介紹阿鋼大型電子秤的使用情況，并通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出對(duì)電子汽車衡、電 子軌道衡及電子吊鉤秤各種故障的預(yù)防和處理方法。

一、弓丨言

電子秤具有精度高、性能穩(wěn)定、易于維護(hù)、安 裝調(diào)試較機(jī)械衡器簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)，是取代機(jī)械衡 器的理想選擇。

2001年一2004年4年間，阿鋼新上了 2臺(tái)電 子軌道衡、1臺(tái)120t全數(shù)字化電子汽車衡、2臺(tái)電子 吊鉤秤、3臺(tái)電子天車秤和1臺(tái)電子天車抓斗秤，淘 汰了所有大型機(jī)械衡器，使阿鋼的大型衡器全部實(shí) 現(xiàn)了電子化。其中2臺(tái)軌道衡可互為備用，2臺(tái)汽車 衡亦可互為備用。這些電子秤的建成及投入使用 滿足了阿鋼進(jìn)出廠物料及廠內(nèi)周轉(zhuǎn)物料的計(jì)量要 求，巳經(jīng)和正在為阿鋼的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)起到基礎(chǔ)保證和 積極促進(jìn)作用。

雖然實(shí)現(xiàn)了 “上一項(xiàng)、成一項(xiàng)、見效一項(xiàng)”的階 段性目標(biāo)，但要實(shí)現(xiàn)“投用一項(xiàng)、管好一項(xiàng)”的長(zhǎng)遠(yuǎn) 性目標(biāo)，還必須針對(duì)這些電子秤的技術(shù)裝備特點(diǎn) 及其使用環(huán)境，采取技術(shù)及管理措施，并使這些措 施日?；?、標(biāo)準(zhǔn)化，有效的預(yù)防各種事故，一旦發(fā)生 事故，應(yīng)及時(shí)、正確的處理，從而保證計(jì)量設(shè)施準(zhǔn)確 的運(yùn)行。

二?電阻應(yīng)變片式稱重傳感器的構(gòu)成及各部分作用

1.構(gòu)成

電阻應(yīng)變片式稱重傳感器由彈性體、電阻應(yīng)變 計(jì)、測(cè)量電路三部分組成。

2.各組成部分作用

a.彈性體

彈性體是一個(gè)具有特殊形狀結(jié)構(gòu)的彈性元件。 它的作用有兩個(gè)，一是承受稱重傳感器的被測(cè)負(fù)荷， 并對(duì)被測(cè)負(fù)荷產(chǎn)生反作用力；二是將被測(cè)負(fù)荷轉(zhuǎn)換 為彈性變形，并產(chǎn)生一個(gè)高質(zhì)量的、均勻的應(yīng)力場(chǎng)， 使粘貼在此區(qū)的電阻應(yīng)變計(jì)比較理想地完成應(yīng)變一 電阻的轉(zhuǎn)換任務(wù)。

b.電阻應(yīng)變計(jì)

電阻應(yīng)變計(jì)是一個(gè)能將彈性體的應(yīng)變量轉(zhuǎn)換成 電阻變化量的敏感元件。它主要由敏感柵、基底、引 線、覆蓋層等組成。

如圖1所示的柵絲（金屬絲），其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，截面 為圓形，半徑為r，截面積為S,電阻率為p，泊松系數(shù) 為u

當(dāng)它的兩端受外力F作用時(shí)，它的長(zhǎng)度L將會(huì)伸長(zhǎng)，截面積S將縮小，令其變化量分別為?L和?s，由金屬絲的電阻應(yīng)變效應(yīng)可知，其柵絲的電阻R將會(huì)發(fā)生變化，令其變化量為AR，則對(duì)式（1-1)兩端取對(duì)數(shù)微分得：

其中：K:為電阻應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)

E稱為應(yīng)變，表示彈性變形的大小 式（1-5)說(shuō)明了電阻應(yīng)變片電阻變化量與彈性 體變形之間的關(guān)系。

c.測(cè)量電路

測(cè)量電路的功能是把電阻應(yīng)變計(jì)的電阻變化 轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)（電壓)輸出。它將粘貼在彈性體上的電 阻應(yīng)變計(jì)連接成差動(dòng)式惠斯通電橋(見圖2)。根據(jù)圖2 的

電路我們可以得出：

時(shí)，電橋平衡。此時(shí)E_=0，由于在組橋時(shí)，R1.R3、R2.R4

的阻值隨彈性體的變形減少（變形量為AR1，AR3)，R2、R4的阻值隨彈性體的變形增加（變形量為?R2，?R4)，所以當(dāng)彈性體承受載荷時(shí)，電橋輸出電壓為:

并且由于差動(dòng)式電橋的靈敏度高、各臂參數(shù)一 致，各種干擾的影響易相互抵消，而且還可以比較 方便地解決稱重傳感器的補(bǔ)償問題。

三、電子秤的構(gòu)成及基本原理

1.構(gòu)成

最簡(jiǎn)單的稱重系統(tǒng)是由秤臺(tái)（或承力機(jī)構(gòu)）、稱 重傳感器、稱重顯示器三部分構(gòu)成的（見圖3)。

2.基本原理

被稱量物體通過秤臺(tái)（或承力機(jī)構(gòu)）將重量作用 到稱重傳感器上，使傳感器輸出與重量成一定比例 關(guān)系的mv信號(hào)，并傳送給稱重顯示器，稱重顯示器 經(jīng)過對(duì)mv信號(hào)的放大，A/D轉(zhuǎn)換后，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn) 換成數(shù)字量信號(hào)，經(jīng)微處理器（CPU)處理轉(zhuǎn)換成我 們?cè)陲@示屏上所看到的重量值。經(jīng)過處理的重量信 號(hào)還可以通過I/O 口傳送給諸如大屏幕、計(jì)算機(jī)等 設(shè)備，對(duì)重量數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、記錄及管理。

四、阿鋼現(xiàn)有大型電子秤的技術(shù)裝備情況及其特點(diǎn)

下面以地磅為例，簡(jiǎn)要介紹阿鋼電子衡 器的特點(diǎn)。阿鋼現(xiàn)有一臺(tái)50t電子汽車衡和一臺(tái) 120t全數(shù)字化電子汽車衡，采用的均是BM-LS型的橋式傳感 器，該種傳感器采用雙剪切梁結(jié)構(gòu)，抗側(cè)向力和抗沖擊性能優(yōu)良，它利用鋼球的點(diǎn)接觸形式進(jìn)行力的傳 遞，使衡器的自動(dòng)調(diào)心和復(fù)位能力得到提高。尤其 值得一提的是，120t全數(shù)字化電子汽車衡采用的是 數(shù)字化傳感器及數(shù)字化稱重儀表，數(shù)字化技術(shù)與傳 統(tǒng)的模擬式傳感器相比具有以下特點(diǎn)：

（1）稱重傳感器采用高集成化、高智能化的處理 單元，全數(shù)字量輸出。

（2）對(duì)稱重傳感器的非線性、滯后、蠕變、溫度性 能等參數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償。

（3）可以防止用簡(jiǎn)單電路改變稱重信號(hào)大小的 方式進(jìn)行作弊。

（4）更換數(shù)字化傳感器不需重新對(duì)秤進(jìn)行校準(zhǔn)。

（5）偏載（四角）校準(zhǔn)一次自動(dòng)完成。

（6）采用RS485總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)稱重信號(hào)的遠(yuǎn) 距離傳輸，傳輸距離不小于1000米。

（7）輸出信號(hào)可達(dá)3.4V，使抗干擾能力加強(qiáng)，同 時(shí)提高了系統(tǒng)的防雷擊能力。

五、常見故障的預(yù)防措施

電子衡器雖說(shuō)質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，但如果安 裝、使用、維護(hù)不當(dāng)，也會(huì)增加其故障率，下面是我們 在長(zhǎng)期的實(shí)踐工作中總結(jié)出來(lái)的一些預(yù)防故障出現(xiàn) 的措施。

1.盡量避免在秤臺(tái)（或承力機(jī)構(gòu)）上進(jìn)行電弧焊 作業(yè)，若必須進(jìn)行電弧焊作業(yè)時(shí)，要對(duì)傳感器采取有 效的保護(hù)措施，電弧焊的地線必須設(shè)置在被焊接部 位附近，并牢固接在秤體上，還要斷開信號(hào)電纜與稱 重顯示器的連接，切不可使傳感器成為電弧焊回路 的一部分。

2.在稱重系統(tǒng)供電的同一相線上不得接有感性 負(fù)載，如電鈴等。

3.稱重系統(tǒng)各設(shè)備及連線應(yīng)避免靠近熱（火） 源，振動(dòng)源，粉塵多的場(chǎng)合要采取良好的密封措施。

4.定期檢查各部緊固螺栓及做防銹處理。

5.稱重系統(tǒng)應(yīng)有良好的接地，接地電阻要≤4Ω，并要采取有效的防雷措施。

6.稱重系統(tǒng)應(yīng)配備UPS(不間斷電源）或穩(wěn)壓電 源，以保證穩(wěn)定、可靠的供電。

7.經(jīng)常檢查限位間隙是否合理。因黑龍江冬季 晝夜溫差經(jīng)常在10T以上，為防止熱脹冷縮現(xiàn)象對(duì) 軌道衡的影響，一般應(yīng)保證汽車衡的縱向、橫向限位 間隙及軌道衡縱向限位間隙為3-5mm;軌道衡的橫 向拉環(huán)松緊要適度，橫向拉環(huán)應(yīng)有約3mm的活動(dòng)間隙。

8.保持秤臺(tái)清潔，秤臺(tái)四周間隙及底部不得有 石子、煤塊等雜物。

9.保持稱重傳感器及接線盒內(nèi)干燥"

10基坑式衡器應(yīng)設(shè)置排水通道或搭建雨棚"

六、常見故障的處理

下面結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，以電子汽車衡、靜態(tài)電子軌道衡及電子吊鉤秤為例，說(shuō)明一些常見故障產(chǎn) 生的原因及處理方法。