称重系统由显示仪表、传感器、秤体等三大部分构成。其中,秤体是被称物料与仪表间的机械传递系统。秤台和传力机构,将物体的重量准确传递给称重传感器;位于秤台和基础之间的称重传感器,将被称物体的重量按特定的函数关系转换为毫伏级电信号,然后再输出到称重仪表。经处理后,仪表直接显示被称物体的重量数据。通过仪表同工控机的结合,可以对测量数据进行处理,按照用户要求完成各种操作。

1传感器的选型和现场调试

选型和现场调试,主要包括以下内容秤体设计,传感器选型、标定以及角差的调节,故障检测和处理,称重仪表的选择等。

1.1秤体设计

秤体的设计需要考虑称重系统的处理量、机架、所采用传感器的数量和布局。该公司称重系统主要是进行自动化配料,秤体为斗式悬挂,传感器有/只,呈水平方向、等边三角形布置。

秤体安装时,应保证称重传感器的垂直度,其偏差不能超过/0。称重传感器上下连接螺栓,均应采用能够自动调节受力方向的万向连接机构,以适应秤体位置发生变化时能保持垂直受力,以免被损坏。

1.2称重传感器选型

选用称重传感器时要考虑到其灵敏度、最大分度数和最小检定分度值等。

1)使用环境

实际上,称重传感器是一种将质量信号转换成可测量的电信号的输出装置。用传感器,首先要考虑其所处的实际工作环境。这点对传感器的正确选用至关重要。一般情况下,高温环境会使传感器涂覆材料融化、焊点熔化、弹性体内应力发生结构变化等;粉尘、潮湿会使传感器发生短路;较强腐蚀性环境会造成传感器弹性体受损或产生短路现象%电磁场对传感器输出会产生干扰。

2)传感器的数量和量程

其数量的选择,是根据电子衡器的用途、秤体需要支撑的点数。一般,秤体有几个支撑点就选用几只传感器%量程选择可依据秤的最大称量值、选用传感器的个数、秤体自重、可产生的最大偏载及动载因素综合考虑决定。一般,传感器的量程越接近分配到每个传感器的载荷,其称量的准确度就越高。但是,实际使用中,由于加在传感器上的载荷,除被称物体外,还有秤体自重、皮重、偏载及振动冲击等载荷,因此,选用传感器时,要考虑诸多方面因素。下面给出一个经过大量实验验证的经验公式。

式中：C为单个传感器的额定量程；W为秤

体自重;Wmax为被称物体净重的最大值;N为秤体所采用支撑点的数量,K0为保险系数,一般取1.2~1.3之间;K1为冲击系数;K3为秤体的重心偏移系数;K3凡为风压系数。

3)传感器的使用范围

型式选择主要取决于称重的类型和安装空间。对于制造厂家,它一般规定传感器的受力情况、性能指标、安装形式、结构形式和弹性体的材质等。如铝合金悬臂梁传感器,适于电子计价秤、平台秤、案秤等;钢式悬臂梁传感器适用于电子皮带秤、分选秤等;钢质桥式传感器,适于轨道衡、汽车衡等;柱式传感器适于汽车衡、动态轨道衡和大吨位料斗秤等。

4)准确度的等级选择。其准确度等级,包括传感器的非线性、蠕变、重复性、滞后、灵敏度等指标。选用时,不应盲目追求高等级的传感器,而应考虑电子衡的准确度等级和成本。

1.3标定与角差调节

以电子吊秤为例,角差调节是一个非常重要步骤。对于有多个承重点的秤,要用一个祛码分别放在各个承重点后观察仪表显示。如显示数据相同,即可进行标定操作;如结果不同,则根据需要进行调节。经验上看,通常是将显示重量偏高的调低。前面介绍的是秤体调节,也可在传感器接线盒内进行调节。其调节方式有两种拱桥信号调节和输出信号调节。理论上说,角差的出现是人为产生,偏载主要由下列因素造成秤体设计缺陷、称重传感器选型不当和秤体安装有误。对称重标定,有反复校正法和计算法两种。

1)反复校正法步骤。

去皮调零。在配料秤空秤下,用与该秤放大通道的零点调节电位器,使秤值显示近于零最小分度值附近,并记下该显示值,作为零点值。

灵敏度粗调。在该配料秤上加一定重量祛码配料最大值的?#左右,均匀放在秤体中,调节灵敏度电位器,使秤显示值等于;祛码重量&零点值。

卸下祛码,重复一次前两步工作

灵敏度精调。空秤调零至最小分度值附近,并记录该零点值。加珐码均匀放在秤体中至配料最大值,调节灵敏度电位器,使显示值等于;祛码重量十零点值。

观察、记录若干中间值及零点值,计算误差,必要时重复一遍精调步骤。

2)计算法步骤,采用以下公式。

式中;X为加祛码后应调节到的显示值;X1为所加祛码总重;X2为加祛码后实际显示值;X3为加祛码前皮重显示值。

空秤状态下,调节调零电位器,使皮重显示值大于零,记下该显示值,得X3。

配料秤上加祛码(均匀放在秤体中)至配料最大值,得X1。观察记录显示值,得X2。

将X1、X2、X3代人公式计算得X,调节灵敏度电位器,使显示X值,即完成灵敏度调节。

加减祛码,观察记录若干中间值,计算中间精度。

2传感器的故障检测和排除

对于任何一种电子秤,其故障处理均应遵循这样的步骤;观察故障观察斗分析故障原因升检测为故障判断提供依据或对判断结果加以验证一修复修理或更换。可根据实际情况选用下列方法判断;直观法、替代法、比较法、插拔法和代码诊断法。

1)阻抗判别法;逐个将传感器的两根输出线、输入线拆掉,用万用表测试输出、输人阻抗和信号电缆各芯线与屏蔽层间的绝缘电阻。如果测试结果达不到合格证上的数值,即可判断为故障传感器0

2)信号输出判断;如果阻抗法无法判断传感器的好坏,可用此法做进一步检查。先给仪表通电,将传感器的输出线拆掉,在空秤下用万用表测量其Mv输出值。假设额定激励电压为U（v）,传感器的灵敏度为M(Mv/V),传感器的额定载荷F(kg),则每个传感器的输出为U×M×K÷F（Mv）。如果哪一只的输出值超出该计算值过多或不稳定,即可判断该传感器有故障或已被损坏。

3称重仪表的选择

用多只称重传感器组成一个称重系统时,必须考虑它采用什么样的工作方式,而且称重传感器的技术参数必须与仪表的参数匹配。以目前采用的并联工作方式称重系统为例,它要求系统实际最大电流必须小于称重仪表的的最大拱桥电流。这可以通过计算传感器组输人、输出阻抗并与仪表的技术数据进行匹配来判断。

称重仪表,一般由模拟电路和数字电路两部分组成。模拟电路包括电源、前置放大器、滤波器、A/D;转换等;数字电路包括处理器、存储器、键盘和显示器等。仪表故障诊断最简便有效的方法就是用替代法。在通过检测确认损坏部件后,使用备用件直接进行更换,可以使系统更快投人使用。

 

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