论文部分内容阅读
摘 要：随着电子技术的飞速发展，电子秤广泛应用于建材、化工、冶金、煤炭、火电、烟草、粮食、焦化、有色等各相关行业，如电子料斗秤、电子皮带秤、电子汽车衡、电子吊钩秤、动态电子轨道衡等。这些电子秤在计量管理、物料成本消耗、产品质量过程控制等方面起着重要作用。下面结合自身工作，重点介绍电子料斗秤的构造、原理、常见故障以及日常维护。
关键词：电子料斗秤；故障；排除方法
电子料斗秤是一种非连续累计自动电子秤，它在整个称量过程中不需要人员额外干预，只要提前按照生产工艺设定好数值，就能实现自动连续称量、定量给料、配料的理想设备。因此，在东北特钢集团炼铁厂高炉上料系统，炼钢厂转炉、电炉、中频炉等炼钢配料系统中都应用这种电子料斗秤。
电子料斗秤是否准确、稳定地运行直接影响着高炉、转炉和电炉的炉况顺行及冶炼质量，所以提高电子料斗秤的精确度、稳定性和降低其故障率显得格外重要。
1 电子料斗秤结构组成及工作原理
1.1 电子料斗秤结构组成
电子料斗秤主要有秤台（料斗）、称重传感器、连接件、称重显示仪表、接线盒、计算机、限位装置等组成。
1.2 电子料斗秤的工作原理
當被称物体作用于料斗中，在重力作用下，料斗将力传递到称重传感器，使弹性敏感元件发生变形，贴在弹性体应变梁上的电阻应变计因变形产生电阻变化，造成应变计桥路失去平衡，时传感器输出与重量数值成比例的电信号，通过接线盒、信号线传输到称重仪表，经线性放大、A/D转换，由仪表的微处理器对信号进行处理后显示重量值。
2 电子料斗秤常见故障及排除方法
电子料斗秤故障查找的基本原则是：
1）先机械，后电气；
2）先仪表，后其它；
3）先接线盒，后传感器。因电子料斗秤的结构简单，当出现故障无法判断其原因时可采用观察法、替代法、扯线法、敲击法及使用仪器检查法来查找原因。
2.1 判断电子料斗秤故障发生的部位，是秤体部分问题还是仪表部分问题
首先关掉电源，断开仪表与秤之间的信号电缆，其次连接仪表和模拟器，观察仪表显示情况，如果仪表显示正常，则故障发生在秤体部分，如果仪表显示不正常，则说明故障在仪表部分。
2.2 传感器故障判断方法：
1）判断传感器的输入/输出阻抗是否正常。测量每个传感器的输入/输出阻抗，是否在规定的技术参数范围内（托利多SB系列传感器输入阻抗：381？赘±4，输出阻抗：350？赘±1），任何一项有异常，表明内部电路有故障。
2）判断空载时零点输出是否正常。测量传感器的空载输出：该电压一般在（0-2）mV之间，若空载输出电压>+2mV或<0mV均为传感器零点超差。
3）判断绝缘电阻是否正常。若果仪表数值剧烈跳动，则需要测量屏蔽线与其它线间的绝缘电阻，（绝缘电阻理论值应≥5000M？赘）。
4）判断传感器的绝缘阻抗是否正常。测量传感器的绝缘阻抗应该小于20MΩ，若大于20MΩ为传感器故障。
5）判断传感器有载荷时输出是否正常。测量传感器有载荷时的输出，理论上应该小于20mV，若大于20mV为传感器故障。
2.3 称量数据飘，不稳定判断方法
机械安装部分是否触碰。电缆线是否受潮（接线盒是否进水），（可以用电吹风吹干）。电缆线接线不良或破损（重新接线）。传感器绝缘阻抗是否下降（<20MΩ）（用万用表分别测量色线、屏蔽线跟传感器表面）。传感器表面是否带电（用万用表测量，通过系统接地解决）；仪表外壳是否接地（未接地会导致感应电压存在）；系统接地不良（感应电压会使传感器或仪表外壳带电），重新做接地。电源是否稳定（地线有电压否）不可跟大功率设备共用供电系统，零线有电压会导致仪表表面带电。内部电路故障（虚焊、电路器件接触不良）。
2.4 称量数据不正确（偏大或偏小）
机械安装、限位部分是否触碰。存在角差（有重复性），基础空会导致角差，传感器零点跑：空载输出>+2mV或<0mV。存在角差（不具有重复性），安装力矩/基础下沉，传感器灵敏度输出问题（应变片受潮）。
2.5 称量数据时而正确
机械安装、限位部分是否触碰限位时而碰到，时而不碰到。是否存在干扰源：电源波动，磁场/感应。传感器故障：传感器内部电路接触不良，虚焊/色线将断/焊盘将脱落。
3 电子料斗秤的故障判断实例
3.1 传感器零点漂移故障
大型材公司5吨料斗秤开机捕捉不到零点，重新标定零点无法进行下去。检测各个传感器的输入输出阻值均正常，输入输出电压正常；用模拟器测试仪表正常；将传感器信号线逐个拆除故障依旧，将全部线拆除逐个传感器连接后，发现一只传感器漂，反复测试后确认故障是此只传感器漂造成整秤零点漂。解决办法：更换一只新传感器后正常。
3.2 接线盒短路故障
炼钢厂转炉3吨料斗秤每到下雨刮风天，仪表显示漂移严重。用模拟器检查仪表，仪表无异常；打开接线盒发现内部有积水，造成仪表漂移。分析原因为密封接线盒的玻璃胶时间长老化，下雨进水。解决办法：拆下接线板，清理接线盒内部积水，用电吹风吹干接线板，重新安装开机显示正常。
3.3 连接件故障
高线公司5吨料斗秤开机仪表自检后无显示，上重物压秤仍无任何显示。经询问，现场工作人员说由于其它设备施工时吊装重物时不小心撞击秤体然后仪表就无显示，用板手翘起秤体检查各个传感器及连接件，发现有一个传感器连接件顶位。分析原因为秤体造外力撞击后一个传感器连接件顶位，九芯插头松动不显示。解决办法：使连接件归位，更换九芯插头，重新校准零点后一切正常。
4 结论
通过各种故障处理实例，详细了解了东北特钢集团在用电子料斗秤的各种常见故障的原因，掌握各种故障的排除方法，不但可以提高电子料斗秤的维修速度，缩短维修时间；而且还可以提高生产效率，确保生产的顺行和产品的质量。
关键词：电子料斗秤；故障；排除方法
电子料斗秤是一种非连续累计自动电子秤，它在整个称量过程中不需要人员额外干预，只要提前按照生产工艺设定好数值，就能实现自动连续称量、定量给料、配料的理想设备。因此，在东北特钢集团炼铁厂高炉上料系统，炼钢厂转炉、电炉、中频炉等炼钢配料系统中都应用这种电子料斗秤。
电子料斗秤是否准确、稳定地运行直接影响着高炉、转炉和电炉的炉况顺行及冶炼质量，所以提高电子料斗秤的精确度、稳定性和降低其故障率显得格外重要。
1 电子料斗秤结构组成及工作原理
1.1 电子料斗秤结构组成
电子料斗秤主要有秤台（料斗）、称重传感器、连接件、称重显示仪表、接线盒、计算机、限位装置等组成。
1.2 电子料斗秤的工作原理
當被称物体作用于料斗中，在重力作用下，料斗将力传递到称重传感器，使弹性敏感元件发生变形，贴在弹性体应变梁上的电阻应变计因变形产生电阻变化，造成应变计桥路失去平衡，时传感器输出与重量数值成比例的电信号，通过接线盒、信号线传输到称重仪表，经线性放大、A/D转换，由仪表的微处理器对信号进行处理后显示重量值。
2 电子料斗秤常见故障及排除方法
电子料斗秤故障查找的基本原则是：
1）先机械，后电气；
2）先仪表，后其它；
3）先接线盒，后传感器。因电子料斗秤的结构简单，当出现故障无法判断其原因时可采用观察法、替代法、扯线法、敲击法及使用仪器检查法来查找原因。
2.1 判断电子料斗秤故障发生的部位，是秤体部分问题还是仪表部分问题
首先关掉电源，断开仪表与秤之间的信号电缆，其次连接仪表和模拟器，观察仪表显示情况，如果仪表显示正常，则故障发生在秤体部分，如果仪表显示不正常，则说明故障在仪表部分。
2.2 传感器故障判断方法：
1）判断传感器的输入/输出阻抗是否正常。测量每个传感器的输入/输出阻抗，是否在规定的技术参数范围内（托利多SB系列传感器输入阻抗：381？赘±4，输出阻抗：350？赘±1），任何一项有异常，表明内部电路有故障。
2）判断空载时零点输出是否正常。测量传感器的空载输出：该电压一般在（0-2）mV之间，若空载输出电压>+2mV或<0mV均为传感器零点超差。
3）判断绝缘电阻是否正常。若果仪表数值剧烈跳动，则需要测量屏蔽线与其它线间的绝缘电阻，（绝缘电阻理论值应≥5000M？赘）。
4）判断传感器的绝缘阻抗是否正常。测量传感器的绝缘阻抗应该小于20MΩ，若大于20MΩ为传感器故障。
5）判断传感器有载荷时输出是否正常。测量传感器有载荷时的输出，理论上应该小于20mV，若大于20mV为传感器故障。
2.3 称量数据飘，不稳定判断方法
机械安装部分是否触碰。电缆线是否受潮（接线盒是否进水），（可以用电吹风吹干）。电缆线接线不良或破损（重新接线）。传感器绝缘阻抗是否下降（<20MΩ）（用万用表分别测量色线、屏蔽线跟传感器表面）。传感器表面是否带电（用万用表测量，通过系统接地解决）；仪表外壳是否接地（未接地会导致感应电压存在）；系统接地不良（感应电压会使传感器或仪表外壳带电），重新做接地。电源是否稳定（地线有电压否）不可跟大功率设备共用供电系统，零线有电压会导致仪表表面带电。内部电路故障（虚焊、电路器件接触不良）。
2.4 称量数据不正确（偏大或偏小）
机械安装、限位部分是否触碰。存在角差（有重复性），基础空会导致角差，传感器零点跑：空载输出>+2mV或<0mV。存在角差（不具有重复性），安装力矩/基础下沉，传感器灵敏度输出问题（应变片受潮）。
2.5 称量数据时而正确
机械安装、限位部分是否触碰限位时而碰到，时而不碰到。是否存在干扰源：电源波动，磁场/感应。传感器故障：传感器内部电路接触不良，虚焊/色线将断/焊盘将脱落。
3 电子料斗秤的故障判断实例
3.1 传感器零点漂移故障
大型材公司5吨料斗秤开机捕捉不到零点，重新标定零点无法进行下去。检测各个传感器的输入输出阻值均正常，输入输出电压正常；用模拟器测试仪表正常；将传感器信号线逐个拆除故障依旧，将全部线拆除逐个传感器连接后，发现一只传感器漂，反复测试后确认故障是此只传感器漂造成整秤零点漂。解决办法：更换一只新传感器后正常。
3.2 接线盒短路故障
炼钢厂转炉3吨料斗秤每到下雨刮风天，仪表显示漂移严重。用模拟器检查仪表，仪表无异常；打开接线盒发现内部有积水，造成仪表漂移。分析原因为密封接线盒的玻璃胶时间长老化，下雨进水。解决办法：拆下接线板，清理接线盒内部积水，用电吹风吹干接线板，重新安装开机显示正常。
3.3 连接件故障
高线公司5吨料斗秤开机仪表自检后无显示，上重物压秤仍无任何显示。经询问，现场工作人员说由于其它设备施工时吊装重物时不小心撞击秤体然后仪表就无显示，用板手翘起秤体检查各个传感器及连接件，发现有一个传感器连接件顶位。分析原因为秤体造外力撞击后一个传感器连接件顶位，九芯插头松动不显示。解决办法：使连接件归位，更换九芯插头，重新校准零点后一切正常。
4 结论
通过各种故障处理实例，详细了解了东北特钢集团在用电子料斗秤的各种常见故障的原因，掌握各种故障的排除方法，不但可以提高电子料斗秤的维修速度，缩短维修时间；而且还可以提高生产效率，确保生产的顺行和产品的质量。