基于称重传感器在电子汽车衡中应用的探究

基于称重传感器在电子汽车衡中应用的探究

韩瑞帮

中国中材国际工程股份有限公司（南京）江苏南京211100

摘要：对于汽车衡设备来说，其称重结果的准确性往往在经济交流中起着很大的作用。如果不能保证其准确性，就会造成严重的不良影响。因此，我们应该定期调整设备，以确保其在任何时候都能在最准确的状态下运行。

关键词：称重传感器；电子汽车衡；应用

1数字式电子汽车衡的特点

1.1能够解决信号传输弱的问题

由于传统的模拟式传感器传输信号的能力较差，同时易受到各种外界干扰的影响，导致传输效果不稳定，不精确，而数字式电子汽车衡采用数字化通讯设备，传输信号能力高出传统传感器上百倍，还具有很强的抗干扰能力，能够确保信号传输的准确性和稳定性。

1.2数字化电子汽车衡能够解决偏载问题

能够通过智能化、信息化技术手段，解决使用过程中因温度过高或者其他外界因素造成的影响。同时，通过使用数字化技术减少电子汽车衡使用过程中的故障率，提高工作效率。

1.3数字化电子汽车衡

由于采用了先进的技术，比传统传感器减小误差的能力更强，能够自我诊断，及时发现自身故障，还可以抗干扰、防雷击，具有强大的实用性和先进性。

2传感器的运行原理

当一列货车匀速或滑行通过测重段时，先到达电阻应变式传感器，计算机先测出速度并判断出货车的运行方向。同时计算机系统由零点调待车状态，进入数据采集程序，并做好称重的准备工作。当货车车轮到达重量传感器时，传感器输出与轮重成比例的剪切应变信号，经过电桥盒组桥，由电缆传送到机房，再经过放大，滤波后送A/D采集，转换，存储。计算机实时修正某些变量函数，并发出各种控制命令实现多通道的连续采集。当一列货车采集完成后，程序转入数据处理状态，根据机头类型，机头轴数，判别出车头与车厢，计算出单个车厢与整列车的毛重，自重，净重。最后显示打印测量结果，包括每节车厢的车号，物质类型，毛重，自重，净重，车速和整个车列的总重量。

3称重传感器的安装

称重传感器连接件定位正确后，可用螺栓紧固或焊接方式固定上下2块基础板。之后，将称重传感器就位，放下秤台，用手转动称重传感器，查看所有称重传感器是否已受力，如某一称重传感器能转动，说明此称重传感器完全没有受力，根据上下间隙大小在称重传感器连接件下加放合适的垫片使其受力。检查完后，将称重传感器电缆接入接线盒，此时要注意接入接线盒的称重传感器电缆线的线头是否浸过焊锡，一定要浸过焊锡，否则，多芯散状的线头经端子螺丁挤压和使用中的振动可能会逐步断裂，使其接触不良、导致接触电阻大或不稳定而影响汽车衡的计量性能，甚至产生较大的称重误差。接着给称重仪表通电，检查各称重传感器的输出情况，通过秤台的皮重压力对各称重传感器的受力状况进行精确调整。若为模拟式称重传感器，则在接线盒里测量各称重传感器的输出毫伏值，毫伏值过小的，则在其称重传感器连接件下加放合适厚度的垫片；若为数字式称重传感器，则在仪表上查看各称重传感器的输出显示数值，数值过小的，则在其称重传感器连接件下加放合适厚度的垫片。需注意的是：靠近混凝土引坡的4只称重传感器，因为其承担的秤台皮重是其它称重传感器的0.5倍，所以其输出毫伏值或显示数值是其它称重传感器的输出毫伏值或显示数值的0.5倍。在调整的过程中要注意杠杆效应，即某一只称重传感器垫高后，受力增加，则相邻的纵向和横向的称重传感器的受力会减小，对角线的称重传感器受力会增加，距离越近，影响越大，反之亦然！总之，要综合考虑到所有称重传感器的输出毫伏值或显示数值及相邻称重传感器受力由于杠杆效应的相互作用和影响，再确定降低或升高那只称重传感器及垫片的厚度，尽量使全部称重传感器受力均衡。

4传感器的标定

在光线示波器的记录纸上记录位移信号之后，需要通过标定将波形的高度值转换成被测部件的位移值。通常采用塞尺办法进行标定,即用精度为0.01mm的塞尺塞入传感器的顶杆与被测部件之间，记录一定位移时的波形高。进行标定时，应保持应变仪“衰减”档位和测试时的档位相同。在测试过程中，由于各种外界干扰及仪器本身的稳定性等影响，测试的灵敏度可能会有所变化，因此在测试前和测试后各标定一次，取两次标定的平均值作为标定位移。

5汽车衡的校准

汽车衡安装完毕后，在进行汽车衡的校准之前，应用一辆载重汽车对汽车衡进行反复的碾压，使汽车衡秤台和称重传感器上连接件、称重传感器上连接件和称重传感器、称重传感器和称重传感器下连接件、称重传感器下连接件和基础板这些有相互配合和相互运动的元件有一定的磨合和复位，消除其间隙、蠕变和死区，有利于汽车衡校准的计量稳定性和精度。对于模拟式称重传感器的汽车衡，应先进行汽车衡的角差校准（对于数字式称重传感器的汽车衡，应先进行汽车衡的量程校准，再进行角差校准），将砝码依次加放在每一只称重传感器的上方，砝码越多越好，只要不超过称重传感器的最大容量就行。当加放的砝码在某只称重传感器的上方时，要使其所受重力尽可能大，加放砝码的面积应尽量小，加放砝码位置要保证每只称重传感器依次受力时，所受重力大小基本一致。从理论上来说，加放砝码的组合质量的重心在称重传感器的正上方是最理想的状况，这样杠杆效率是最低的状况（即相邻的其它称重传感器所受到的砝码重力最小，如果砝码的质量重心有所偏离，偏离越大，则相邻的其它称重传感器所受到的砝码重力越大，这样角差的校准精度会降低），此种情况下称重传感器受力最大，也能保证各称重传感器依次受力时，各称重传感器所受重力的大小基本相同，但实际情况是做不到的，因为靠近混凝土引坡的4只称重传感器加放砝码时不能使其重心在称重传感器的正上方。所以，进行汽车衡的角差调整时，依次加放在每只称重传感器上方的砝码位置，要保证其质量重心偏离的距离基本一致，也就是要使各称重传感器依次受力时，各称重传感器所受重力的大小基本相同，这样校准的角差精度才会最高，使用中的汽车衡的偏载误差才会最小。汽车衡示值误差的校准（量程校准），要尽可能使用最多的砝码，最好能使用到汽车衡最大秤量的砝码或使用替代物校准到汽车衡最大秤量，这样，使用中的汽车衡的线性误差才会小，即称重误差才会小。

6使用和维护方法使用过程中注意事项

避免水泡，避免受潮，避免积尘；电压稳定，有条件的在仪表前使用稳压电源；避免超载；避免冲击，限位开关要定期检查；防雷击；接地性能良好，如果外壳带电，需要单独接地；杜绝擅自加长或剪短传感器电缆；传感器严禁焊接，强电流将直接导致传感器的损坏。日常维护过程中主要做好以下几项工作：检查传感器、连接件、限位装置是否过渡磨损；传感器连接件周围及底部是否有杂物；检查支撑螺栓和顶板的间隙；检查限位螺栓的数量及其与传感器之间的间隙；检查接线盒是否密封，各种线是否连接牢固；避免水泡，避免受潮，避免积尘，接线盒内部或周围是否受潮或有异物存在；检查仪表电缆是否损坏，是否固定在秤体上；检查秤体移动是否自如；纵、横向限位间隙，需按照称重设备安装指导书中规定进行调整；检查螺栓紧固情况，防止螺拴螺纹会拉伸、变形，影响螺栓、传感器使用寿命，甚至可能造成安全事故；更换传感器时，须选择合适的力矩扳手，调整至传感器所紧固的力矩要求。力矩过松，导致传感器计量不准确，重复性不好。力矩过紧，导致传感器紧固螺拴拉伸、变形，起不到紧固作用。

结束语

称重传感器的安装使用和日常维护显得尤为重要，良好的维护需要维护人员对该仪器的结构和工作原理有一定的认识，对发现的故障能及时进行处理和修复，使仪器工作处于最佳状态，保证测得的料罐重量真实可信是相当重要的。

参考文献：

[1]托利多DGWA数字式称重传感器说明书[Z].

[2]刘平凡,罗俊,等.应变式称重传感器原理及故障检测[J].传感器与微系统,2014,33(11):34-40.