng)狀屏蔽線(xiàn)有一根絲刺進(jìn)了信號線(xiàn)絕緣 外皮,造成稱(chēng)重信號接地短路。剪掉一段電纜重新焊接插頭 后故障解除。
造成故障的原因是線(xiàn)頭制作不規范和插頭松動(dòng)。由于主 觀(guān)上認為機房外的電纜和傳感器存在問(wèn)題的可能性大,致使 在整個(gè)故障查找中測量了所有的電纜,最后才發(fā)現故障點(diǎn)。
2.稱(chēng)重儀表顯示不回零
故障現象:重車(chē)下秤后,儀表顯示不為零,可清零。
多次觀(guān)察車(chē)輛上下秤時(shí)秤體晃動(dòng)情況,晃動(dòng)的幅度和靈 活性還屬正常,稱(chēng)重時(shí)顯示值穩定,不是每次重車(chē)下秤后都 出現不回零現象,出現故障時(shí)顯示值在0?100kg之間。檢查 秤體周邊和底部的異物情況,見(jiàn)有較多的泥漿與結塊,清除 后使用觀(guān)察,偶爾還有故障現象發(fā)生,后來(lái)用水沖洗秤體底 部和所有地腳,故障消除。
在雨季時(shí)車(chē)輪帶有泥漿,泥漿很容易在秤體周邊的間隙 處沉積,當泥漿多了或結硬后,就可能造成秤體不靈活而出 現故障。
3.稱(chēng)重儀表顯示不穩定
故障現象1:稱(chēng)重時(shí),稱(chēng)重顯示儀①2002C)顯示值很久 才穩定,過(guò)于靈敏。
該故障出現在承載秤體大修后,大修同時(shí)更換了基礎底 板和傳感器的壓頭鋼球。觀(guān)察車(chē)輛上下秤的情況,發(fā)現秤體 晃動(dòng)幅度并不大但很長(cháng)時(shí)間才穩定,儀表顯示值隨秤體晃動(dòng) 而不停變化,變化過(guò)于靈敏。核查儀表各參數未見(jiàn)改變,調整濾波系數沒(méi)有明顯改觀(guān)。起初認為秤體重新安裝后晃動(dòng)靈 活屬正?,F象,后來(lái)仔細檢查秤體和傳感器的安裝情況,發(fā) 現有幾個(gè)鋼球與壓頭不在中心垂直線(xiàn)上。重新調校安裝后問(wèn) 題解決。
因為鋼球與壓頭不在中心垂直線(xiàn)上,導致秤體除了受到 垂直方向的重力作用外,還在水平方向上多點(diǎn)受擠壓。當車(chē) 輛上下秤時(shí),秤體在外力作用下開(kāi)始晃動(dòng),隨著(zhù)秤體晃動(dòng), 水平方向的力在不斷變化,使秤體不能很快地達到力的平衡。
故障現象2:稱(chēng)重時(shí),稱(chēng)重顯示儀(8142PR0)顯示值不 規則變小,時(shí)好時(shí)壞。
仔細觀(guān)察,見(jiàn)車(chē)輛上秤后稱(chēng)重顯示值慢慢地變小,變化 幅度不定,變化速度也不定,有時(shí)顯示又穩定。根據故障現 象初步認定稱(chēng)重信號不穩定。打開(kāi)所有接線(xiàn)盒測量各傳感器 的電源和信號電壓,發(fā)現有一個(gè)傳感器的稱(chēng)重毫伏信號波動(dòng)。 懷疑該傳感器損壞,拆線(xiàn)抽取電纜準備更換傳感器,無(wú)意中 發(fā)現該傳感器的電纜有陳舊性破皮損傷,且損傷處有水。剪 斷電纜重新接線(xiàn)后再測量毫伏信號能穩定,整個(gè)系統恢復正 常。
由于傳感器電纜破皮,破損處的雨水導致稱(chēng)重信號旁路 而波動(dòng)。
故障現象3:稱(chēng)重時(shí),稱(chēng)重顯示儀(D2002C)顯示值不規 則變化。
車(chē)輛上秤穩定后,稱(chēng)重顯示儀顯示值還在變化,變化幅 度在200kg范圍,始終無(wú)法穩定。觀(guān)察空秤時(shí)顯示情況,發(fā) 現偶有零位不穩現象,當車(chē)輛從秤體旁駛過(guò)時(shí),顯示值就有 小幅波動(dòng),好像秤體受到振動(dòng)似的。打開(kāi)接線(xiàn)盒測量電源電 壓穩定,也沒(méi)見(jiàn)接線(xiàn)板有其他異常,見(jiàn)有一個(gè)傳感器的屏蔽 線(xiàn)松動(dòng),上緊后測試顯示正常。
所有傳感器屏蔽接地都是在接線(xiàn)盒處,某一_蔽線(xiàn)未接 地,造成信號受干擾,故顯示波動(dòng)。
4.稱(chēng)重值有偏差
故障現象:稱(chēng)重儀表(8142PRO)顯示偏小,車(chē)輛噸位越 大稱(chēng)重值偏小越多,偏差不成比例。
用IP車(chē)輛上其他秤進(jìn)行稱(chēng)重對比,發(fā)現30噸以下的顯 示偏小100kg左右,70噸以上的顯示偏小500 kg左右,偏差 不成比例。用50多噸的重車(chē)標定后,對比稱(chēng)重數據發(fā)現還是 偏小,又用80多噸的重車(chē)重新標定,有所改善但還是偏小。 使用一天后,對比數據還是有偏差500 kg左右的情況。讓同 一車(chē)輛上下秤體多次稱(chēng)重比較,發(fā)現車(chē)輛停留在秤體中部與 在秤體兩端的顯示值有差別。此時(shí)想到偏載可能有問(wèn)題,調 節接線(xiàn)盒里的電位器到極限無(wú)法滿(mǎn)足要求,檢查所有傳感器 和地腳時(shí),發(fā)現秤體兩端各有一個(gè)地腳的底板松動(dòng)。
由于地腳螺栓上的墊片腐蝕脫落,造成底板松動(dòng),故稱(chēng) 重值顯示偏小。因為螺母也生銹無(wú)法上緊底板,要徹底解決 問(wèn)題,必須吊離秤體,所以只好臨時(shí)塞一塊薄鐵皮在底板下 面。壓段測試,調節偏載,重新標定后,暫時(shí)用于小噸位的 車(chē)輛或非重要物資的稱(chēng)重。
5.顯示部分稱(chēng)重傳感器故障
故障現象1:稱(chēng)重儀表(853如)有時(shí)顯示某個(gè)傳感器故障。
稱(chēng)重或空秤時(shí),稱(chēng)重儀偶爾會(huì )顯示出錯代碼,提示某一 個(gè)傳感器有故障,秤體晃動(dòng)時(shí)出現該現象特別頻繁。首先清 潔該傳感器的插頭,插好使用還會(huì )出現故障。見(jiàn)插頭根部處 有處置過(guò)的跡象,拆開(kāi)檢查發(fā)現有根信號線(xiàn)曾經(jīng)焊接過(guò),扯 動(dòng)一下便松脫。因線(xiàn)頭長(cháng)度稍短而不好焊接,故加接一截導 線(xiàn)焊接,連接傳感器試驗后故障不再出現。最后對電纜進(jìn)行 絕緣、防水處理。
因線(xiàn)頭短、空間小,焊接質(zhì)量差,電纜經(jīng)長(cháng)期折動(dòng)后, 堆焊、虛焊處接觸不良,造成該故障。
故障現象2:稱(chēng)重儀表(8530D)顯示幾個(gè)傳感器故障。
儀表顯示故障代碼,提示具體哪些傳感器有故障。從現 象分析認為幾個(gè)傳感器同時(shí)損壞的可能性不大,故拆開(kāi)接線(xiàn) 盒檢查,發(fā)現接線(xiàn)盒受潮,接線(xiàn)板的線(xiàn)路及器件有很多銅銹。 清洗、吹干后故障偶爾還會(huì )出現,但有所改善,更換接線(xiàn)板 后故障徹底解除。
接線(xiàn)盒受潮是因盒蓋密封膠沒(méi)裝好,接線(xiàn)板在工作狀態(tài) 下長(cháng)期受潮氧化后形成銅銹,使傳感器信號衰減。此類(lèi)故障 易發(fā)生在雨季和空氣濕度大的時(shí)候。
6.不能發(fā)現全部稱(chēng)重傳感器
故障現象:稱(chēng)重儀表①2002C)顯示沒(méi)連接傳感器。
全部傳感器有故障不太可能,故檢查儀表所有參數但未 見(jiàn)異常,隨后打開(kāi)接線(xiàn)盒測量電源正常,拔掉儀表的傳感器 插頭,將接線(xiàn)盒到儀表的電纜線(xiàn)拆開(kāi),測量電纜即無(wú)斷路也 無(wú)短路現象,測量接線(xiàn)板也沒(méi)發(fā)現問(wèn)題。最后,只能懷疑儀 表出了故障。更換備用儀表,修改相關(guān)參數,比對檢查稱(chēng)重 數據無(wú)差別后投入使用,一切正常。
將更換下來(lái)的稱(chēng)重顯示儀打開(kāi),從傳感器插頭開(kāi)始沿著(zhù) 稱(chēng)重信號的線(xiàn)路檢查,發(fā)現通訊用集成塊下面的電路板有發(fā) 熱炭化的現象。拆下該集成塊測量確定已短路損壞。更換新 的集成塊后連接系統測試,一切功能正常,用手摸集成塊感 覺(jué)溫度高點(diǎn)。
7.偏載調節無(wú)效
故障現象:檢定時(shí)調整角差,調節偏載電位器到頭還達 不到要求。
模擬式地磅的偏載調節是在接線(xiàn)盒里的電位器, 旋轉到頭時(shí)發(fā)出“嗒嗒”聲。在壓角調節各偏載電位器時(shí), 稱(chēng)重顯示值都有相應的變化,唯獨有一個(gè)角的偏載調節不能 達到要求,電位器已調到頭并顯示達最大值,與要求的數值 比較還偏小一點(diǎn)。重復幾次調節各角的偏載還是無(wú)法滿(mǎn)足要 求,故準備更換傳感器,頂起秤體取出傳感器后發(fā)現該傳感 器的頭部已崩裂缺口。
分析傳感器損壞的原因,認為主要是秤體擺動(dòng)幅度過(guò)大, 而秤體擺動(dòng)幅度與其限位有關(guān),檢查秤體限位情況見(jiàn)擋板磨 損凹陷嚴重,限位間隙已有10mm。修補并調整所有限位間隙 至3mm,更換傳感器,檢定合格后使用,一直未再出現該故障。
8.顯示儀自檢不能通過(guò)
故障現象:稱(chēng)重顯示儀(8530D)自檢沒(méi)完成就自動(dòng)重啟, 重復不斷。
該故障突然發(fā)生在過(guò)鎊時(shí),現象表現有一定規律:儀表 上電重啟后總是自檢到一定階段就自動(dòng)重啟,反復不停。見(jiàn) 儀表自檢不能通過(guò),斷開(kāi)所有連接插頭,打開(kāi)儀表檢查沒(méi)發(fā) 現元件有何異常。儀表上電測量芯片工作電源、傳感器供電 電源都正常,觀(guān)察儀表顯示情況,發(fā)現自檢能通過(guò)并顯示沒(méi) 連接傳感器。將傳感器連上儀表上電,故障現象又出現,故 懷疑問(wèn)題可能在傳感器方面,一個(gè)一個(gè)地斷開(kāi)傳感器觀(guān)察儀 表上電自檢情況,斷開(kāi)了所有的傳感器后故障現象依舊。在 傳感器與儀表連接的情況下,在儀表處測量傳感器供電電源 發(fā)現電壓閃一下就沒(méi)了,反復如此,變化周期與故障現象吻 合。此時(shí),想到電纜的供電線(xiàn)路存在短路的可能,測量電纜 電阻為零,檢查發(fā)現電纜破皮造成短路。
造成電纜破皮的原因是秤體底部泥沙結塊過(guò)多,已將電 纜線(xiàn)掩埋,在長(cháng)期使用過(guò)程中,電纜被慢慢地磨破皮,當下 雨后就容易發(fā)生短路情況。稱(chēng)重顯示儀8530D供給傳感器的 電源有過(guò)流保護和自恢復功能,故出現反復保護重啟的現象。
9.客戶(hù)端計算機連接不上服務(wù)器
故障現象:有一個(gè)客戶(hù)端計算機連接不上服務(wù)器,無(wú)法 獲取服務(wù)器的數據,其他客戶(hù)端計算機聯(lián)網(wǎng)都正常。
查看計算機的網(wǎng)絡(luò )設置數據沒(méi)見(jiàn)變動(dòng),網(wǎng)絡(luò )連接未顯示 異常,使用PING命令檢查發(fā)現不能與其他任何計算機聯(lián)系, 故判定是該客戶(hù)端的問(wèn)題。檢查雙絞網(wǎng)線(xiàn)未見(jiàn)斷線(xiàn)破損等情 況,重新插上水晶頭后,聯(lián)網(wǎng)又正常了,使用一段時(shí)間也沒(méi) 再出現故障。
網(wǎng)絡(luò )連接的線(xiàn)路一般都沒(méi)人去碰,故懷疑故障原因可能 是水晶插頭接觸不良。
(三)地磅的維修與保養
在對電子汽車(chē)衡系統故障的實(shí)際處理中,可以看到承載
秤體、稱(chēng)重傳感器、基礎、接線(xiàn)盒、電纜、稱(chēng)重顯示儀都有 可能發(fā)生故障,有時(shí)計算機和網(wǎng)絡(luò )也會(huì )出現問(wèn)題。系統是由 各部分組成并相互聯(lián)系的整體,故當系統的某一部分出故障 時(shí)都會(huì )影響到整個(gè)系統。在查找與分析故障時(shí),必須首先清 楚系統的組成及其關(guān)系,根據系統工作原理,結合故障現象, 采用科學(xué)合理的檢測方法,才能正確判定和徹底解決故障。
一般而言,查找和分析系統故障的步驟是:首先應仔細 觀(guān)察故障現象,其次根據系統工作原理和組成關(guān)系進(jìn)行故障 分析,逐步排查故障部位,最后判定故障點(diǎn)并查找問(wèn)題的根 本原因以徹底解決故障。
查找和分析系統故障的方法應采用“一分為二”法,也就是將聯(lián)系統一的整體或局部分為二個(gè)相對孤立的部分,看 看是否有變化?如果有變化,那么什么改變?改變怎樣?為 何改變?通過(guò)這種方法將系統故障的查找分解為系統某部分 故障的查找,逐步分解直至找到故障點(diǎn)。從哪里入手來(lái)分解 呢?通常地磅系統可分為機械部分與電氣部分。機械 部分又可分承載秤體和基礎部分,電氣部分可分為信號傳送 和信號處理部分等??梢哉f(shuō)基本上是按照系統各組成部分的 作用來(lái)分解的。通過(guò)分解的方法有所側重地查找故障,可以 縮小故障查找的范圍,便于迅速準確地找到故障點(diǎn),同時(shí)也 便于查找分析產(chǎn)生故障的根本原因。
設備有故障時(shí),必須想方設法去盡快排除,查找與分析 故障的步驟和方法固然重要,但筆者認為做好設備日常保養 工作以防范故障的發(fā)生更有必要。表1分部位對地磅常見(jiàn)問(wèn)題和保養事項歸納總結。