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），其長度為L，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)，它的長度L將會(huì)伸長，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 在長期的實(shí)踐工作中總結(jié)出來的一些預(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，說明一些常見故障產(chǎn) 生的原因及處理方法。