鐵路貨車超偏載檢測裝置故障處理

王 忠 上海鐵路局科研所

全路超偏載檢測裝置自2004年月10份試聯網到現在，運行狀態日趨穩定，用科技手段保運輸安全的作用越來越顯著，已成為鐵道部提速安全保障體系中的重要組成部分。我局現有上網超偏載檢測裝置38臺，分別由北京路通、北京華橫、武漢利德、柳州科技等單位生產，每個生產廠家生產的超偏載檢測裝置從結構、原理、信息處理等各不相同，今我根據幾年來工作經驗，淺析一下北京路通公司生產的超偏載檢測裝置。

1 系統概述

1.1 傳感器組成

三測區偏載儀安裝有8只剪力傳感器和12只壓力傳感器。各傳感器編號如圖1所示：

圖1 傳感器編號

1.2 接線盒連接方法

接線箱內有兩只接線盒，分別接壓力傳感器接線盒與剪力傳感器接線盒。

1.2.1 壓力接線盒

12只壓力傳感器線按照接線板的編號和線色定義接到接線端子，傳感器電源是由單獨一根4芯電纜從一單獨9針插座上得到的，（紅黑并聯接電源正，綠白并聯接電源負）電源線先進入壓力接線盒，一方面給壓力傳感器供電，另一方面從一排端子輸出一根4芯電纜到剪力接線盒。每兩只剪力傳感器中間的兩只壓力傳感器是并聯的，12只壓力傳感器輸出6路信號。壓力輸出信號采用兩根8芯屏蔽電纜，兩根電纜按線色"紅黑綠白蘭黃棕灰"接到輸出端子，第2根電纜只接 "紅黑綠白",其中"蘭黃棕灰"未接，分別代表S1+、S1-，S2+、S2-，S3+、S3-，S4+、S4-，S5+、S5-，S6+、S6-六路壓力信號。壓力S1+、S1-到S4+、S4-，為第三根8芯電纜，編號為3#，壓力S5+、S5-到S6+、S6-為第2根8芯電纜，編號為4#。如圖2所示：1.2.2剪力接線盒

圖2 三測區偏載儀壓力接線盒

8只剪力傳感器按接線板上的編號一一對應接好，每只剪力信號輸出一路信號。由壓力接線盒來的一根4芯電纜給剪力接線板供電。用兩根8芯屏蔽電纜按線色"紅黑綠白蘭黃棕灰"接到輸出端子，分別代表S1+、S1-，S2+、S2-，S3+、S3-，S4+、S4-，S5+、S5-，S6+、S6-，S7+、S7-，S8+、S8-八路剪力信號。剪力S1+、S1-到S4+、S4-，為第一根8芯電纜，編號為1#，剪力 S5+、S5-到 S8+、S8-為第 2根 8芯電纜，編號為 2#，壓力剪力共有14路信號。剪力接線盒示意圖如圖3所示：

圖3 三測區偏載儀剪力接線盒

2 常見故障分析

2.1 整列偏載

故障現象:若在監控網上發現某一臺超偏載儀整列車重心偏移超過100 mm，或無數據則請車站有關人員去偏載儀測點房，打開顯示器，圖4所示為等待列車過衡時的畫面，右側14個數字中若有某個數字高達32767或-32767,則會出現無法測量過車數據或者測量數據誤差偏大。

原因分析:該故障原因主要有兩個,一是傳感器損壞;二是數據采集儀芯片損壞。

圖4 稱重軟件界面

上圖屏幕右側有兩列數字,左邊一列從上而下依次為第1路至第8路剪力傳感器零點;右邊一列自上而下為第1組到第6組壓力傳感器零點。 設備正常工作時,該14個數字均為幾千左右,如果某個數字超出-25000到25000范圍,則說明該路傳感器或者該路數據采集儀芯片(AD620或AD712)有可能損壞。檢查方法如下:

（1）檢查數據采集儀芯片是否損壞。

斷開數據采集儀電源,把數據采集儀供電和相應傳感器信號線9針插頭拔下,換上傳感器模擬器,打開數據采集儀開關,運行mcy.exe,計算機進入畫動態波形狀態,按0-1-2-1-0檔位旋轉模擬器旋鈕,屏幕上應走出隨模擬器檔位升降而升降的波形,若模擬器插頭所在的4路波形中有不變的信號,則說明該路芯片損壞。若波形均正常,如圖5所示，則說明數據采集儀沒有問題,進行第二步檢查。

圖5 模擬器模擬正常波形

（2）檢查傳感器是否損壞。

斷開數據采集儀電源,在室外接線盒里從接線板上摘下相應傳感器的電源和信號線,測量傳感器電源間和信號間的電阻,如果和該型號傳感器標識阻值相差較大,則該傳感器有可能損壞;也可開啟采集儀電源,拆下相應傳感器信號線,測量其輸出信號,一般輸出為10 mV以下,若超過50 mV則說明該傳感器損壞（見表1）。

表1 路通公司超偏載儀常用傳感器參數

2.2 不能稱重

故障現象：不能稱重。

檢查傳感器供橋電壓，正常供橋電壓應為12 V，若橋壓為零，則更換采集儀,壞采集儀送修。

2.3 異常過衡現象

故障現象：零點數值不穩，本來沒有列車過衡，卻顯示列車正在過衡。

若用模擬器測量4路信號，而另外4路也隨著按同樣規律變化，則有可能是計算機內接口卡芯片8255損壞，此時采集儀和計算機通訊異常，更換8255芯片就能解決。有時更換5255也不起作用，這時將計算機內接口卡和主板拿下來，用皮老虎吹機器內部的塵土，并用橡皮擦拭接口卡的金手指表面，一般能恢復正常。若有多臺偏載儀，可用替換法確認采集儀還是計算機內部問題。若經過上述維修手段仍不能解決問題，只能換上備用數據采集儀，將壞設備送回路通公司修理。