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電子秤稱重傳感器的選用及故障分析
閱讀：3383 發布時間：2011-11-24
電子秤稱重傳感器的選用及故障分析
1、引 言
稱重傳感器的選擇使用首先應考慮使用的實際需要 ,除滿足測量精度和主要技術性能外 ,還要考慮到經濟、實用方面 的情況。稱重傳感器由于不同的彈性體結構和采用的應變片性能不同,而在測量精度和其它性能方面會有所不同,且制造工藝不同,生產成本也會有很大差別 ,價格也因之不同 ,所以要綜合考慮應用的實際需要來選用合適的傳感器。隨著廣泛的使用 ,異常現象和故障也時有發生 ,經過檢查判斷 ,主要是人為故障。下面就故障產生的環節、原因、現象分析及相應對策從選型 、運輸、安裝、使用、維護、檢修幾個方面來說明。
2、傳感器精度的選擇
目前 ,稱重傳感器的普通級精度為千分之五 ,中級精度為千分之二至萬分之五 ,高精度為萬分之三至萬分之一 傳感器的精度包括額定載荷、靈敏度、非線性、重復性 、滯后性和蠕變等。主要技術參數。實際選用時首先要考慮測量現場的系統測量精 ,按不同的要求而選用不同精度等級的傳感器 ,使其既能充分發揮作用 ,又能具有合適的價格。在低精度測試場合而選用高精度的傳感器 ,既不能充分發揮高精度傳感器的優勢 ,又付出了較高的價格 ,在經濟上也是不合算的。
3、傳感器密封狀態的選擇
工業使用的傳感器 ,考慮其長時間地連續使用 ,而且使用場合環境比較惡劣 ,常常要求選用密封型傳感器 ,以使傳感器免受外界環境 ,如潮濕 、粉塵 、腐蝕氣體等影響,使其能保證測量精度和穩定性。目前傳感器的密封措施有如表中所示的四種形式。
膠質密封 將應變計與補償元件封于高 分子樹脂內高分子樹脂有慢性滲漏 易老化
常用于簡易測量系統
橡膠密封：用橡膠套O型圈將應變計與補償元件密封于腔體內。適用于一般普通精度測量系統。
硅橡膠密封：將應變計與補償元件用不加填料的自身均衡型硅橡膠全浸密封 ,其密封性比較有效 ,適用于高精度的測量系統。
焊接密封：用焊接方法將應變計與補償元件密封于金屬殼體內并抽真空充氮,采用柯閥合金輸出端子 ,外部補償元件用瀝青密封。其密封性長期有效,適用于高精度、高穩定或惡劣環境測量系統。
*密封是傳感器長期穩定工作的可靠保證。大多數工業傳感器使用以后因進水受潮導致性能變差 ,直至損壞 ,因此從實際和經濟兩個方面考慮 ,選擇合適的傳感器密封方式也是十分重要的。對于在潮濕、鹽霧 ,甚至可能遭受水淹、腐蝕的環境 ,應當選擇焊接密封的傳感器。經對比測試和實際應用壽命測試 ,焊接密封的傳感器其壽命、可靠性均明顯優于其它幾種型式的密封傳感器 ,工業應用盡可能采用硅膠密封和焊接密封的傳感器 ,當然測量精度低的場合 ,考慮其成本 ,選用簡易密封的廉價傳感器 ,也是合適的選擇。
4、傳感器量程的選擇
電子稱重系統的實際應用場合往往是多個傳感器聯用的 ,因此傳感器的量程選擇必須考慮下列因數：
1. 被稱量物料的zui大重量或物料的總重量。
2. 秤臺或料斗裝置的自重（皮重） 。
3. 傳感器設置的數量。
4. 正常操作下可能產生的zui大偏載。
5. 稱量狀態下可能出現 的動載和下料時的沖擊載荷。
6. 其它附加產生的干擾力 ,如風壓、振動等。
一般設計選用傳感器工作在額定負荷的80%~85%左右,這樣既留有保險余量又確保其使用精度。
5、傳感器受力形式的選擇 （上海志碩物資有限公司 http://www.sh-zhishuo.cn）
傳感器的受力形式基本上可分成拉式和壓式兩大類。由于承重結構有平臺、料斗球罐等不同形式 ,傳感器在安裝設計時 ,其受力狀態又各不相同,因此要從整體設計出發考慮傳感器的受力形式 ,zui終可選定合適結構的傳感器。平臺承重可以選用圓筒、板環 、懸臂剪切梁或平行梁、雙剪切梁式彈性體壓力傳感器、輪幅式彈性梁的壓力傳感器。料斗、球罐承重體既可選用S型 、板環式彈性梁的拉力傳感器 ,也可選用圓筒或懸臂剪切梁式和壓力環式拉、壓力傳感器。如選型不當,使用時會出現反應遲緩 （靈敏度低 ）或顯示數據不穩（ 靈敏度高）的現象。選型時除一般的指標功能 如量程、分度、防爆等級、通訊打印等 必須滿足外 ,還要著重考慮傳感器靈敏 度 （mV/V）與稱重 儀表輸 人靈 敏 度“（UV/d） 之間的匹配 ,如需準確度較高的稱重系統 ,則傳感器的靈敏度越大越好 選型可盡量選擇較大的 ,而稱重儀表的輸人靈敏度則越小越好 ,這樣匹配的系統準確度較高、反應靈敏 ,但其抗*力差 反之 ,則準確度偏低。在使用過程中,通過實際輸人靈敏度（X’） 與儀表輸入靈敏度 （X）的比較 ,可以判斷稱重系統的設計是否符合要求 ,當 X’>X時 ,稱重系統的設計符合要求。實際輸人靈敏度的計算方法如下
例如:X=1.1UV/d,傳感器 量 程 A=100KG,傳感器靈敏度 B=3mV/V,zui小分度值D=0.01kg,則X’=x1000Uv/d=3.6Uv/d , 。此例中X’=3.6Uv/D,因此稱重系統的設計符合要求。
6、運 輸
由于運輸中存在著許多不利于儀表性能的因素,如顛簸易造成元件松動、折斷,溫度和濕度的變化也使儀表出現異常,所以在運輸中應封扎牢固 ,到單位后應在調試室內存放24 小時以上再送電進行調試 ,送電顯示常后也應帶電運行 小時以上 ,無問題再行現場安裝調試。由于運輸所造成的故障于判斷,故在此不再進行說明。
7、安 裝
安裝環節是電子稱重系統能否良好運的關鍵 ,使用者應更加注意。首先是水平題 ,安裝要求明確稱重模塊應安裝在同一平面內,其水平誤差不超過 在這一達到要求后 ,應注意稱重模塊上水平面所載的支撐面也應水平 ,使所受載荷均勻或量均勻分布在稱重模塊上 其次應注意固式、浮動式和半浮動式稱重模塊相互搭配用 ,以消除有熱脹冷縮引起的水平方向的力 第三 ,稱重系統與外部管道之間應用軟連接 ,可將它們置于 固定式模塊附近 ,且保持軟連接處于松弛狀態 ,不會影響稱重確度 第四 ,防止管道積存物料變化而影響量準確性 ,也是安裝重要要求。若安裝不容易出現的故障現象為：
1. 量程的某一段或全部線性較差。
2. 四角誤差超差 ,判斷時可拆開稱重統與外部管道的軟連接后 ,測量各稱重模的信號電壓是否相近或在各稱重模塊上加碼看顯示是否準確。
3. 若拆開軟連接后正常 ,而連接后異常則說明連接軟管的軸向可能受有較大應
8.使用中的常見故障
主要有以下幾種
1.超載。故障現象與信號斷線相似 ,這時重量無法顯示 ,減輕載荷后恢復正常,通過
操作者的正確使用容易避免。
2.誤差變化無規律,但靜態校準時狀態良好。這是由于兩次稱量時的系統應力不同而造成。當操作者在同樣的系統壓力下進行稱量 ,則可避免。
3.管道內低溫介質造成軟連接管結冰,造成軟連接失效,形成較大誤差 。
4.傳感器端部與基礎板之間的縫隙有異物 ,這個縫隙較小 ,易有異物進人造成稱量不準。維護的重點是清潔傳感器 ,防止異物進人縫隙。當異物進人縫隙時的現象為 增加重量時顯示值偏小 ,而此時測量傳感器的各路電壓值均正常 ,對傳感器進行機械清潔后恢復正常。
5.檢修中的常見故障是在系統動用電焊機時 ,燒壞傳感器 ,傳感器內元件所能承受的電流和電壓都很小 ,有較大電流通過傳感器極易造成損壞 ,而且往往多只傳感器同時損壞。所以在稱重系統檢修需動用電焊時 ,動火點和接地線的連接處必須盡可能靠近 ,并確保電流不通過傳感器
9、結束語
本文就稱重傳感器的精度、狀態 、量程、受力形式的選用技術及在使用中出現的常見故障作一簡要分析。
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