稱重傳感器實際上是一種將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量 的電信號輸出的裝置。由稱重傳感器制作的電子衡器也已 廣泛地應(yīng)用到各行各業(yè),實現(xiàn)了對物料的快速、準確的稱 量。特別是隨著微處理機的出現(xiàn),工業(yè)生產(chǎn)過程自動化程 度化的不斷提高,稱重傳感器已成為過程控制中的一種必 需的裝置,從以前不能稱重的大型罐、料斗等重量計測,到 混合分配多種原料的配料系統(tǒng)、生產(chǎn)工藝中的自動檢測和 粉粒體進料量控制等,都應(yīng)用了稱重傳感器。目前,稱重傳 感器幾乎運用到了所有的稱重領(lǐng)域。
1、稱重系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理
1.1系統(tǒng)構(gòu)成
一般稱量100噸地磅由稱重顯示儀表、稱重傳感器、秤體 等三大部分構(gòu)成。其中,秤體是被稱物體與轉(zhuǎn)換元件之 間的機械傳力復(fù)位系統(tǒng),包括接受被稱物體載荷的承載 器、傳力復(fù)位機構(gòu)、限位裝置等,秤臺和傳力機構(gòu)負責將 物體的重量準確地傳遞給稱重傳感器。稱重傳感器(一 次儀表)位于秤臺和基礎(chǔ)之間,將被稱物體的重量按一 定的函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的毫伏級電信號,通過接線盒 信號電纜輸出到稱重顯示儀表(二次儀表)。經(jīng)處理后儀 表直接顯示被稱物體的重量數(shù)據(jù)。
1.2工作原理
當稱重物體放在秤臺上,載荷通過秤體將重量傳遞 給稱重傳感器,稱重傳感器將重量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的mV級 電信號。該信號經(jīng)前置放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換。由微處 理器(單片機)對信號處理后,數(shù)字顯示部位直接顯示稱 重值。
2、傳感器選擇
稱重傳感器在選用時要考慮到很多因素,實際的使 用當中我們主要從下列幾個因素考慮。另外,稱重傳感 器的靈敏度、最大分度數(shù)、最小檢定分度值等也是傳感 器選用中必須考慮的指標。
(1)使用環(huán)境
稱重傳感器實際上是一種將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)換成可測 量的電信號輸出裝置。用傳感器首先要考慮傳感器所處 的實際工作環(huán)境,這點對于正確選用傳感器至關(guān)重要, 它關(guān)系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽 命,乃至整個地磅秤的可靠性和安全性。一般情況下,高溫
環(huán)境對傳感器造成涂覆材料融化、焊點開化、彈性體內(nèi) 應(yīng)力發(fā)生結(jié)構(gòu)變化等問題;粉塵、潮濕對傳感器造成短 路的影響;在腐蝕性較高的環(huán)境下會造成傳感器彈性體 受損或產(chǎn)生短路現(xiàn)象;電磁場對傳感器輸出會產(chǎn)生干 擾。相應(yīng)的環(huán)境因素下我們必須選擇對應(yīng)的傳感器,才 能滿足必要的稱重要求。
(2)傳感器的數(shù)量和量程
傳感器數(shù)量的選擇是根據(jù)地磅秤的用途、秤體需 要支撐的點數(shù)支撐點數(shù)應(yīng)根據(jù)秤體幾何重心和實際重 心重合的原則而確定)而定。一般來說秤體有幾個支撐 點就選用幾只傳感器。
變頻傳感器的量程選擇可依據(jù)秤的最大稱量值、選 用傳感器的個數(shù)、秤體自重、可產(chǎn)生的最大偏載及動載 因素綜合評價來決定。一般來講,傳感器的量程越接近 分配到每個傳感器的載荷,其稱量的準確度就越高。但 是在實際的使用當中,由于加在傳感器上的載荷除被稱 物體外,還存在秤體自重、皮重、偏載及振動沖擊等載 荷,因此選用傳感器時,要考慮諸多方面的因素,保證傳 感器的安全和壽命。
3、傳感器各類故障的檢測和排除
對于全電子汽車衡來講,故障處理應(yīng)遵循這樣的步 驟:觀察做障觀察)——分析做障原因)——檢測(為故 障判斷提供依據(jù)或?qū)ε袛嘟Y(jié)果加以驗證)——修復(fù)(修理 或更換)——檢定(系統(tǒng)調(diào)試后對其計量性能進行測試)。 可根據(jù)實際情況選用下列方法判斷:直觀法、替代法、比 較法、插拔法、代碼診斷法。
就稱重傳感器自身的特點通過下列方法檢測、判斷和 驗證:(1)阻抗判別法:逐個將傳感器的兩根輸出線、輸入 線拆掉,用萬用表測試輸出、輸入阻抗和信號電纜各芯線 與屏蔽層間的絕緣電阻。如果測試結(jié)果達不到合格證上的 數(shù)值,即可判斷為故障傳感器(2信號輸出判斷:如果阻 抗法無法判斷傳感器的好壞,可用此法做進一步檢查。先 給儀表通電,將傳感器的輸出線拆掉。在空秤下用萬用表 測量其Mv輸出值。假設(shè)額定激勵電壓為U (V),傳感器的 靈敏度為M M v/V),傳感器的額定載荷F (kg),那么每個 傳感器的輸出為U xM X K - FMv)。如果那一只的輸出值 超出該計算值過大睡想情況下不存在偏載時應(yīng)該相等)或不穩(wěn)定,即可判斷傳感器有故障。
總之,以稱重傳感器為核心的地磅秤在實際的使 用過程中引發(fā)故障的原因很多,有時幾個故障可能同時 出現(xiàn)。除了上述提到的情況外,還有諸如供電電源、外部磁場干擾、使用電子產(chǎn)品作弊等原因造成。因此,在現(xiàn)場 的使用和調(diào)試過程中必須具有清晰的操作思路,認真地 分析,積極地總結(jié)和積累現(xiàn)場操作經(jīng)驗。