电子汽车衡显示漂移及避雷保护方法.doc

电子轨道衡显示漂移及避雷保护方法摘要：静态电子轨道衡长期使用后，受本身的质量、现场条件及使用环境的影响会出现各种问题。本文主要通过列举故障实例对静态电子轨道衡的常见故障及设备的配置、设备的保护问题进行分析，并就具体问题做进一步讨论。关键词：仪表、传感器（LC）、显示漂移、避雷保护、浪涌保护器、绝缘电阻一、概述在称重领域，由于轨道衡计量准确、读数直观、速度快、结构简单、维护方便、能自动打印而被广泛应用。表面看来设备配置较简单：包括仪表、传感器、电脑、打印机、称重部分等。但是作为电子轨道衡本身它所涉及的技术却非常全面，包括电工学、模拟电子数字电路、计算机技术、机械学等。若想真正做到维护好设备的运行，就必须具备相关的基础知识，才能胜任。电子轨道衡在使用中出现的现象有很多，下面仅就空载零点漂移不稳定及由于设备保护不完善而引起的空载无任何显示故障展开讨论。二、举例分析例1：轨道衡型号：GCS100；仪表：8142PRO；传感器：模拟双剪切悬臂梁。故障：空载不稳定在（0-200kg）之间漂移，重载显示数值漂移在500kg左右。检查：现场查看，空载在（0-200kg）之间漂移，外观检查未发现异常。断开LC和仪表的连接，接驳模拟器并进行调节，仪表显示正常。说明仪表无问题，故障在LC。8只LC分接在两个接线盒内，采用分段逐组逐只排查，发现有两只LC单接时读数不稳定；另外一只LC单接后显示溢出（负过载）。测拱桥电源Ex=9.9v正常，8只LC的输出信号均在（0.7-1.1）mv之间，输入、输出电阻也正常。将全部8只LC重新接好，仪表显示又恢复正常。加载82吨（检衡车标重82吨，实际重量82960kg），静压10分钟，则显示由82950kg逐渐变化至82450kg。卸载检查发现问题的3只LC，用数字万用表测试，发现其中一只LC的绝缘电阻小于200M（正常R绝5000M），另两只LC的绝缘电阻正常（现场无绝缘电阻测试仪）。更换有问题的那只LC，确认无误后接通仪表，测输出信号正常，空载显示很稳定。由于更换了LC，相邻各点及故障点均出现了较大的误差，经调试发现两组LC的支撑点误差正常，而两组LC之间的点超差，用仪表，电位器无法修正。经查发现其中一组有一只LC的支撑底座在反复碾压时存在不实的现象，细查发现是底座预埋螺栓上的紧固螺帽略有松动所致。重新紧固，微调电位器后，故障排除。本例所采用的判断方法主要就是排除法，因对于轨道衡而言出现问题是随机的；当出现问题时受现场条件及检测手段的限制，最直接也是最有效的判断方法就是排除法。对于仪表显示数据漂移不稳定的现象有很多，本例只是其中之一，是由于绝缘电阻降低造成的。又如：空载正常，加偏载显示数据超差且稳定性不好，在几百kg范围变化，所有点均是如此。查LC的拱桥电源Ex正常，输出信号正常，所有机械连接部分也正常。最后查知是LC的蠕变特性超出了技术要求所致，更换所有LC后故障排除。又如：空载正常，压偏载所有显示数据均在20kg（1d=20kg）范围内漂移不稳定。经查是仪表内的功能设置问题。由于表内部的“数字滤波”和“动态检测”设置不当，使得仪表内的功能没发挥作用。重新设置后故障排除。上述举例告诉我们在具备相关的预备知识情况下，对故障的判断要尽量做到有的放矢，切勿忙动，避免扩大故障范围。例2：轨道衡型号：GCS150；仪表：XK319；LC：模拟双剪切悬臂梁。故障：空载无任何显示。检查：经查询得知仪表、显示器、LC由于雷击全部烧毁。更换所有LC，更换仪表、显示器，重新调试后，恢复正常。原因分析：此衡的现状是保护系统不完善，且接地的连接方式不符合要求。所有LC的大电流旁路电缆均采用公共端接地，基坑内设置一个公共接地桩。LC的公共端只是浮缠在接地桩上这就造成接地电缆和接地桩之间存在接触电阻，且不稳定，有接触不良的现象存在。按要求接地电缆和接地桩之间应采用焊接或夹具定位，从而避免接触不良，接触电阻的存在（要求R地4）。设备的外接电源是通过稳压电源引入的，对有雷击稳压电源是起不到保护作用的，致使雷电通过电磁干扰由电源串入，对设备造成严重后果。此例故障付出的代价是沉重的，教训是深刻的。因此针对此问题，在下面浅谈一下电子轨道衡的避雷保护问题。三、电子轨道衡的避雷保护问题避雷保护分为：直接雷击保护，间接雷击保护。直接雷击保护：就是采用在衡房的上端设置避雷针，作为衡房的直接避雷保护装置。因为雷击总是击中被击物的至高点，这样衡房内的设备就会免遭雷击。间接雷击保护：就是在设备的电源输入端增加防雷的隔离装置，从而起到间接雷击保护作用。因为雷电可以通过电磁干扰由电源线串入，对设备造成损坏。例2就是雷电由电源串入造成的后果。通常稳压电源就是负载的保护器。但是存在不完善之处。当电流偏大时，保险熔断，起到电流过载保护的作用；当电压偏高时如雷电产生的瞬时尖峰冲电压，浪涌电压等，稳压电源就无能为力了。因为稳压电源主要是针对电网电压的波动而设计的。因此这就要求在稳压电源的输入端须加装防浪涌保护装置。浪涌保护器就成为间接雷击保护的首选设备。特点是防过压能力强，不影响称量精度。由于雷电、短路、大负荷动力设备的频繁起动等均会产生几微秒的尖峰脉冲。浪涌保护器能把电源电路、仪表、LC、显示器等从浪涌电压中分离出来，同时通过接地系统将浪涌过电压旁路到大地，最终起到对整个系统的保护。本问题主要是针对避雷保护展开讨论的。但在工作中如遇到雷雨天最好是将设备与外接电源完全断开；同时有的使用单位设备所配电脑是内部联网的。雷电短时间产生的交变电场在网络导线中会引起浪涌电压和电流，同样会对设备造成损坏。因此为了绝对安全除切断外接电源外，还要断开设备与外界的所有连线。另外轨道衡是建在铁路专用线上的，由称量轨通过防爬轨和铁路线路连接。铁轨对雷电就是一个良好的导体，雷电产生也会通过铁轨的传导对设备直接造成损坏。因此按要求应在铁路线路和防爬轨之间增加绝缘装置来保护设备。但现实当中，大多数使用单位没有采取此种保护措施。所以在这里加以阐述，希望广大使用单位能够引起足够的重视，从而作到万无一失，避免给生产造成重大损失。四、结束语上述问题的讨论，仅仅是作者在实际检定工作中的一点经验和体会。当我们在工作中遇到问题时，一定要理清思路，克服盲动性，本着循序渐进的态度，采取恰当有效的方法来解决问题。由于水平有限，文章中难免存在错误，希望广大同行及读者给予修正补充，提出宝贵意见，便于大家共同提高。汽车衡常见故障与维护一、常见故障现象分析1、显示漂移现象：仪表显示不稳定，少则几十kg，多则成百上千kg不停地变动。原因：仪表模拟部分损坏，电源故障，传感器、接线盒、电缆等有故障引起的信号变化，秤台与基础出现杂物堵塞、限位螺栓与基础无间隙等。2、称量不准现象：称量误差较大。原因：秤台与基础有问题，仪表调校不准确，仪表模拟部分坏，传感器、接线盒有问题、四角有误差等。3、显示正超载或负超载现象：如XK3190系列仪表显示【Err03】正超载或显示【Err02】负超载。原因：仪表损坏，供桥电源不正常，传感器、接线盒、DB-9插头等有问题引起信号大幅度变化，若是一台未经调试的秤，调试后故障自动消除，注：其它保留。4、开机无自检现象：仪表接通电源后无任何显示或显示部分笔划段，有的还伴有蜂鸣器鸣叫。原因：外部220V电源及供电电路(线路、保险管、机内变压器、三端稳压电源)有故障，仪表PCB板损坏或LED显示管损坏或连线脱落。5、开机或卸载后不回零现象：开机接通电源，仪表自检后显示不为零，有错误提示或显示一较稳定的数值，或在称量中车辆下秤后显示正或负的数值，不显示零位。原因：仪表放大部分有故障，传感器性能改变(滞后，漂移等)，秤体与基础间有杂物堵塞。返回顶部二、常用检修方法1、观察法 直观检查秤台四周及底面有无杂物堵塞，限位间隙是否合格，各电缆线有无损伤，接线盒有无受潮、仪表元器件有无明显损伤痕迹等。 例：出现称量不准确，变差较大问题。观察发现一端引桥已被压塌，挤压住秤台，整个秤台已卡住，且秤台两端下部也被长期使用中掉下的积尘堆积而被塞住。针对以上问题处理后恢复正常。2、测量比较法 用万用表电压档测试供桥电源(XK3190-A9仪表为+8V)，仪表工作电源(+5V)是否正常(可与好的仪表进行比较)，传感器输出的信号是否稳定，几只传感器输出信号有否偏差过大等。用万用表电阻档检测电缆有无短路，断路，传感器阻值是否正常等。3、替代法 针对用简单的检测方法不能准确判断具体故障部件时，可对可疑器件用好的器件或替代品替换后，看故障能否排除来确定故障器件及部位。例：在判断某些故障时用模拟器替代传感器信号，通过仪表显示正常与否来判定仪表故障或传感器故障，在此方法中可利用手中能用的替代品替代可疑的器件。4、排除法 对于怀疑有故障的器件，在不影响整个系统工作条件的情况下，断开与系统的连接，看能否使系统恢复正常工作。例：某汽车衡显示漂移，在零点附近几十kg变动，此时简单的测试不能检测出故障部位，此时可采用断开某只传感器与接线盒接线，或用传感器直接与仪表(脱开接线盒)等方法来找出故障部件。三、故障检修流程1、显示漂移电压是否稳定N变压器屏蔽地与电源有无独立接地接地线共地Y-N仪表是否接地给仪表接地(金属外壳仪表)Y-Y接线盒是否受潮用无水酒精清洗吹干N传输电缆是否破损重新更换电缆N接线盒DB-9接线是否正确重新接线并标定Y仪表是否漂移用模拟器检查N传感器输入、输出电阻N查接线端有无重接和汇总后电阻是否正常Y检查每一只传感器绝缘N更换传感器是否5000MY单接每只传感器判定其更换传感器是否损坏2、显示重量不准确：限位装置是否接触Y纵向限位小于等于3毫米秤体或基础？横向限位小于等于2毫米N-Y秤体水平度破坏或秤体基础下沉否？调整秤体水平度N-Y秤体是否有异物？清理秤体下的异物N-Y秤体有无永久变形？加固秤体或更换秤体N-Y检查所有电缆线有无破损？更换断裂的电缆线N接线盒器件是否老化？Y更换接线盒N-Y仪表放大部分损坏？更换仪表放大器N-Y传感器有无损坏？更换传感器N-Y昼夜温差是否过大？适当延长预热霎时间N-Y检查四角有无误差？调整角差3、出现正超载或负超载Y进仪表的激励电源是否正常？更换仪表电源组件N-Y仪表运算放大器是否损坏？更换仪表的运算放大器N-Y传感器零点输出漂移是否严重？更换传感器N-Y传感器输出信号是否偏大？更换传感器N-Y传感器是否发生永久变形？更换传感器N-Y传感器电缆线或总电缆线断否？重新接线N-Y接线盒有水/潮气通电否？检查接线盒，如已烧坏则更换N-Y九芯插头有无脱线/虚焊？重新焊好N-Y仪表九芯插头接触是否不好？重新插好九芯插头N-Y总信号电缆线的屏蔽线检查连线，如有接错，则重新接线后校正与其他线是否接错N-Y在秤台上进行焊接作业否？检查所有传感器，更换损坏的传感器，并重新校正秤4、开机无自检Y检查保险线是否烧断？更换保险丝N-Y供桥电源的精密电源损坏否？更换精密电源N-Y电源滤波器损坏否？把变压器与滤波器接头分开，对滤波器通电保险丝烧断则更换滤波器N-Y仪表变压器损坏否？查电源插座零线与火线阻抗，如开路则更换变压器N传感器输入电阻变小，Y使激励电压负载加重否？更换传感器N更换PCB板5、仪表开机及卸载后不回零重新校正秤后是否回零？N-Y传感器零点漂移是否严重？检查所有传感器，发现损坏及时更换N-Y传感器限位是否卡住？检查纵向，横向限位卸荷螺钉是否顶住传感器N-Y传感器支承是否断裂？更换传感器支承N-Y检查传感器的滞后性能？传感器滞后性能不好，会造成卸载后不回零，更换传感器N-Y注意车辆上秤速度是否过快？车辆上秤限速10公里/小时N-Y检查220V电压是否稳定？发现电压不稳定，则使用恒压隔离变压器四、一般故障检修排除方法1、修复对于检测出的故障，如：电源不正常、保险管损坏、限位间隙过松或过紧、接线盒受潮、秤体与基础间有杂物、连接电缆破损、接头焊点等故障可现场对应处理。2、替换对于传感器损坏、仪表损坏、接线盒损坏、电缆线损坏等不可修复部件，则只能用好的器件进行替换。3、调试凡出现故障的汽车衡经修复，特别是更换了元器件后，都必须进行校准调试。附：故障判断步骤1、判断仪表好坏的方法：怀疑仪表故障，可用下列方法判断。方法一：用模拟器接上仪表，观察示值变化情况，例如是否有漂移，有无显示等，如果示值稳定则说明仪表是好的。方法二：用备用的PCB板换上，将原参数输入新的PCB板，用同样的方法，观察示值变化情况，从而判断仪表有无故障。2、判断断传感器好坏的方法（1）判断模拟传感器的方法(以下传感器用LC表示)测电阻值：EX之间(780)5左右，Si之间(700)2左右，传感器电阻值以实际使用的传感器标称电阻值为准。 测电压值：Si之间一般为025mV，通电后，空秤一般为0-5mV。测传感器绝缘性能：将数字万用表置在20M档上，表棒一头搭在外壳或屏蔽线上，另一头在EXC，SI中任一根上，如果万用表显示1，则说明绝缘电阻无穷大，则传感器是好的，反之是坏的。观察传感器的密封盖有无脱落。检查传感器的导线有无断裂、搭线等现象。 检查秤的每一角有无四角误差，如果有的话能否调整，经调整还有四角误差，则更换传感器。将秤的传感器一只一只地分别脱开，观察示值变化情况。例如原来显示漂移，现在示值稳定，则说明被脱开的传感器损坏。3、接线盒故障首先打开接线盒，观察是否受潮？有无脏物？如果受潮或有脏物则用电吹风把接线盒吹干，将酒精棉球把接线盒擦干净。经上述处理后，还不能解决问题，则更换接线盒。4、限位打开秤体上传感器盖板，检查每只LC限位有无顶死？横向限位间隙2mm，纵向限位3mm。5、检查电源及接地情况(1)、电源：GN0.2VAC，NL=220V(110%)ACGL=220V(110%)AC(2)、接地：电源接地，仪表接地，秤地接地，接线盒接地，LC保护接地，总电缆外屏蔽接地，穿线导管接地。返回顶部五、汽车衡的维护与保养1秤台维护（1）秤台四周间隙内不得卡有石子，煤块等异物。（2）经常检查限位间隙是否合理，限位螺栓与秤体不应碰撞接触。（3）连接件每半年进行一次保养，把紧固螺丝和支承头部涂上黄油。（4）禁止在秤台上进行电弧焊作业，若必须在秤台进行电弧焊作业。请注意下列几点：1）、断开信号电缆与称重显示控制器的连接；2）、等电位焊接及电弧焊的地线必须设置在被焊部位附近，并牢固接触在秤体上；切不可以使用传感器成为电弧焊回路的一部分。 秤体表面每年刷一次防锈漆。 每年雷雨季节到来前检查防雷装置是否有效。2称重显示控制器保养（1）经常检查各接线是否松动，折断，接地线是否牢靠。（2）称重显示控制器长期不用时（如一个月以上），应根据环境条件进行通电检查，以免受潮或其它不良气体侵蚀影响可靠性。（3）称重显示控制器避免靠近热源、振动源。（4）使用环境中不应有易燃易爆气体或粉尘。（5）在称重显示控制器的同一相线上不得接感性负载，如门铃等。（6）称重显示控制器长期不用、更换保险丝、移动位置或清除灰尘等情况时，务必切断电源。（7）称重显示控制器如发生故障时应迅速断电，然后通知专业部门及人员进行检查整理，用户不得随意拆开机箱，更不得随意更换内部零件。（8）司磅人员和仪表维修人员均需通过专门培训才能从事操作和维修。3更换传感器（1）打开传感器（损坏的）上方盖板，用千斤顶顶起秤台，取下传感器地线。（2）打开接线盒，将损坏的传感器电缆线与接线盒解脱。在传感器端抽出电缆线。注意：在抽线时，附上一根引线穿过秤体，以便在更换新传感器时，便电缆线穿越秤体进入接线盒。（3）参照上述第二项的方法，将传感器电缆线穿越秤体进入接线盒。（4）按照接线图将电缆线各芯线固定在接线盒对应的接线柱上。（5）松开千斤顶，放平秤台，盖上盖板。（6）更换传感器后，须对汽车衡重新设定和校正。（7）传感器安装完后，其多余电缆线应扎成捆放置，不得直接放置在基础地面上。（8）为保证传感器的一致性和互换性，传感器电缆线不得随意截断。（9）安装和拆卸过程中，不得出现划伤、磕碰传感器现象，并要保护好电缆线。4计算机维护（1）保证计算机接地系统良好。（2）严禁频繁开关、随意搬动和拆卸计算机。（3）计算机要远离水源、强电磁干拢。（4）严禁随意使用外来软盘，防止感染病毒。（5）严禁用硬物敲击键盘，如螺丝刀。（6）机房内应保持清洁，温度应符合主机说明书要求。（7）操作人员需经培训后方可上岗。5系统维护（1）衡器安装后，应妥善保存说明书、合格证、安装图等资料，并经当地计量部门或国家认可的计量部门检定合格后，方可投入使用。（2）系统加电前，必须检查电源的接地装置是否可靠；下班停机后，必须切断电源。（3）衡器使用前应检查秤体是否灵活，各配套部件的性能是否良好。（4）称重显示控制器须先开机预热，一般为30分钟左右。（5）为保证系统计量准确，应有防雷击设施，衡器附近电焊作业时，严禁借秤台作零线接地用，以防损坏电器元件。（6）对于安装在野外的地中衡，应定期