地磅自動(dòng)稱(chēng)重系統的原理與故障處理方法
介紹了SCS-120t型靜態(tài)數字式地磅的系統組成與工作原理;總結了在日常工作中,靜態(tài)地磅的常見(jiàn)故障及相應的解決方法;提出了靜態(tài)地磅使用中應注意的一些問(wèn)題。
一、概述
地磅是目前廣泛應用的稱(chēng)量計量設備之一。按其稱(chēng)量方式可分為靜態(tài)地磅和動(dòng)態(tài)地磅，按稱(chēng)重傳感器輸出信號處理方式又可分為模擬式地磅和數字式地磅。
動(dòng)態(tài)式地磅主要用于交通管制中對超載超限車(chē)輛的初步判定，作為執法憑證，以及高速公路收費系統中，作為計重收費的重要手段，動(dòng)態(tài)地磅的主要特點(diǎn)是在稱(chēng)量過(guò)程中，稱(chēng)重車(chē)輛無(wú)需完全靜止在稱(chēng)臺上，允許緩慢通過(guò)秤臺，車(chē)速一般控制在3-5km/h即可完成稱(chēng)重數據的讀取。所以動(dòng)態(tài)地磅具有稱(chēng)重效率高、量程范圍大、動(dòng)態(tài)綜合誤差大等特點(diǎn)。
靜態(tài)地磅多用于公司與公司之間的汽運貨品的稱(chēng)重計量，作為公司貨品貿易結算的重要依據。靜態(tài)汽車(chē)衡在稱(chēng)重時(shí)，必須保證秤臺上的車(chē)輛處于靜止狀態(tài)，否則在稱(chēng)量過(guò)程當中致使稱(chēng)量數據產(chǎn)生較大誤差。
當前的地磅多采用數字式稱(chēng)重傳感器，數字式稱(chēng)重傳感器具有信號穩定、抗電磁干擾能力強、稱(chēng)量精度高、重現性好、載荷線(xiàn)性范圍寬等特點(diǎn)，同時(shí)有著(zhù)良好的防水防潮性。不論是靜態(tài)汽車(chē)衡還是動(dòng)態(tài)地磅，計量的原理都是利用傳感器把被測質(zhì)量產(chǎn)生的作用力轉變成電信號，再經(jīng)過(guò)放大、轉換、輸入到計算機進(jìn)行采集處理，由打印機直接將被測質(zhì)量的重量打印出來(lái)。
由于靜態(tài)地磅是企業(yè)對外貿易結算的主要依據，該設備的運行狀況好壞和計量數據的準確與否直接關(guān)系著(zhù)企業(yè)過(guò)磅計量效率、客戶(hù)雙方的經(jīng)濟利益和信譽(yù)，為此，按照計量法管理規定，地磅作為貿易結算的計量設備要按照檢驗周期每年進(jìn)行強制檢定。
我公司目前現有型號為SCS-120T地上靜態(tài)數字式地磅,運行狀況總體相對穩定，但在近幾年使用過(guò)程中也陸續出現了幾次故障，本文結合此種地磅的特點(diǎn)和常見(jiàn)的故障現象，簡(jiǎn)要介紹幾種故障處理的具體做法，以及日常使用的應注意的問(wèn)題。
二、結構組成及工作原理
1.系統組成
SCS-120型靜態(tài)地磅稱(chēng)重系統主要由稱(chēng)重傳感器 、連接件、限位裝置、接線(xiàn)盒、大屏幕顯示儀表、計算機及配套操作軟件、打印機等幾部分組成，如圖1所示。

（1）秤臺和稱(chēng)重傳感器
秤臺共分為3節，采用模塊化設計，搭接插扣式結構連接，全長(cháng)約21米，寬度3.4米，秤臺結構采用 U形截面的冷彎型鋼組焊,整體鋼度、抗扭性能及臺面的局部鋼度均較好,可以自由組成多種規格，安裝測試維護方便，廣泛適用于各種種載貨卡車(chē)、自卸車(chē)、半掛車(chē)、罐車(chē)等車(chē)輛的稱(chēng)重計量。
該地磅采用10只40tHBM橋式稱(chēng)重傳感器，精度等級為0.03%，分辨率20kg,分別固定在秤板下方兩側的承重梁上。此種傳感器具有自診斷功能，可進(jìn)行故障報警，且還具有防雷擊、抗干擾能力強等特點(diǎn)。稱(chēng)重傳感器在載重時(shí)其自身彈性體產(chǎn)生形變，電阻應變橋失去平衡，把重量大小轉變?yōu)殡妷盒盘栞敵?，從而?shí)現力/電轉換。
（2）稱(chēng)重數字化顯示儀表
數字化顯示儀表采用RS485接口與數字式稱(chēng)重傳感器實(shí)現通訊，最多可以外接32只數字傳感器?？蛇M(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)偏載調節（四角調整），可以自動(dòng)對單只傳感器尋址并且讀取數據，也可以現場(chǎng)自動(dòng)修改傳感器的編號。多采用開(kāi)關(guān)穩壓電源、大屏幕數碼管顯示、不銹鋼金屬外殼，具有良好的屏蔽抗干擾性，稱(chēng)重傳感器輸出的電信號經(jīng)過(guò)稱(chēng)量?jì)x表模數轉換、放大處理、數字邏輯運算、顯示驅動(dòng)等電路處理，最后顯示出稱(chēng)量數據。
（3）限位裝置
限位裝置由限位底座及限位螺栓組成，每臺地磅上裝有8個(gè)限位裝置。分別安裝在稱(chēng)臺縱向和橫向兩端。其作用是阻止地磅在稱(chēng)量時(shí)大范圍的前后、左右晃動(dòng)，確保稱(chēng)重傳感器的使用壽命和數據的快速穩定。在溫差較大的冬夏兩季，該裝置需及時(shí)檢查并作微量調節，保證其限位間隙在4-5mm ,間隙過(guò)大易造成稱(chēng)量過(guò)程中秤板整體晃動(dòng),稱(chēng)量數據難以穩定,間隙過(guò)小, 在稱(chēng)量過(guò)程中秤板易產(chǎn)生接觸摩擦，從而增大計量誤差。
2.工作原理
地磅是利用應變電測原理進(jìn)行稱(chēng)重計量，即被稱(chēng)重物或載重汽車(chē)置于秤臺上時(shí)，在重力作用下，稱(chēng)臺將重力相對均勻地傳遞至安裝在承重支承頭上的稱(chēng)重傳感器上，稱(chēng)重傳感器彈性體產(chǎn)生形變。在每個(gè)稱(chēng)重傳感器的彈性體上粘貼有4個(gè)應變計，由此構成惠斯登電橋，貼附于彈性體應變梁上的應變計橋路失去平衡，輸出與重量數值成正比的電信號，經(jīng)線(xiàn)性放大器將信號放大，再經(jīng)A/D轉換為數字信號，有大屏幕顯示儀表的微處理機對重量信號進(jìn)行處理后直接顯示重量數據，如果配置計算機可將計量數據輸入計算機管理系統進(jìn)行綜合管理，進(jìn)行數據的保存和打印。
三、故障現象及處理方法
1.故障現象：儀表顯示有漂移現象
可能原因：由于稱(chēng)重傳感器底座長(cháng)期浸水受潮，限位銷(xiāo)腐蝕缺損，信號線(xiàn)纏繞緊繃致使信號線(xiàn)的絕緣外皮磨損開(kāi)裂，部分屏蔽線(xiàn)斷裂，信號線(xiàn)裸露，從而導致其整體性能變差，抗干擾能力減弱。
解決辦法：整體更換信號線(xiàn)已破損的同規格稱(chēng)重傳感器，對缺損的限位銷(xiāo)進(jìn)行更換，檢查每一只傳感器的內碼值，進(jìn)一步確認存在問(wèn)題的傳感器，更換后對其進(jìn)行標定和稱(chēng)量數據比對，重新進(jìn)行段差、角差測試。
如何判斷某個(gè)傳感器有故障：儀表關(guān)機，插上修改地址插頭，然后儀表接上待判定那個(gè)傳感器（只能接一個(gè)傳感器）。開(kāi)機自檢后顯示所接傳感器的編號，按輸入鍵后，儀表顯示此傳感器的所受載荷，根據儀表顯示值可直觀(guān)判斷此傳感器是否有故障。
2.故障現象：儀表開(kāi)機后自檢，然后顯示……死機。
可能原因：計算機內安裝的接線(xiàn)盒中信號線(xiàn)正負極線(xiàn)接反。
解決辦法：斷開(kāi)電源，用儀表檢測所有傳感器電纜線(xiàn)與總線(xiàn)的相應色線(xiàn)是否正確，測試之間有無(wú)碰線(xiàn)，重新連線(xiàn)后即可。紅黑線(xiàn)為直流12v電源線(xiàn)，白綠線(xiàn)為信號線(xiàn)。
3.故障現象：在儀表和計算機連接后，大屏幕顯示儀表有數據顯示，而計算機上的運行稱(chēng)重軟件無(wú)數據顯示。
可能原因：稱(chēng)重軟件版本較老，存在BUG.
解決辦法：更新稱(chēng)重軟件、開(kāi)啟電源時(shí)，先打開(kāi)顯示儀表的電源，隨后再打開(kāi)計算機的電源。
4.故障現象：稱(chēng)重車(chē)輛下稱(chēng)臺后，儀表上仍顯示一個(gè)比較大的穩定數據，無(wú)法實(shí)現自動(dòng)歸零。
可能原因：稱(chēng)臺的限位裝置被卡死，限位間隙余量過(guò)小。
稱(chēng)重傳感器底部有臟物使得稱(chēng)重傳感器無(wú)法自由活動(dòng)。
解決方法：檢查稱(chēng)臺的限位裝置，其間隙一般調至4-5mm為佳。
調整限位間隙時(shí)，建議對限位螺栓涂抹黃油，可有效減緩其生銹卡死，方便以后調節，在溫差較大的冬夏兩季，要及時(shí)檢查限位裝置的限位間隙余量是否合適，做到及時(shí)調整。
及時(shí)檢查并清理稱(chēng)重傳感器周?chē)胺Q(chēng)臺底部的灰泥等臟物，保證稱(chēng)重傳感器和整個(gè)稱(chēng)臺能夠自如活動(dòng)。
5.故障現象：顯示錯誤信息：ERRON     
可能原因：儀表與第N 號傳感器通訊不上,該傳感器有故障或其連接線(xiàn)有故障。
解決辦法：檢查傳感器與接線(xiàn)盒之間的連線(xiàn)，測量其紅、黑連線(xiàn)間是否有11.5-12V 的直流電壓，若有電壓正常  則可判斷為該傳感器已損壞，需更換相同規格和地址的傳感器，若無(wú)電壓，測量?jì)x表與接線(xiàn)盒連接的DB9插頭上的紅黑連線(xiàn)有否11.5-12V電壓，若有則為儀表與接線(xiàn)盒的連線(xiàn)已斷路，若無(wú)電壓，則顯示儀表內部供電已損壞，需要更換顯示儀表。更新新的傳感器要進(jìn)行地址的標記，無(wú)論更換傳感器還是更換顯示儀表，整個(gè)稱(chēng)重系統都需進(jìn)行標定確保稱(chēng)重數據的準確性。
6.故障現象：儀表顯示四個(gè)字母FFFF.
可能原因：車(chē)輛嚴重超載，總重量超出電子地磅有效量程所致。
解決辦法：將車(chē)輛駛出秤臺后，適當卸掉部分貨物后重新進(jìn)行稱(chēng)重計量，通過(guò)在顯示儀表內部設定有稱(chēng)重的上限，一般為最大稱(chēng)重數，超過(guò)此上限后，儀表就會(huì )顯示FFFF代碼，可在地磅入口處設立醒目噸位標示牌，提示司機注意車(chē)輛載重。
四、注意事項
為保證地磅自動(dòng)稱(chēng)重系統的穩定運行，減少故障，日常使用中應注意以下幾個(gè)方面：
1.整個(gè)稱(chēng)重系統的電路部分要有可靠地接地系統和避雷措施，以免對傳感器和儀表造成損壞。
2. 嚴禁在稱(chēng)重過(guò)程中使用電焊操作或其他強電流設備，以免對稱(chēng)重傳感器造成永久性損壞。
3. 要加強對稱(chēng)重傳感器周?chē)l生的清理，以避免贓物對其造成稱(chēng)重影響。尤其是在冬季下雪由于天氣寒冷，如果沒(méi)有及時(shí)清理臟物或積雪，一旦上凍將會(huì )對稱(chēng)重傳感器造成很大的影響。
4.確保稱(chēng)重傳感器定位銷(xiāo)的完整，一旦缺失，稱(chēng)重傳感器在使用過(guò)程中，會(huì )隨秤臺的晃動(dòng)而轉動(dòng)，從而造成信號線(xiàn)的纏繞，若不及時(shí)恢復，將會(huì )造成斷線(xiàn)，影響稱(chēng)重。
5.防止過(guò)重車(chē)輛過(guò)磅，雖然汽車(chē)衡能夠稱(chēng)重120t以下的車(chē)輛，但電子地磅的最佳使用范圍為稱(chēng)重量程的30%-70%之間，汽車(chē)過(guò)重，長(cháng)時(shí)間的使用會(huì )減少傳感器的使用壽命。
6.在溫差較大的冬夏兩季，要及時(shí)檢查和調整限位裝置，保證其限位間隙余量在4mm-5mm范圍內。
7.定期檢查稱(chēng)重傳感器及信號線(xiàn)，清理秤臺底部雜物，保證傳感器無(wú)雜物覆蓋，定位銷(xiāo)完整無(wú)缺損，信號線(xiàn)絕緣層完好無(wú)破裂、無(wú)纏繞，接線(xiàn)盒密封固定良好等。
五、結束語(yǔ)
靜態(tài)數字式地磅目前作為常用的法定計量設備。應用較為廣泛且相對穩定。在安裝初期要注意地基的牢固、基礎的水平及接地設施的良好，接地電阻值應保證小于10Ω，在使用中要時(shí)常檢查稱(chēng)重傳感器部分，傳感器定位銷(xiāo)，信號連線(xiàn)，限位部分，接地端子等是否處于正常狀態(tài)，檢修作業(yè)時(shí)按照檢修規程進(jìn)行規范作業(yè)，做好日常的維護與維修工作，按計量法規進(jìn)行定期標定，是確保稱(chēng)重系統穩定運行，減少故障，延長(cháng)其使用壽命、保證計量數據準確的有效措施。