衡器称重仪表原理及故障检修

衡器称重仪表原理及故障检修

胡艳超

（本钢集团板材计控中心辽宁省本溪市117000）

摘要：板材计控中心北营厂区现使用衡器主要分为轨道衡、汽车衡、皮带秤、液压升降秤、钢卷秤，在衡器称重仪表使用上，汽车衡、液压升降秤、钢卷秤及一台静态轨道衡主要使用厂家为梅特勒-托利多生产的8142PRO、T800、IND780、IND880等称重仪表，皮带秤称重仪表主要使用厂家为南京创丰、南京三埃、徐州赛摩等生产的仪表，轨道衡设备主要厂家为承德五岳、杭州钱江，因其计量形式为称重转换器将信号传输至计算机计量软件处理，软件调试工作较多，因此本文并未过多提及。

关键词：衡器；称重仪表；汽车衡；故障检修

衡器称重仪表凭其物资计量的准确、稳定性而广泛应用于钢铁行业，而称重仪表设备在长期的使用中会出现一些故障问题，比如称重仪表器件损坏、传感器故障造成的称重仪表计量失准、机械秤体老化造成的称重仪表零点漂移等等。本文将从衡器称重仪表的结构与基本原理展开，以梅特勒-托利多生产的8142PRO、T800、IND780、IND880[1]等称重仪表为讲解模型，重点阐述衡器称重仪表常见故障及其检修。

衡器称重仪表属于电子类产品，长期使用中会出现不同情况的故障问题，比如称重仪表器件损坏、传感器故障造成的称重仪表计量失准、机械秤体老化造成的称重仪表零点漂移等等。因此，在了解其基本原理的基础上，分析其可能的故障类型，进而完成故障检修处理。

一、衡器称重仪表所属系统概述

1.电子衡器的定义

凡是利用力-电变换原理，将被衡量物体的重力所引起的某种机械位移转化为电信号，并以此来确定该物质质量的衡量仪器，统称为电子衡器。

2.电子衡器的分类

电子衡器的分类方法很多。利用重力原理的电子衡器大致可归纳为两大类：一类是机电结合式电子衡器，另一类是全电子式电子衡器。除此之外还可按结构原理分、按操作方法分、按准确度等级分、按承重结构或承重方式分、按用途和功能分、按计量管理性质分。

3、电子衡器的特点和现代称重技术的发展趋势

3.1特点（与机械衡器比较）：称量方便、分辨率高、称量值可用数字显示，便于重量信号的远距离传输，可以达到集中控制和生产过程自动控制的目的；和机电结合式相比，全电子衡器的响应速度快、结构简单、体积小、重量轻；由于没有复杂的杠杆系统，所以它的稳定性和可靠性好、机械磨损小、寿命长、维修方便；可以在机械衡器或机电结合秤无法胜任的场合或恶劣环境下工作。

3.2现代称重技术的发展趋势

发展趋势由机械衡器向电子化方向快速迈进；向智能化方向发展；要求电子衡器有高可靠性和长期稳定性。

4.电子衡器的组成

4.1承重、传力复位系统：它是被称物体与转换元件之间的机械，传力复位系统，又称电子衡器的秤体。一般包括接受被称物体载荷的承载器，秤桥结构、吊挂连接部件和限位减震机构等。

4.2力-电转换元件（称重传感器）：一般称为一次仪表或一次转换元件。即由非电量（质量）转换成电量的转换元件。

4.3测量显示部分（衡器称重仪表）：一般称为称重显示仪表或二次仪表。即处理称重传感器信号的电子线路和指示部件。

4.4外部设备：指连接在称重仪表的信号输出端口，接收仪表输出信号的设备；常见的外部设备有打印机、大屏幕显示器、计算机管理系统；另外还有模拟量输出、光纤输出等。

二、衡器称重仪表的基本原理及分类

1.基本原理：衡器称重仪表是由称重传感器将重量信号转换为相应比例的电信号输出，该电信号为模拟信号，模拟信号经过放大、滤波和A/D转换后转变成数字信号，通过处理后显示于显示屏。

2.衡器称重仪表的分类

以信号源种类为依据，衡器称重仪表分为两类：模拟称重仪表和数字称重仪表。前者的基本原理是，利用重量改变电阻应变器的阻值，再通过传感器将此变化转化为相应比例的电信号；后者是在传统应变式称重传感器的基础上，结合微处理技术、电子技术、数字补偿技术，依托计算机对重量进行计算然后显示、存储、打印以及传输。

三、衡器称重仪表常见故障及其检修

衡器称重仪表有很多故障现象，其诱发原因也不限于一种。与此同时，即便是故障现象相同，其诱因也可能不同。能否顺利排除故障完成检修工作，关键在于能否通过正确的方式方法找到故障位置。现介绍常见的衡器称重仪表故障及检修办法。

1.判断衡器称重仪表是否故障

将传感器的信号电缆从称重仪表的接口上移开，将模拟器接上仪表，如果接上模拟器后仪表显示恢复正常，则该仪表基本无故障，反之仪表存在故障（模拟衡器、数传衡器模拟器不可互换）。如果单位内或附近有类似的衡器，可将称重仪表互换后观察仪表显示，可看出称重仪表是否存在故障。

如果故障类型为开机无显示（无自检过程），应检查外部电源及称重仪表的保险丝是否损坏。

2.判断是否为称重传感器引起的故障

衡器设备中，称重传感器可谓核心部件，其作用是将重力转化为电信号。如果称重传感器发生故障，将会导致衡器设备计量失准等问题。判断是否为称重传感器引起的故障分为模拟及数字传感器两类。

2.1模拟传感器：测量单只传感器的输入阻值与输出阻值是否在合格证要求的范围内；在空秤状态下且仪表通电时测量每组传感器输出mV信号，一般为0-8mV，如果输出信号过大或为负信号，则该传感器零点输出损坏，需更换传感器，如果传感器不受任何力时，零点输出有1mV以上时则此传感器的性能已经发生变化，必须更换。

多传感器系统中简单判断传感器故障：在接线盒内先检测传感器的mV信号数值，再将各传感器接线全部摘除，进行输入、输出电阻和绝缘电阻检测，然后依次接上传感器，每接上一个传感器就观察仪表接上该传感器后的显示有无异常。（在用此方法判断传感器故障时应保证仪表、接线盒、信号线路的完好。）

当衡器的偏载误差过大时，在每个传感器上轮流加载同一重量，相差过多的传感器损坏，在用此方法判断传感器故障时，应保证限位间隙正常，以及秤体内外不能有异物卡碰秤体的问题。

2.2数字传感器：在发现某一个传感器不通讯时，先对这个传感器进行单独消址和编址，如果可以通讯则正常，如果不能通讯表示传感器损坏，做此项测试时需保证传感器线路正常，否则造成误判断。（T800[2]在“系统维护”的“PowerCell维护”的“地址复位和手工编址”进行）；传感器输出性能检测：可以通过称重仪表检查传感器输出进行判断。（T800在“系统维护”的“PowerCell维护”的查看传感器输出可以看到）；计量性能检测中用标准砝码进行角差调整，如果无法修正需更换传感器。

3.判断是否为秤体机械引起的故障

机械故障主要分为四类：一为秤体受力变形；二为秤体被异物顶住；三为限位装置损坏；四为称重传感器支撑柱损坏。机械部件由于长期受力摩擦而容易损坏，此类故障一般可通过肉眼直接检查出来，也可通过秤体是否晃动进行判断而有效解决。

4.判断是否为外部环境引起的故障

振动、供电电源变化、雷电以及风力等外部环境变化均可能是衡器运行不稳定的原因。所以，要尽可能使衡器设备免于在恶劣天气条件下运行，且要加强避雷与接地保护。比如，可通过单独增加稳压电源、UPS电源、隔离器等方式稳压、净化供电电源。

5.其他故障

四、衡器称量仪表的维护保养

1.仪表使用电源应单独接地，严禁于其他设备共同接地。

2.因人体有静电，因此不要用手触摸主板上的IC芯片，更换或备用的主板应放入屏蔽袋中保存。

3.仪表在通电状态下，严禁拔插仪表后的外设电缆及传感器电缆以防止损坏接口电路。

参考文献：

[1]XK3133IND880电子称重仪表技术/操作手册、梅特勒-托利多（常州）称重设备系统有限公司编著及出版、25

[2]T800称重显示控制器网络型智能称重终端技术手册、梅特勒-托利多（常州）称重设备系统有限公司编著及出版、21