【摘 要】隨著冶金鋼鐵企業進出廠物資中轉
量增大，用于計量物資重量的電子汽車衡顯著增加，而電子汽車衡稱量誤差是否滿足法制計量的要求，故障能否得到及時處理，不僅影響到企業自身物資計量數據是否準確，成本是否可控，也可能導致客戶與企業產生經濟糾紛，影響到客戶對企業計量管理水平的評價。本文結合冶金企業電子汽車衡的日常維護工作，重點介紹電子汽車衡的原理、典型故障處理以及點檢維護要領。
【關鍵詞】電子汽車衡；典型故障；點檢維護
1 電子汽車衡原理
電子汽車衡主要由承載器、多個稱重傳感器、接線盒以及電子稱重儀表、大顯屏、基礎等組成。電子汽車衡的工作原理是載重汽車駛上秤臺后，承載器將重力傳遞給稱重傳感器，稱重傳感器受力后發生應變，使得應變計組成的惠思登電橋失去平衡并輸出電信號至電子稱重儀表，電子稱重儀表將信號放大后，經由A/D 轉換為數字信號，CPU 對重量信號進行規范化處理后，直接顯示出載重汽車的質量值，并將稱重數據傳送給計算機管理系統進行處理。

<!--[if gte mso 9]> Normal 0 7.8 磅 0 2 false false false EN-US ZH-CN X-NONE 2 電子汽車衡常見故障
電子汽車衡的常見故障有：儀表不顯示或顯示負數（欠載）、顯示值不穩波動、數值不準、示值誤差大等等。下面從外部因素故障、機械方面故障、電子線路故障、基礎變形等幾方面來分析。外部因素主要是電源、震動、外部雷電、強電流等對電子秤造成的影響；機械方面的故障包括承載器變形、限位裝置異常、異物頂住承載器；電子線路方面故障包括稱重顯示儀表、稱重傳感器 、接線盒、信號電纜及接頭等各部分發生的故障；還有基礎變形、下沉或者坍塌引起的故障。
2.1 外部因素造成的故障
本著先外后內的原則，電子汽車衡發生故障后應當首先排除外部因素的影響。外部環境的變化會對 電 子秤的稱重造成直接的影響。供電電源的變化、震動、雷電都會造成電子秤工作不穩定，所以要做好電子秤的避雷措施及接地保護。供電電源不穩定，可以采用為電子秤單獨敷設電源線或加裝電源穩壓器的方法來解決。
案例一：某公司一臺電子汽車衡，數值顯示不穩，存在60~80kg 的波動現象。通過外部環境排查，發現該電子汽車衡旁一挖掘機正在開鑿作業，直觀判斷此因素存在關聯。為驗證此判斷，檢修人員通過調取計算機稱重歷史曲線觀察，發現此電子汽車衡波動時間與挖掘機作業時間相吻合，由此可以斷定，此故障的主要原因是挖掘機開鑿作業引起的強震動所致。現場人員通過協調，采取在汽車上承載器稱量過程中，停止挖掘機開鑿作業措施，并規定電子汽車衡附近實施土建等基礎設施施工作業需經過職能管理部門報備，或采取相應防護措施，經過綜合技術評估同意后方可進行施工，確保電子汽車衡數值穩定準確。
2.2 承載器方面的機械故障

承載器方面的機械故障主要有承載器受較大外力導致機械變形、承載器底部被異物頂住、限位裝
置卡阻，以及稱重傳感器支撐上下連接件磨損等。兩個承載器之間的相互靠擦，以及承載器與其限
位的沖撞摩擦，都可能影響到被測物體的質量，完整地傳遞給稱重傳感器，從而可能會造成小稱量時
準確，而到一定量程后會出現較大的示值誤差。通常，機械方面故障比較直觀簡單，只要認真檢查，
通過檢查有無卡、阻現象就能排查出故障。
案例二：某公司一臺電子汽車衡，量程為120t，檢定分度值為20kg，周期檢定過程中，連續檢定操作
兩次，總是存在滿量程稱量測試示值誤差達到80kg的現象，超過了最大的允許誤差，達不到計量要求。在排除承載器底部及四周異物卡阻因素，以及更換全新稱重傳感器后，故障依舊。技術人員通過上述的排除項后，判定為承載器臺面強度不夠，承載器的整體剛度及相關的局部剛度差異引起此系統誤差。通過把承載器吊起檢查，發現承載器臺面底部受力梁箱體存在裂痕，通過對承載器箱體上裂痕進行加固，將產生裂痕的梁箱進行有效的加固，加固后回裝承載器。通過檢定，示值誤差在規定的范圍內，計量性能合格。
案例三：某公司一臺在用電子汽車衡，主要是用于公司的水渣稱量。在某一個炎熱夏天的中午，使用過 程中出現偏差1t的故障。而檢修人員下午到現場后，故障現象已經消失了，經過現場的初步檢查，暫未能發現問題所在。但到第二天中午，此故障現象再次出現。檢修人員通過觀察此周期性故障現象，判斷此故障的原因是跟炎熱天氣氣溫高有關。通過認真檢查承載器底部區域，發現承載器兩旁到處是灑落的水渣，而在兩端底部積淤泥水渣最多。由此推斷故障原因是易結垢的水渣在雨水作用下，淤積在承載器底部造成稱重傳感器未能正確受力引起。由此可見，夏天天氣溫度高，承載器發生熱脹，當重車過磅時，底部淤積的水渣與熱脹的承載器接觸，導致受力不準。在經過徹底清除結垢的水渣后，此故障隨 之消失。用鋼結構制作的承載器，受溫差大的影響，鋼質材料膨脹系數為:1.2*10^-5/°C，粗略計算，10 米長的鐵在溫差20 度膨脹后長度 約 是10*(1+0.000012*20)=10.0024 米。 即10 米 長的鋼結構溫度升高20°C時大約會伸長2.4 毫米。如果10 米的承載器組成，則兩個承載器之間的伸縮能達到4.8 毫米。因此，在維護承載器的限位及安裝時，需要根據氣候變化，尤其溫差大的時節，適時進行調整限位螺絲與承載器之間的距離，并檢查承載器與底座之間的縫隙有無卡阻。
2.3 稱重傳感器故障
稱重傳感器是電子秤中的關鍵部件。常見的稱重傳感器分為模擬式稱重傳感器和數字式稱重傳感器。模擬電阻應變式稱重傳感器的故障可通過以下方法來檢查：（1）檢查稱重傳感器的阻抗：檢查時需要切斷電子秤的電源，打開接線，脫開各傳感器的信號線，用萬用表分別進行測量，應符合產品合格證上的數據。(2) 檢查輸出電壓：稱重傳感器靈敏度為2mV/V，假如供電橋壓為12V，那么稱重傳感器的信號電壓值應為0-24mV。如輸出電壓超出此范圍，則認為稱重傳感器問題。(3) 有的稱重傳感器損壞后，輸出不穩，儀表顯示重量不穩定，始終在小范圍內變化。但稱重傳感器阻抗、輸出電壓變化都不大，加載砝碼也難以判斷，原因有可能是電阻應變計脫離松動彈性敏感元件，由于橋路未被破壞，此時輸入輸出電阻用萬用表量的阻值都正常。針對這種情況，可采用脫離法進行檢查判斷。方法是：打開接線盒，分別脫離每個稱重傳感器的信號線，開機觀察顯示儀表。當脫離開某一個稱重傳感器時，儀表顯示值穩定下來不再跳動，就可以判斷是該稱重傳感器損壞。而數字式稱重傳感器的判別比較簡單，一般通過讀取顯示儀表內部的AD 碼值，并通過增加荷載觀察AD 值的變化情況，來判斷數字式稱重傳感器性能好壞。汽車衡稱重時，傳感器的信號是通過接線盒傳輸給電子稱重儀表，如果稱重傳感器的某些參數不一致或接線盒中電位器調整不平衡，都會引起電子汽車衡的偏載，此時重物在承載器的不同位置就會產生偏載誤差。

案例四：本公司一臺120t 電子汽車衡，采用8 個模擬應變式稱重傳感器。某天存在示值在40~80kg 之
間波動。維護人員到現場，首先排查承載器底部及四周無異物卡阻，其次用萬用表測量稱重傳感器輸入輸出阻值及受力毫伏值，數值基本正常，判斷不出哪個稱重傳感器故障。最后通過脫離法進行檢查判斷出異常的稱重傳感器，小心地清理出該稱重傳感器線路，發現一處線路存在明顯的破皮，屏蔽層磨損了一大塊，因此判斷是屏蔽層與保護套管粘連在一起，導致電纜屏蔽效果差，信號受到干擾。經過用熱縮管及環氧樹脂處理該處受損線路恢復屏蔽及絕緣后，重新接入該稱重傳感器，儀表信號穩定無波動。
案例五: 本公司一臺120t 電子汽車衡，采用8 個數字稱重傳感器，某天出現電子稱重儀表無數值顯
示的超載現象。維護人員通過查看電子稱重儀表內部AD 碼值，發現其中的4# 稱重傳感器AD 碼值異常
大，經檢查該稱重傳感器外部線路沒有問題，不存在短路、屏蔽破損絕緣失效等，通過排除法判斷該
稱重傳感器系本體內故障。重新更換新數字稱重傳感器后，查看儀表AD 碼值，恢復正常稱重。
2.4 電子稱重儀表故障
電子稱重儀表一般由模擬電路和數字電路兩部分組成。 從結構上看，主要有電源部分、主電路板、顯示器、鍵盤等部件。對于電源部分可通過測量輸出電壓來診斷，對于主電路板最快捷簡便、最易于操作的方法是“代替法”。“代替法”是指使用完好的電路板直接代替原先的電路板，然后快速判斷出主電路板是否存在故障 。
案例六：本公司一臺120t 電子汽車衡，采用8 個數字稱重傳感器。在正常使用過程中，意外斷電重啟后，電子汽車衡出現數值嚴重偏差。維護人員考慮到之前是使用正常的，意外斷電后出現故障，問題很可能出現在儀表身上，經查看儀表內部參數，發現該儀表8 個稱重傳感器零點AD 碼值參數丟失，通過重置恢復之前記錄好的參數后，該電子汽車衡恢復正常稱量。在電子汽車衡稱量過程中，長時間受到沖擊荷載的影響，使得稱重傳感器的空載輸出信號發生一定程度變化，尤其是沖擊荷載具有一定不確定性，大小不同且多次往復，此種情況下勢必會導致稱重傳感器空載輸出信號發生明顯變化，形成零點漂移而對地磅稱量準確度產生影響，導致稱量誤差出現。此外，電子稱重儀表電流輸出模塊容易受雷電或外部強電浪涌、接錯線影響，導致輸出模塊損壞, 導致電子稱重儀表看起來顯示正常，但實際沒有電流輸出或者輸出不線性，解決的辦法，可以在輸出模塊外部加裝浪涌保護器，輸出信號線位置標明醒目的極性。
2.5 基礎變形、下沉或者坍塌引起的故障基礎的變形事故通常表現為沉陷變形、開裂變形，以及傾斜變形這三種形式。在這當中沉陷變形可以分為兩種，一種是較大的均勻沉降變形，另一種是不均勻沉降變形。基礎變形必然出現承載器與各稱重傳感器之間的受力不均導致稱量失準。因此在設計環節要對基礎的承載力設計留有足夠大的裕量，杜絕冒險設計，避免地基的承載力過小，在施工環節要嚴格把控基礎施工質量，包括支模板、綁扎鋼筋、澆筑混凝土三道工序都必須嚴格把關，按照相關驗收規范及標準進行驗收。
3 電子汽車衡點檢、維護要領
3.1 稱重傳感器及連接件的安裝位置檢查，要求稱重傳感器“垂直受力”，目視無傾斜現象，連接
件緊固無松弛現象。避免電焊作業造成傳感器承受過大電流，“接地線”緊固，完好。
3.2 承載器的水平限位、垂直限位裝置的檢查，限位間隙調整必須符合電子汽車衡設計要求，在保證電子汽車衡正常工作條件下，限位間隙盡可能縮小，以減小負載的沖擊力。承載器之間應保持靈活自如，不得有異物卡阻。
3.3 電纜、接線盒檢查，要求接線端子緊固，電纜完好，接線盒密封良好。
3.4 電子稱重儀表檢查，要求示值正常，輸入輸出接線端子緊固。秤空載時，測試空秤電壓值，跟蹤稱重傳感器的劣化趨勢。
3.5 電子汽車衡過秤準確度檢查，日常使用重量核查樣件進行精度檢查，一般重量樣件應大于最大秤量的1/3，誤差不大于該秤量下最大允許誤差，避免重量異議的發生。
3.6 稱重系統基礎的檢查，要求電子汽車衡基礎主體外觀無明顯裂痕、沉陷變形、傾斜變形，傳感器底座基礎無破損、龜裂。
3.7 檢查承載器電子汽車衡有無在未停電情況下使用電焊等檢修作業，避免使稱重傳感器承受過大電流。
3.8 按計量檢定要求進行周期檢校，檢查計量確認記錄、標識齊全。
3.9 電子汽車衡故障處理后，要及時進行產品重量數據的追溯，避免重要異議的發生。
4 結論
隨著科技的發展，電子汽車衡在企業物資計量、降本增效、精細化管理等方面所起的作用越來越大。而稱重傳感器自身性能、承載器安裝質量、承載器機械傳力裝置以及電子稱重儀表穩定性等各個環節，都
會直接影響汽車衡的精準使用。尤其是當前電子汽車衡大多具有現場無人值守、遠程計量等功能，維護人員更要做好設備的日常點檢及精密點檢，不斷積累故障判斷及處理的經驗，提升自身專業技能水平，從而更好地保障電子汽車衡計量的準確、穩定、可靠。
參考文獻
[1] 李金海，《衡器計量》，中國計量出版社，
2005.
[2] 張孝桐，《設備點檢管理手冊》，機械工業
出版社，2013.
作者簡介： 李懷新（1981—），男，2010 年畢
業于韶關學院機械設計制造及其自動化專業，冶金
電氣自動化高級工程師。

 

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