|
目前，我國的電子衡器仍以電阻應變測量原理為主，大量使用電阻應變式稱重傳感器。稱重傳感器是信息技術的前沿環節，如果沒有稱重傳感器對原始信息進行可靠的采集和轉換，則可靠的測量是難以實現的。下面根據我多年來稱重傳感器的檢驗經驗以及用戶使用現場出現的有關現象，就電子衡器中電阻應變式稱重傳感器在現場的使用問題，談點粗淺認識。
1.電阻應變式稱重傳感器的使用特性
由于傳感器是由機械力學、電學、化學等多門學科技術結合的產品，各種技術工藝對傳感器的使用特性都會產生影響，下述幾點主要是現場使用條件對傳感器特性的影響。
（1）電阻應變式稱重傳感器的零點漂移
對于不同精度等級的傳感器，其零點溫度系數的技術指標是相應不同的。我國國家標準的規定如表1。
表1 環境溫度變化10攝氏度時的零點變化率
由上表可見，環境溫度對不同等級的傳感器產生不同的影響。稱重傳感器在使用現場的環境溫度狀況與補償作業、檢定作業時的環境溫度狀況是相差甚遠的，稱重傳感器在使用現場出現的“溫漂”，大多是由濕度梯度引起的。因此，使用者在使用中發現稱重傳感器出現過大的溫漂時，首先應測試使用環境的溫度是否相對恒定，應采取措施在其周圍創造一個局部的相對恒定的溫度環境。
（2）超載、偏載、側向力沖擊和碰撞引起的零點變化在使用中，如果施力平面與支承基面不平行，偏載情況就會惡劣。偏載或超載會使彈性體某一局部區段產生較大的塑性變形，零點就會突然變大，如果偏載引起的局部應力超出強度極限，則會造成稱重傳感器損壞。
側向力的影響，在電子衡器的設計安裝時已考慮了，各種承載機構，限位裝置就是針對使用中的側向力而設計的。側向力引起零點突變，往往是事故性的壓力開關。
（3）現場電磁場干擾引起零點變化
如使用現場的空間電磁場突然沖擊或變化，致使在橋路網絡上或信號傳輸線上激起相當量值的感應電勢，會引起傳感器輸出波動。針對以上使用特性，使用單位應從電、環境溫度、機械結構及機械操作等方面采取措施，減少或消除對稱重傳感器的影響。
2.使用中的故障診斷與分析
電子衡器的故障現象總是在系統的終端顯示儀表表現出來，故障現象表現后，不要盲目地亂拆稱重傳感器，應采用相應的方法找出故障點。無論是工程上使用的復雜電子衡器和測力系統，還是在實驗室使用的試驗裝置，它們都是由一個或多個傳感器、機械裝置、系統中間接線盒、傳輸電纜和檢測儀表組成。現場計控人員診斷稱重傳感器故障時，首先應判斷故障來自測量系統的哪個環節。可采用如下方法：
（1）檢查機械裝置的安裝狀態，發現和排除明顯的機械故障；
（2）用一臺同類型不同量程的高準確度小稱重傳感器當作標準信號發生器來測量判別顯示器是否有故障；
（3）打開中間接線盒，用一臺正常的儀表分別檢測每只傳感器的工作狀態，判斷某只稱重傳感器是否有故障；
（4）用電工三表或搖表檢查電纜是否受傷。用以上方法縮小故障范圍，找出有故障的稱重傳感器。對有故障的稱重傳感器應做進一步的測試與分析，并及時了解故障發生時的運行情況。這一點很重要，因為稱重傳感器引起故障常常與違規操作使用或機械裝置異常或使用環境的變化等因素有關。
3.現場使用的注意事項
3.1稱重傳感器的接地問題
（1）地電位接地。局部地區的地電位，事實上是經常變動的，工業現場地電位的變化主要來源于電器設備的漏電，電力線路的開閉和電力設備的負載變化及雷電的影響。
（2）屏蔽套與外殼接地。屏蔽套的接地樁位應選擇地電位恒定為零的地區，樁位應盡量就近解決。稱重傳感器有全封閉的金屬外殼，對貼切在彈性體上的應變計及測量電路具有保護其不受潮，使內部器件不受電磁場干擾及防止熱輻射的防護作用。為保證稱重傳感器本身有穩定的零電位，不受設備電位波動的影響，除設備須安全接地外，稱重傳感器外殼也應單獨接地。
（3）設置稱重傳感器大電流回流電纜，以防止雷擊時或承載器上進行電焊等操作時電流對稱重傳感器的影響。
3.2機械安裝影響問題
（1）稱重傳感器應輕拿輕放。沖擊、碰撞、跌落都可能對傳感器的計量性能造成損害。
（2）安裝傳感器的底座安裝面應平整清潔，不應有油膜、膠膜存在，應進行水平調整，尤其是傳感器多于3 個以上的稱量系統，使用中更應注意調整各個稱重傳感器的水平一致。
（3）稱重傳感器的加載方向都是確定的，使用時一定要在此方向上加載，盡量避免橫向力、附加彎矩扭矩的產生；稱臺上禁止長期放置重物，以防傳感器產生蠕變。
（4）應經常檢查系統有無運動不順現象。可用在秤臺上加減約千分之一的額定負荷，觀察顯示儀表是否有反映的方法來檢查可動部件是否被“沾污”受卡。
4.結束語
電阻應變式稱重傳感器，近年來取得了迅猛的發展和成功的應用，它正使國內稱重領域經歷一場深刻的變革，各種電子衡器已成為可信任的稱重設備。稱重傳感器作為電子衡器的關鍵部件，已深為人們所關注。稱重傳感器由于其工作機理上涉及的學科交錯和元器件的交錯，也就造成其故障成因的交錯和故障診斷的困難與復雜。稱重傳感器的故障成因可分為以下三大類：
（1）純機械構件引起的故障；
（2）電橋網絡線路引起的故障；
（3）粘貼部位引起的故障。
為減少或消除稱重傳感器的故障，除制造廠家下力量研究應變片、應變膠、密封膠、補償元件與彈性體對稱重傳感器指標的影響，改善制造工藝，提高制造水平外，用戶改造現場環境，改進操作方法，注重維護檢修也是十分重要的。
|
