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稱重傳感器“亞健康”及早診斷的方法

上海香川電子衡器有限公司

【摘 要】 本文介紹一種及早準確診斷稱重傳感器“亞健康”狀況的原理和方法步驟。

一、前言

隨著企業(yè)技改的不斷深入，電子衡器在工藝流程、工藝控制及結(jié)算計量中得到越來

越廣泛的應用。電阻應變式稱重傳感器（以下簡稱傳感器）是一種用金屬彈性體作為力

—電轉(zhuǎn)換功能的計量器具，傳感器是電子衡器的核心部件。由于傳感器本身固有的特性

和處在復雜惡劣的環(huán)境，它的故障呈現(xiàn)多樣性，復雜性的特點，故障發(fā)生率也更高�，F(xiàn)

場判斷更換傳感器，不僅會影響正常的生產(chǎn)節(jié)奏，甚至會引起休風、休爐、次品及無計

量等，嚴重影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。維護人員希望有一種方法能在傳感器故障發(fā)生前提前

得到提醒。

經(jīng)過多年摸索，有一種方法可以及早準確診斷稱重傳感器處在要壞還沒有壞（簡稱

“亞健康”）狀況，以提高維護的主動性，達到“零故障”的維護目的。

二、原理及現(xiàn)象特征

稱重傳感器涉及力學、電學、化學等學科。故障成因復雜，判斷困難。在故障形成

前，能提前診斷稱重傳感器處在“亞健康”狀況，的確不是件容易的事。

稱重傳感器的故障按原理分大致分三類：A、彈性體引起的；B、電撟及線路引起

的；C、粘貼工藝引起的。但不管那類故障都會通過不平衡輸出反映出來。

稱重傳感器零點輸出的大小，是制作工藝質(zhì)量、設計質(zhì)量的反映，也是潛在故障的

一種最明顯的體現(xiàn)。

稱重傳感器零點輸出偏大，給傳感器的可靠性形成潛在危險。零點的變化，也會使

傳感器的穩(wěn)定性失去保障。使用期間發(fā)現(xiàn)零點超大，肯定是故障所致。

稱重傳感器零點的長期穩(wěn)定，是傳感器可靠性穩(wěn)定性中一項前提性的技術(shù)指標。

這些都是多年工作中對稱重傳感器故障形成的結(jié)論性認識。在此基礎上，經(jīng)過摸索，

發(fā)現(xiàn)對稱重傳感器的空秤輸出、空載輸出的信號變化，采用監(jiān)測、跟蹤、分析的方法，

就可以把握稱重傳感器“健康”的脈博，從“變化量”及早準確診斷傳感器所處的“健康”狀況。同時也說明了空秤輸出，空載輸出的變化是稱重傳感器零點、線性度兩項重要技術(shù)

指標的集中反映。

稱重傳感器處在“亞健康”狀況兩種最常見最敏感的現(xiàn)象特征：其一使用期間稱重顯

示表時常出現(xiàn)零點變化，但又能自動回零，不影響稱重。其二使用期間加載標準重量時，

時常出現(xiàn)微小超差，但通過調(diào)整電位器可以恢復正常。有其中之一現(xiàn)象，說明秤體中存

在著“亞健康”的傳感器，怎樣去尋找，去診斷？

三、方法步驟

1、監(jiān)測

（1）對稱重傳感器空秤的監(jiān)測。在實際稱量工況條件下，承載器稱體（或承載稱

框）落位，各機械部件也就位。測量該秤每只傳感器在激勵電壓下的輸出值，按位置編

好號，作好記錄。這是傳感器空秤的輸出值。

（2）稱重傳感器空載的監(jiān)測。在實際稱重工況條件下，將該秤的每只傳感器置于

空載狀態(tài)，測量每只傳感器在激勵電壓下的輸出值，按位置編好號，作好記錄，這是傳

感器空載的輸出值。

同時測量傳感器的輸入阻抗，輸出阻抗與空載輸出一起與出廠時廠家給出的技術(shù)指

標相比較。

（3）用標準重量加載校完秤后，最好也能在標準重量加載情況下，測量該秤的每

只傳感器的輸出值，按位置編好號，作好記錄，注明標準重量值。這是傳感器標重輸出

值。

2、跟蹤

根據(jù)使用地點、場合、環(huán)境和其它情況確定下一次測量的時間間隙，對每只傳感器

的空秤輸出（或標重輸出）、空載輸出進行跟蹤測量。

（1）利用生產(chǎn)空隙，對秤的每只傳感器的空秤輸出、空載輸出進行定期測量，有

條件可測量同一標重下每只傳感器的標重輸出。作好記錄，與原來的記錄進行比較。

（2）當傳感器的空秤輸出（或標重輸出）、空載輸出變化大時，跟蹤的時間間隙應

縮短，跟蹤的密度應加大；當其輸出長時間穩(wěn)定時，跟蹤間隙可適當延長。

（3）同一載荷在秤的不同點（段）進行自身比對，超差，測量每只傳感器的空秤

輸出、空載輸出，作好記錄，與原來記錄進行比較。

在生產(chǎn)節(jié)奏快的稱量工況下常用此方法，了解秤的運行狀況。

（4）當呈現(xiàn)傳感器“亞健康”的現(xiàn)象特征時，要加大跟蹤每只傳感器的空秤輸出（或

標重輸出）空載輸出的測量密度，作好記錄，與原來記錄進行比較。

（5）對數(shù)字傳感器，用同樣的方法對其空秤內(nèi)碼值、空載內(nèi)碼值、標重內(nèi)碼值進

行監(jiān)測跟蹤，作好記錄。

3、分析診斷

根據(jù)比較，要結(jié)合稱量工況認真分析，去偽求真。有針對性對現(xiàn)場機械部件的狀態(tài)

（卡碰等）進行檢查，判斷是機械問題還是其它問題。是機械問題要及時糾正解決。傳

感器“亞健康”往往會伴隨一定的現(xiàn)象特征，要抓住此時測量得到的數(shù)據(jù)，作為分析的節(jié)

點，在比較中去發(fā)現(xiàn)、確認找出其內(nèi)在的規(guī)律，經(jīng)多次驗證，形成診斷性指標，指導今

后的維護工作。每個傳感器的類型、所處的稱量工況不同，反映出的“亞健康”狀況的指

標大小也不相同。

例如：1臺方坯輥道秤經(jīng)過一段時間的監(jiān)測跟蹤分析，初步了解其傳感器的“亞健康”

狀況的指標：當傳感器空秤輸出的變化值達到傳感器的激勵電壓數(shù)值所對應的mv值的

50%～70%左右時，傳感器的性能開始變差，可以診斷該傳感器處在“亞健康”狀況。

四、結(jié)束語

此方法適用于電阻應變式傳感器和數(shù)字傳感器。

通過這種方法可以方便掌握在實際稱量工況條件下，傳感器從“亞健康”到故障的時

間間隙。對所有在線運行的傳感器可進行全面監(jiān)控，有效了解傳感器在特定工況下的生

命周期，使備品備件工作更扎實有效，體現(xiàn)節(jié)約意識。

通過這種方法，在秤出現(xiàn)異常無法工作時，能非�？烨覝蚀_地進行故障點的判斷，

減少搶修時間。此方法的推廣應用，體現(xiàn)“零故障”的維護理念。