新安装或大修后的数字指示轨道衡,衡器制造商所采用的称重传感器都是相同厂家,相同结构,并且型号及容量也是相同的。所以不存在称重传感器的匹配问题。检定合格后因使用频繁、日常管理不到位或客观环境等因素的影响,数字指示轨道衡中模拟称重传感器(简称LC),时常会出现损坏现象。当某只或某几只LC 出现问题时,很多使用单位因无备用LC,所以在LC 选购时,就出现了许多误区。个别制造商的售后服务人员及使用单位的技术人员,由于对称重传感器的技术参数、性能了解不足,有的选择了相同制造商、相同结购,但容量不同的LC;有的选择了不同制造商、相同结购、相同容量,但主要参数如:供桥电源(简称Ex)、输入阻抗(简称Rin)、输出阻抗(简称 Rout)、绝缘阻抗(简称R 绝缘)等不同的LC,进而造成数字指示轨道衡无法按正常程序调试,交付使用。下面将检定过程中,所遇到的具体故障实例,对数字指示轨道衡中LC 的匹配问题进行讨论。
例1:
设备型号:GCS—150 1d=20kg (d:实际分度值)
称重仪表:XK3127 (8142pro) 称重传感器:SBD—30t 结构: 双剪梁
故障:空载仪表显示正常,偏载超差,无法修正。
检查:检定中,根据JJG781- 2002《数字指示轨道衡》(简称规程) 中第7.2.2.7 条的规定,偏载24t (吨) 辗压7 个点往复采集数据如表1 所示:
表 1 kg
方向 点位
1 2 3 4 5 6 7
← 0 -40 -200 -540 -800 -480 -220
→ 0 -40 -220 -580 -820 -500 -200
依据规程中第5.3.1 条、第5.3.2 条及规程表3的规定,500<m≤2000 时(m 以检定分度值e 表示),最大允许误差mpe≤±1.0e。而偏载24t 在此范围之内,最大允许误差mpe≤±20kg。由表1 知所采集的数据有6 个点超差,通过接线盒对其它6个点进行微调。微调过程中,第5 点微调变化最大。断电,拆下第5、6 号LC,如图1 所示。分别测试其Rin、Rout。测试知: LC5 的Rin=866Ω( 标称Rin=771 ±6Ω) , LC6 的Rin=752Ω、Rout=705Ω(标称Rout=700±1Ω)。说明LC5 的Rin、LC6 的Rin、Rout 均超出技术要求,已损坏。因现场无SBD- 30t 的称重传感器,故使用单位的技术人员取结构相同、称量范围相同的QS- X- 30t 的LC 进行更换。更换后,偏载采集数据如表2 所示。
表 2 kg
方向 点位
1 2 3 4 5 6 7
← 40 0 -40 -80 -100 -60 -200
→ 40 0 -40 -80 -100 -60 -200
分别对LC5、LC6 如图1 所示进行微调。微调后第5 点显示- 20kg,右侧下衡。回检空秤显示80kg,恰好是第5 点所调整的数值。仪表面板清零, 重新加偏载24t, 第5 点显示值仍然是- 100kg。与调整前一样,其余各点均有很大变化,反复微调几次现象基本相同。调整第5 点的原意是想把第3 点、第5 点的负差,通过微调变成正差,且和各点的超差相近,具备统调的条件后,由仪表的校准功能来解决。但此法没有实现。反之,调整第1 点、第7 点,将其正差通过微调变成负差,统调后校准仪表,但情况同前,故障仍没排除。微调后,左侧卸载,仪表有时能归零,有时不能归零(显示的数值就是所调整的数值)。这些调整是在确认无机械故障的前题下做出的。在调整的过程中,曾对接线盒做过平衡调整,目的是各点电位器经多次调整后,有些电位器可能已经调乱了,不利于统调。但超差问题确始终无法修正。
基于以上现象的检查分析,怀疑新换的LC 和现有的LC 可能存在匹配问题。检查新换的LC 和现有的LC 技术说明书,如表3 所示。
表3
供应商 型号 结构 Ex(v) Rin(Ω) Rout(Ω) R 绝缘(MΩ)
托利多 SBD-30t 双剪梁 5~15 771±6 700±1 ≥5000
卓禾仪器 ZHQS-X-30t 双剪梁 10~12 750±10 703±2 ≥5000
由表3 知:上表只是列出了LC 的主要部分参数。虽然LC 的容量及结构相同,但Ex 的取值范围却不同,Rin、Rout 的取值范围也存在差异。由此推断,偏载24t 辗压7 个点采集的超差数据,之所以无法修正,正是由于LC 部分参数的不匹配造成的。重新购置并更换了两只新的SBD- 30t LC。更换后,在未经调试的情况下,偏载辗压7 个点,虽然均超差,但都是正差,且第5 点超差的数据与其它各点的数据较均衡,均处在可调整的范围之内,具备了微调后统调的条件。而且回检空秤,仪表均在10 秒以内归零。重新加偏载,对7 个点分别进行微调,校准仪表后,故障排除。采集的数据满足了规程的要求。
例2:
设备型号:GCS- 150 1d=20kg
仪表:XK3127 (8142PRO) 传感器:YJ102- 30t 结构: 双剪梁
故障:空载正常,偏载超差,无法修正。
检查:空载正常,根据规程中第7.2.2.7 条的规定,偏载往返辗压7 个点,采集的数据如表4所示:
表 4 kg
方向 点位
1 2 3 4 5 6 7
← -200 -360 -480 -300 -140 20 120
→ -160 -280 -460 -360 -180 20 100
根据规程中第5.3.1 条,第5.3.2 条及规程表3的规定,在500<m≤2000 (m 以检定分度值e 表示)时,最大允许误差mpe≤±1.0e。偏载24t 检定,其最大允许误差mpe≤±20kg,符合规程第5.3.1 条,第5.3.2 条及表3 的规定。由采集的数据看,第3 点超差的数值最大。下基坑检查,第3点的两只LC 有不同程度的松动现象。调整LC 上压头和承重梁之间的垫片,使得LC 的松动现象消失。重新往返辗压,故障现象依旧,并且稳定性很好,不变量。询问司磅员及使用单位的技术人员,得知在此之前,由于下雨遭雷击,烧坏仪表和两只 LC,使得轨道衡无法正常工作。更换了同型号的仪表一块。因现场无同型号的LC,故采用天津世铨制造MDB- 30t 的结构及容量与原吉林华衡制造的YJ102- 30t 相同的LC 进行代换。由此分析可能是LC 的不匹配造成的,重新购置并更换了与原型号相同的LC 两只。换后未经调试采集数据如表5 所示。
表 5 kg
方向 点位
1 2 3 4 5 6 7
← -120 -100 -100 -100 -100 -100 -80
→ -140 -120 -120 -120 -120 -100 -80
由表5 的数据分析,各点的数值虽然都超差,但无变量现象(稳定性很好),均为负差。尤其是第3 点的超差数值与各点相比非常接近,具备了微调、统调的条件。微调第1 点、第7 点的电位器,使之和其它各点的超差数值之差≤20kg。校准仪表,使显示的数值满足规程中第5.3.1 条,第5.3.2 条及规程表3 的规定,检定合格。
之所以出现不匹配的问题,主要是因为两种型号LC 的部分主要参数不同造成的。两种型号LC 的主要参数对比如表6 所示。
表6
供应商 型号 结构 Ex(v) Rin(Ω) Rout(Ω) R 绝缘(MΩ)
吉林华衡 YJ102-30t 双剪梁 6~15 745.8~756.9 702.8~705 ≥5000
天津世铨 MDB-30t 双剪梁 10 770±10 700±5 ≥5000
由表6 知:两种型号LC 容量、结构、R 绝缘虽然相同,但Ex、Rin、Rout 却有差异,而Ex、Rin、Rout 对于LC 而言确是至关重要的。尤其当Rin 或Rout 不匹配时,在相同的Ex 激励下会有不平衡的模拟信号输出,从而导致显示数值无法修正。
通常而言,偏载检定,某点的超
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