大型衡器檢測和故障控制方法探討

摘 要：引發大型衡器故障的原因很多，故障現象也很復雜，有時幾個故障現象同時出現。因此，在處理故障時，可采用多種方法，認真分析故障原因，詳細檢查可能產生故障的環節，然后盡快排除故障，恢復正常使用。

關鍵詞：大型衡器；檢測方法；探析

近年來隨著產品質量在生產工藝過程中要求的提高，在冶金、石化、煤炭等一些重點工序中使用的專用衡器，大型衡器已由稱量幾十噸發展至幾百噸，個別地方還有上千噸的載荷量。同時，物流業的迅速發展，大噸位載重汽車每車的運輸量已超過百噸。與此同時幾百噸的汽車衡，幾百噸的軌道衡，幾百噸的天車秤、車載秤，以及上千噸的料斗（罐）秤也應運而生。許多產品雖然稱量值較大，但是受空間位置所限，其承載器太小，根本無法考慮標準器的放置位置問題。當然，也有一些產品是由于設計者缺乏經驗，忽視了衡器的檢測問題。

1、大型衡器的概念描述

衡器就是指根據力的杠桿平衡原理制成的器械，目的是對物體的質量進行測定。它主要是由承重系統、示值系統和傳力轉換系統組成。近年來，隨著經濟的發展，許多行業都要求用到一些專用的衡器。比如說煤炭、冶金、石化等行業，大型衡器的稱量已經發展到了幾百噸，甚至還有上千噸的載荷量。另一方面，物流業的迅速發展，很多大型汽車的每車運輸量也達到了上百噸。由此可見，衡器的檢測工作也越來重要。大型衡器作為稱重計量設備，其稱重系統具有計量簡便、分辨率高、稱重數字顯示、功能完善、性能穩定可靠、重量信號可遠傳等優點。但由于有些企業所處的環境比較惡劣復雜，加之稱重頻繁并超載使用，同時缺乏必要的維護保養，經常出現故障，嚴重影響了企業的工作正常運行。

2、大型衡器故障診斷

要排除故障，首先應設法找到并確認產生故障的原因，而查找故障源應主要根據故障現象和系統構成組件、元器件、接插件、零部件作用以及它們出現故障后的表現和可能產生的影響，確定故障類型，列舉可能引發故障的所有因素，通過多種手段、方法逐一排除，確定故障產生的部位。因此，大型衡器的故障處理一般應遵循這樣的步驟：觀察→分析→檢測→修復→檢定。在使用過程中故障現象多種多樣，若按引起故障的原因一般可分為機械故障和電子故障兩大類。機械故障指的是秤體永久變形、限位裝置頂死秤體、秤體移位、秤體底部及其與護邊框縫隙之間有異物卡住、連接件斷裂、秤體水平度破壞、多段秤體之間連接松動、傳感器移位和基礎下沉等。電子故障指的是儀表、傳感器、接線盒故障，總信號電纜的接插件松動、焊點虛焊或脫落、信號電纜折斷和絕緣性能下降等。

3、大型衡器的檢測方法

3.1標準砝碼法

標準砝碼法是最早開始使用的一種檢測方法，它是使用砝碼來檢測被檢衡器的全部計量性能。它所使用的砝碼的誤差必須是被檢衡器稱量值最大允許誤差的1/3。但是被檢衡器在首次檢測時必須要測試它最大稱量的準確度，而在后續的檢測當中則可根據實際使用情況調整，如果不檢測最大稱量也至少要檢測到2/3最大稱量。這樣的方法一般并不適合現在的大型衡器，有的衡器幾百、幾千的稱量，根本沒有如此多的標準砝碼。并且砝碼的裝卸也是一個問題，砝碼在運輸途中不進行固定就會發生位移，造成車輛偏載，容易發生翻車。

3.2標準砝碼替代法

當被檢衡器的最大稱量過大，沒有足夠多的標準砝碼來檢測全部計量性能時，一般會采用其他恒定載荷來替代標準砝碼。在檢測前至少要準備1t的標準砝碼，或者是被檢衡器最大稱量50%的標準砝碼，這兩者取其大者。若衡器的重復性誤差不大于0.3e，則可減少最大稱量的65%；若被檢衡器的重復性誤差小于0.2e，則可減少最大稱量的80%；重復性誤差是將被檢衡器的最大稱量50%的載荷，在承載器上施加三次來確定。就目前而言，一些百、八十噸的大型衡器就可以使用35%標準砝碼替代兩次。雖然如此，但也需要較大的人力和物力。

3.3集成式檢測法

國際法制計量組織制定的R61《重力式自動裝料衡器》、R134《動態公路車輛自動衡器》以及R107《非連續累計式自動衡器》這三個國際建議中都提到了一種檢測方法，就是“集成檢測法”。這種檢測方法是用被檢衡器的自由裝置來確定物品質量的約定值，它主要用于檢測衡器的動態稱量的準確度。除此之外，還有一些較為常見的方法，比如計算法，計算法的基本步驟是，首先要檢測出空載狀態下的輸出信號值，其次加1/10最大稱量的標準砝碼，再檢測出輸出信號值，然后再連續加上兩個1/10最大稱量的標準砝碼檢測出信號值并與前線性進行比較。采用計算法的前提條件是要確定被檢衡器的相關參數：①稱重傳感器的準確度；②承載器設計剛度的計算數據；③稱重顯示控制器的線性指標；④足夠的衡器基礎的承載力。

3.4疊加式檢測法

目前是在全國各傳感器生產單位普遍使用，那么它可以用來檢測精準度高于衡器的傳感器，為什么不能用于檢測衡器呢？前面我們提到，檢測方法的使用是要有法律支持的，這里就涉及到一個立法問題，即在有關衡器檢測中確定疊加法的可行性地位，其次則是具體的操作方法和步驟問題。如果用疊加法來檢測衡器，那么被檢衡器上的不是標準砝碼，而是液壓系統和檢測結構了，這在運輸上比標準砝碼的運輸要安全許多。但是疊加法的運用還是有一些技術問題需要解決。比如說：檢測結構的問題、加載點的問題、以點代面的問題、力源的穩定問題等。

4、結束語

隨著我國經濟的高速發展，大型衡器在工業生產中的使用越來越廣泛。衡器的精確度是其能夠使用的前提，而在實際運行過程中，往往由于沒有科學合理的檢測方法，導致不能判斷精確度，這直接影響到大型衡器的使用。因此我國要加大對計量建設的投資，把更多科技成果運用到大型衡器中去，這樣大型衡器的檢測工作才會有所突破，大型衡器的使用才能跟上我國工業經濟發展的節奏，才能對我國經濟的發展起到促進作用。

參考文獻：

[1]范桂華，對大型衡器檢測方法的探討[J].中國食品質量報，2013

[2]金兆旭，大型衡器的故障分析及處理[J]. 品牌與標準化，2012（02）.