靜態(tài)軌道衡特點及工作原理

靜態(tài)電子軌道衡長期使用后，受本身的質(zhì)量、現(xiàn)場條件及使用環(huán)境的影響會出現(xiàn)各種問題。本文主要通過列舉故障實例對靜態(tài)電子軌道衡的常見故障及設(shè)備的配置、設(shè)備的保護(hù)問題進(jìn)行分析，并就具體問題做進(jìn)一步討論。

關(guān)鍵詞：儀表、傳感器（LC）、顯示漂移、避雷保護(hù)、浪涌保護(hù)器、絕緣電阻

一、概述

在稱重領(lǐng)域，由于軌道衡計量準(zhǔn)確、讀數(shù)直觀、速度快、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、能自動打印而被廣泛應(yīng)用。表面看來設(shè)備配置較簡單：包括儀表、傳感器、電腦、打印機(jī)、稱重部分等。但是作為電子軌道衡本身它所涉及的技術(shù)卻非常全面，包括電工學(xué)、模擬電子數(shù)字電路、計算機(jī)技術(shù)、機(jī)械學(xué)等。若想真正做到維護(hù)好設(shè)備的運(yùn)行，就必須具備相關(guān)的基礎(chǔ)知識，才能勝任。

電子軌道衡在使用中出現(xiàn)的現(xiàn)象有很多，下面僅就空載零點漂移不穩(wěn)定及由于設(shè)備保護(hù)不完善而引起的空載無任何顯示故障展開討論。

二、舉例分析

例1：軌道衡型號：GCS—100；儀表：8142PRO；傳感器：模擬雙剪切懸臂梁。故障：空載不穩(wěn)定在（0-200kg）之間漂移，重載顯示數(shù)值漂移在500kg左右。

檢查：現(xiàn)場查看，空載在（0-200kg）之間漂移，外觀檢查未發(fā)現(xiàn)異常。斷開LC和儀表的連接，接駁模擬器并進(jìn)行調(diào)節(jié)，儀表顯示正常。說明儀表無問題，故障在LC。8只LC分接在兩個接線盒內(nèi)，采用分段逐組逐只排查，發(fā)現(xiàn)有兩只LC單接時讀數(shù)不穩(wěn)定；另外一只LC單接后顯示溢出（負(fù)過載）。測拱橋電源Ex=9.9v正常，8只LC的輸出信號均在（0.7-1.1）mv之間，輸入、輸出電阻也正常。將全部8只LC重新接好，儀表顯示又恢復(fù)正常。加載82噸（檢衡車標(biāo)重82噸，實際重量82960kg），靜壓10分鐘，則顯示由82950kg逐漸變化至82450kg。卸載檢查發(fā)現(xiàn)問題的3只LC，用數(shù)字萬用表測試，發(fā)現(xiàn)其中一只LC的絕緣電阻小于200MΩ（正常R絕≥5000MΩ），另兩只LC的絕緣電阻正常（現(xiàn)場無絕緣電阻測試儀）。更換有問題的那只LC，確認(rèn)無誤后接通儀表，測輸出信號正常，空載顯示很穩(wěn)定。由于更換了LC，相鄰各點及故障點均出現(xiàn)了較大的誤差，經(jīng)調(diào)試發(fā)現(xiàn)兩組LC的支撐點誤差正常，而兩組LC之間的點超差，用儀表，電位器無法修正。經(jīng)查發(fā)現(xiàn)其中一組有一只LC的支撐底座在反復(fù)碾壓時存在不實的現(xiàn)象，細(xì)查發(fā)現(xiàn)是底座預(yù)埋螺栓上的緊固螺帽略有松動所致。重新緊固，微調(diào)電位器后，故障排除。

本例所采用的判斷方法主要就是排除法，因?qū)τ谲壍篮舛猿霈F(xiàn)問題是隨機(jī)的；當(dāng)出現(xiàn)問題時受現(xiàn)場條件及檢測手段的限制，*直接也是*有效的判斷方法就是排除法。對于儀表顯示數(shù)據(jù)漂移不穩(wěn)定的現(xiàn)象有很多，本例只是其中之一，是由于絕緣電阻降低造成的。

又如：空載正常，加偏載顯示數(shù)據(jù)超差且穩(wěn)定性不好，在幾百kg范圍變化，所有點均是如此。查LC的拱橋電源Ex正常，輸出信號正常，所有機(jī)械連接部分也正常。*后查知是LC的蠕變特性超出了技術(shù)要求所致，更換所有LC后故障排除。

又如：空載正常，壓偏載所有顯示數(shù)據(jù)均在20kg（1d=20kg）范圍內(nèi)漂移不穩(wěn)定。經(jīng)查是儀表內(nèi)的功能設(shè)置問題。由于表內(nèi)部的“數(shù)字濾波”和“動態(tài)檢測”設(shè)置不當(dāng)，使得儀表內(nèi)的功能沒發(fā)揮作用。重新設(shè)置后故障排除。

上述舉例告訴我們在具備相關(guān)的預(yù)備知識情況下，對故障的判斷要盡量做到有的放矢，切勿忙動，避免擴(kuò)大故障范圍。

例2：軌道衡型號：GCS—150；儀表：XK319；LC：模擬雙剪切懸臂梁。故障：空載無任何顯示。

檢查：經(jīng)查詢得知儀表、顯示器、LC由于雷擊全部燒毀。更換所有LC，更換儀表、顯示器，重新調(diào)試后，恢復(fù)正常。

原因分析：此衡的現(xiàn)狀是保護(hù)系統(tǒng)不完善，且接地的連接方式不符合要求。所有LC的大電流旁路電纜均采用公共端接地，基坑內(nèi)設(shè)置一個公共接地樁。LC的公共端只是浮纏在接地樁上

這就造成接地電纜和接地樁之間存在接觸電阻，且不穩(wěn)定，有接觸不良的現(xiàn)象存在。按要求接地電纜和接地樁之間應(yīng)采用焊接或夾具定位，從而避免接觸不良，接觸電阻的存在（要求R地≤4Ω）。設(shè)備的外接電源是通過穩(wěn)壓電源引入的，對有雷擊穩(wěn)壓電源是起不到保護(hù)作用的，致使雷電通過電磁干擾由電源串入，對設(shè)備造成嚴(yán)重后果。

此例故障付出的代價是沉重的，教訓(xùn)是深刻的。因此針對此問題，在下面淺談一下電子軌道衡的避雷保護(hù)問題。

三、電子軌道衡的避雷保護(hù)問題

避雷保護(hù)分為：直接雷擊保護(hù)，間接雷擊保護(hù)。

直接雷擊保護(hù)：就是采用在衡房的上端設(shè)置避雷針，作為衡房的直接避雷保護(hù)裝置。因為雷擊總是擊中被擊物的至高點，這樣衡房內(nèi)的設(shè)備就會免遭雷擊。

間接雷擊保護(hù)：就是在設(shè)備的電源輸入端增加防雷的隔離裝置，從而起到間接雷擊保護(hù)作用。因為雷電可以通過電磁干擾由電源線串入，對設(shè)備造成損壞。例2就是雷電由電源串入造成的后果。

通常穩(wěn)壓電源就是負(fù)載的保護(hù)器。但是存在不完善之處。當(dāng)電流偏大時，保險熔斷，起到電流過載保護(hù)的作用；當(dāng)電壓偏高時如雷電產(chǎn)生的瞬時尖峰沖電壓，浪涌電壓等，穩(wěn)壓電源就無能為力了。因為穩(wěn)壓電源主要是針對電網(wǎng)電壓的波動而設(shè)計的。因此這就要求在穩(wěn)壓電源的輸入端須加裝防浪涌保護(hù)裝置。浪涌保護(hù)器就成為間接雷擊保護(hù)的*設(shè)備。特點是防過壓能力強(qiáng)，不影響稱量精度。

由于雷電、短路、大負(fù)荷動力設(shè)備的頻繁起動等均會產(chǎn)生幾微秒的尖峰脈沖。浪涌保護(hù)器能把電源電路、儀表、LC、顯示器等從浪涌電壓中分離出來，同時通過接地系統(tǒng)將浪涌過電壓旁路到大地，*終起到對整個系統(tǒng)的保護(hù)。

本問題主要是針對避雷保護(hù)展開討論的。但在工作中如遇到雷雨天*好是將設(shè)備與外接電源完全斷開；同時有的使用單位設(shè)備所配電腦是內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)的。雷電短時間產(chǎn)生的交變電場在網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)線中會引起浪涌電壓和電流，同樣會對設(shè)備造成損壞。因此為了*安全除切斷外接電源外，還要斷開設(shè)備與外界的所有連線。

另外軌道衡是建在鐵路專用線上的，由稱量軌通過防爬軌和鐵路線路連接。鐵軌對雷電就是一個良好的導(dǎo)體，雷電產(chǎn)生也會通過鐵軌的傳導(dǎo)對設(shè)備直接造成損壞。因此按要求應(yīng)在鐵路線路和防爬軌之間增加絕緣裝置來保護(hù)設(shè)備。但現(xiàn)實當(dāng)中，大多數(shù)使用單位沒有采取此種保護(hù)措施。所以在這里加以闡述，希望廣大使用單位能夠引起足夠的重視，從而作到萬無一失，避免給生產(chǎn)造成重大損失。