電子汽車衡常見故障和解決辦法探討

本文介紹了 SCS － 120T 型靜態(tài)數(shù)字式汽車衡的系統(tǒng)組成與工作原理; 總結了在日常工作中，靜態(tài)汽車衡的常見故障及相應的解決方法; 提出了靜態(tài)汽車衡使用中應注意的一些問題。
引言
電子汽車衡是目前廣泛應用的稱量計量設備之一。按其稱量方式可分為靜態(tài)汽車衡和動態(tài)汽車衡。按稱重傳感器輸出信號處理方式又可分為模擬式汽車衡和數(shù)字式汽車衡。動態(tài)式汽車衡主要用于交通管制中對超載超限車輛的初步判定。作為執(zhí)法憑證，以及高速公路收費系統(tǒng)中，作為計重收費的重要手段。動態(tài)汽車衡的主要特點是在稱量過程中，稱重車輛無需完全靜止在稱臺上，允許緩慢通過稱臺，車速一般控制在( 3 ～ 5) km / h 即可完成稱量數(shù)據(jù)的讀取。所以動態(tài)汽車衡具有稱重效率高、量程范圍大、動態(tài)綜合誤差大等特點。靜態(tài)汽車衡多用于公司與公司之間的汽運貨品的稱重計量，作為公司貨品貿(mào)易結算的重要依據(jù)。靜態(tài)汽車衡在稱重時，必須保證稱臺上的車輛處于靜止狀態(tài)，否則在稱量過程當中致使稱量數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大誤差。當前的汽車衡多采用數(shù)字式稱重傳感器。數(shù)字式稱重傳感器具有信號穩(wěn)定、抗電磁干擾能力強、稱量精度高、重現(xiàn)性好、載荷線性范圍寬等特點，同時有著良好的防水防潮性。不論是靜態(tài)汽車衡還是動態(tài)汽車衡，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(zhuǎn)變成電信號，再經(jīng)過放大、轉(zhuǎn)換、輸人到計算機進行采集處理。由打印機直接將被測質(zhì)量的重量打印出來。由于靜態(tài)汽車衡是企業(yè)對外貿(mào)易結算的主要依據(jù)，該設備的運行狀況好壞和計量數(shù)據(jù)的準確與否直接關系著企業(yè)過磅計量效率、客戶雙方的經(jīng)濟利益和信譽，為此，按照計量法管理規(guī)定，汽車衡作為貿(mào)易結算的計量設備要按照檢驗周期每年進行強制檢定。以漳州某公司為例，該公司目前現(xiàn)有型號為 SCS － 120T 地上靜態(tài)數(shù)字式汽車衡 3 臺，運行狀況總體相對穩(wěn) 定，每年也經(jīng)過計量檢定部門檢定合格，但在近幾年使用過程中也陸續(xù)出現(xiàn)了幾次故障。本文結合此種汽車衡的特點和常見的故障現(xiàn)象，簡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題。

2 結構組成及工作原理
2. 1 系統(tǒng)組成 SCS － 120T 型靜態(tài)電子汽車衡稱重系統(tǒng)主要由稱臺、稱重傳感器、連接件、限位裝置、接線盒、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。稱臺稱重傳感器 1 稱重傳感器 n 稱重傳感器 2 大屏幕顯示儀表計算機打印機稱重傳感器接線盒圖 1 汽車衡稱重系統(tǒng) ( 1) 稱臺和稱重傳感器秤臺共分為 3 節(jié)，采用模塊化設計，搭接插扣式結構連接。全長約 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(guī)格，安裝測試維護方便，廣泛適用于各種載貨卡車、自卸車、半掛車、罐車等車輛的稱重計量。該汽車衡采用 10 只由德國 HBM 公司生產(chǎn) 的 C16iC3 /40T 數(shù)字橋式稱重傳感器，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，可進行故障報警，且還具有防雷擊、抗干擾能力強等特點。稱重傳感器在載重時其自身彈性體產(chǎn)生形變，電阻應變橋失去平衡，把重量大小轉(zhuǎn) 變?yōu)殡妷盒盘? 毫伏級) 輸出，從而實現(xiàn)力/電轉(zhuǎn)換。 ( 2) 稱重數(shù)字化顯示儀表數(shù)字化顯示儀表采用ＲS485 接口與數(shù)字式稱重傳感器實現(xiàn)通訊，最多可以外接 32 只數(shù)字式稱重傳感器。可進行手動或自動偏載調(diào)節(jié)( 四角調(diào)整) ，可以自動對單只傳感器尋址并且讀取數(shù)據(jù)，也可以現(xiàn)場自動修改傳感器的編號。多采用開關穩(wěn)壓電源、大屏幕數(shù)碼管顯示、不銹鋼金屬外殼，具有良好的屏蔽抗干擾性。稱重傳感器輸出的電信號經(jīng)過稱量儀表模數(shù)轉(zhuǎn)換、放大處理、數(shù)字邏輯運算、顯示驅(qū)動等電路處理，最后顯示出稱量數(shù)據(jù)。 ( 3) 限位裝置限位裝置由限位底座及限位螺栓組成。每臺汽車衡上裝有 8 個限位裝置，分別安裝在稱臺縱向和橫向兩端。其作用是阻止汽車衡在稱量時大范圍的前后、左右晃動，確保稱重傳感器的使用壽命和數(shù)據(jù)的快速穩(wěn)定。在溫差較大的冬夏兩季，該裝置需及時檢查并作微量調(diào)節(jié)，保證其限位間隙在 4mm ～ 5mm。間隙過大，易造成稱量過程中秤板整體晃動，稱量數(shù)據(jù)難以穩(wěn)定; 間隙過小，在稱量過程中秤板易產(chǎn)生接觸摩擦，從而增大計量誤差。

2. 2 工作原理汽車衡是利用應變電測原理進行稱重計量，即被稱重物或載重汽車置于秤臺上時，在重力作用下，稱臺將重力相對均勻地傳遞至安裝在承重支承頭上的稱重傳感器上，稱重傳感器彈性體產(chǎn)生形變。在每個稱重傳感器的彈性體上粘貼有 4 個應變計，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(shù)值成比例的電信號。經(jīng)線性放大器將信號放大。再經(jīng) A /D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，由大屏幕顯示儀表的微處理機 ( CPU) 對重量信號進行處理后直接顯示重量數(shù)據(jù)。如果配置計算機可將計量數(shù)據(jù)輸入計算機管理系統(tǒng)進行綜合管理，進行數(shù)據(jù)的保存和打印。

3 故障現(xiàn)象及處理方法 ( 1) 故障現(xiàn)象: 儀表顯示有漂移現(xiàn)象。可能原因: 由于稱重傳感器底座長期浸水受潮，限位銷腐蝕缺損，信號線纏繞緊繃，致使信號線的絕緣外皮磨損開裂，部分屏蔽線斷裂，信號線裸露，從而導致其整體性能變差，抗干擾能力減弱。解決辦法: 整體更換信號線已破損的同規(guī)格稱重傳感器。對缺損的限位銷進行更換。檢查每一只傳感器的內(nèi)碼值，進一步確認存在問題的傳感器，更換后，對其進行標定和稱量數(shù)據(jù)比對，重新進行段差、角差測試。如何判斷某個傳感器有故障: 儀表關機，插上修改地址插頭，然后儀表接上待判定那個傳感器( 只能接一個傳感器) 。開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(jù)儀表顯示值可直觀判斷此傳感器是否有故障。 ( 2) 故障現(xiàn)象: 儀表開機后自檢，然后顯示“……”死機。可能原因: 計算機內(nèi)安裝的接線盒中信號線正負極線接反。解決辦法: 斷開電源，用儀表檢測所有傳感器電纜線與總線的相應色線是否正確，測試相互之間有無碰線，重新連線后即可。紅黑線為直流 12 伏電源線，白綠線為信號線。 ( 3) 故障現(xiàn)象: 在儀表和計算機連接后。大屏幕顯示儀表有數(shù)據(jù)顯示。而計算機上的運行稱重軟件無數(shù)據(jù) 顯示。可能原因: 稱重軟件版本較老，存在 bug。解決辦法: 更新稱重軟件。開啟電源時，先打開顯示儀表的電源，隨后再打開計算機的電源。 ( 4) 故障現(xiàn)象: 稱重車輛下稱臺后，儀表上仍顯示一個比較大的穩(wěn)定數(shù)據(jù)，無法實現(xiàn)自動歸零。可能原因: ①稱臺的限位裝置被卡死，限位間隙余量過小。 ②稱重傳感器底部有臟物，使得稱重傳感器無法自由活動。解決辦法: ①檢查稱臺的限位裝置，其間隙一般調(diào)至 4mm ～ 5mm 為佳。調(diào)整限位間隙時，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(diào)節(jié)。在溫差較大的冬夏兩季，要及時檢查限位裝置的限位間隙余量是否合適，做到及時調(diào)整。 ②及時檢查并清理稱重傳感器周圍及稱臺底部的灰泥等臟物，保證稱重傳感器和整個稱臺能夠自如活動。 ( 5) 故障現(xiàn)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有故障。解決辦法: 檢查傳感器與接線盒之間的連線，測量其紅、黑連線間是否有 11. 5V ～ 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(guī)格和地址的傳感器; 若無電壓，測量儀表與接線盒連線的 DB9 插頭上的紅黑連線有否 11. 5V ～ 12V 電壓，若有則為儀表與接線盒的連線已斷路，若無電壓，則顯示儀表內(nèi)部供電已損壞，需更換顯示儀表。更換新的傳感器要進行地址的標記。無論更換傳感器還是更換顯示儀表，整個稱重系統(tǒng)都需進行標定，確保稱重數(shù)據(jù)的準確性。

4 注意事項為保證汽車衡自動稱重系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，減少故障。日常使用中應注意以下幾個方面: ( 1) 整個稱重系統(tǒng)的電路部分要有可靠地接地系統(tǒng) 和避雷措施，以免對傳感器和儀表造成損壞。 ( 2) 嚴禁在稱重過程中使用電焊操作或其他強電流設備，以免對稱重傳感器造成永久性損壞。 ( 3) 要加強對稱重傳感器周圍衛(wèi)生的清理，以避免臟物對其造成稱重影響。尤其是在冬季，由于天氣寒冷，如果沒有及時清理臟物或積雪，一旦上凍，將會對稱重傳感器造成很大的影響。 ( 4) 要確保稱重傳感器定位銷的完整。一旦缺失，稱重傳感器在使用過程中，會隨秤臺的晃動而轉(zhuǎn)動，從而造成信號線的纏繞，若不及時恢復，將會造成斷線，影響稱重。 ( 5) 防止過重車輛過磅，雖然汽車衡能夠稱重 120T 以下的車輛，但汽車衡的最佳使用范圍為稱重量程的 30% ～ 70% 之間，汽車過重，長時間的使用會減少傳感器的使用壽命。 ( 6) 在溫差較大的冬夏兩季，要及時檢查和調(diào)整限位裝置，保證其限位間隙余量在 4mm ～ 5mm 范圍內(nèi)。 ( 7) 定期檢查稱重傳感器及信號線，清理稱臺底部雜物，保證傳感器無雜物覆蓋，定位銷完好無缺損，信號線絕緣層完好無破裂、無纏繞，接線盒密封固定良好等。

5 結束語靜態(tài)數(shù)字式汽車衡目前作為常見的法定稱重計量設備，應用較為廣泛且相對穩(wěn)定。在安裝初期要注意地基的牢固、基礎的水平和接地設施的良好，接地電阻值應保證小于 10 歐姆。在使用中要時常檢查傳感器部分，傳感器定位銷、信號連線、限位部分、接地端子等是否處于正常狀態(tài)。檢修作業(yè)時按照檢修規(guī)程進行規(guī)范作業(yè)，做好日常的維護和維修工作。按計量法規(guī)定期進行檢定，是確保稱重系統(tǒng)穩(wěn)定運行、減少故障、延長其使用壽命、保證計量數(shù)據(jù)準確的有效措施。

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