地磅工作原理及故障維修

地磅是一種較大型的電子平臺秤，由于采用稱重傳感器，克服了機械衡必須深挖地坑的做法,做成 無基坑的結構，同時還可以根據需要設置一些現代管理和貿易結算等方面的功能,擴展了工作范圍，提高了工作 效率和經濟效益。文中闡述了地磅的工作原理和常見故障的維修方法。

地磅現在廣泛用于各種企業，由于地磅是用于貿易結算的計量器具，所以各級質監部門 都比較注重對其監管。但在實際工作中，因為檢定人 員對地磅的工作原理及維修知識的缺乏,對有 問題的地磅束手無策。筆者根據多年的工作 經驗,著重介紹地磅的工作原理及常見故障的 維修方法。

1.地磅的工作原理

1.1地磅的構造

地磅主要是由承載器（秤體），載荷傳遞裝 置，載荷測量裝置，三部分組成10。

地磅是利用物體的重力來測量物體質量 的計量器具，其工作原理是：將物體施加在承載器上， 通過載荷傳遞裝置將物體的質量轉變為重力，該重力 由稱重傳感器轉化為電信號,輸入給微處理器（CPU) 進行數據處理，同時接受鍵盤指令,輸出顯示數據，并 進行打印。這樣的顯示數據與物體的質量成正比，以 此實現對物體質量的測量,如圖1所示。

地磅秤體面積根據被測物體的形狀,尺寸及稱重方式確定。但必須保證足夠的強度和剛度，- 般來說，在最大安全載荷下的撓度一般不大于1/ 1000,最壞的選擇應不大于1 /600,其支承稱重傳感器 的關鍵部件其撓度應更小一點,并有較高的自振頻率 及良好的穩定性。

載荷傳遞裝置是指將承載器上的載荷所產生的 力傳遞到載荷測量裝置的部分。對電子秤是指稱重 傳感器。載荷測量裝置是指通過平衡裝置平衡來自 傳遞裝置的力，用來測量載荷質量的部分，對電子秤 是指顯示器，打印機及外置顯示器。

1.2 稱重傳感器轉換原理

稱重傳感器一般分電阻應變式、電容式、壓電式、 壓磁式、電感式、振頻式多種。目前常用的是電阻應 變式,其次是電容式。電阻應變式傳感器的測量原理 是將電阻應變片貼在金屬彈性元件上，當彈性元件受 力產生變形時，電阻應變片的電阻值會發生變化，測 出電阻變化的大小,就對應測量出所受力的大小。實 用型的傳感器是將四個應變片組成橋路，二橫二豎貼 在彈性體上,加上電壓，當彈性體受壓發生形變，而使 電橋產生不平衡電壓輸出。這個電壓信號就和重力 的大小成正比。供橋電壓一般在5V—15VDC0 ,原理 圖如圖2。

1.3如何選配傳感器的額定稱量

選擇傳感器應考慮多種因素，主要是傳感器的額 定載荷,輸出靈敏度，最大分度數，最小檢定分度值, 傳感器材料和使用環境等。額定載荷選擇有以下兩 種方法：

簡單估算法:在考慮了最大秤量,偏載（汽車衡 的軸載荷），最大添加皮重，秤臺重的情況下,秤的最 大秤量應在傳感器額定總載荷的40% ~75%之間為 易。例一臺60t地磅3x12平方米的兩節秤，需6 只傳感器，每只傳感器20t,則60t/120t =50%,軸載荷

x20 =40t(合理）。

計算法：由以下公式計算0

Emax >Q、A、R/N

Emax稱重傳感器的最大載荷（單只）

N稱重傳感器的個數 R縮比（對使用傳感器者選1)

Q修正系數（含安全系數等，一般選1. 33 ~1.65) A秤的最大秤量、秤臺重,最大添加皮重之和。

例：一臺地磅最大秤量max = 100t,3 x18平方 米，三節組合。需8只傳感器，軸載荷50t,最大添加 皮重20t,秤臺重12t,

解:根據題意，A =100 +12 +20 =132 (t)

選修正系數Q = 1.5

Emax = Q. A. R/N =1.5 x132/8 =24.75t 因沒有24. 75t的傳感器，可就近選25t傳感器。 軸載荷50t,兩個傳感器剛好50t,符合要求。實際選 用時,可選25t傳感8只。也可選30t傳感器8只。如 果再選大或選小,都不合理。

2.地磅的故障診斷方法

地磅一旦出現故障，需要進行分析，檢查, 調修,檢定合格后才能使用。在熟悉原理的基礎上， 電子汽車衡常見故障判斷方法有：一是觀察法,觀察 地磅是否有異常情況，如虛焊、脫焊、斷線、錯裝、燒 焦、氣味、短路、碰接、組件變色、保險絲燒壞、接線盒 受潮、秤臺上下左右是否有雜物，并進行處理之；二是 試探比較法,拔去某個部件,換上模擬部件,如利用模 擬器檢查儀表是否有故障還是接線盒和傳感器故障， 也可用同類儀表進行調換檢查；三是靜態特性測量 法,檢查傳感器靜態特性,檢查接線盒是否有故障,信 號線是否有斷線或絕緣不好；四是原理測量法（動態 測量），如測量儀表輸出的激勵電壓是否正確，每個傳 感器的輸出信號及系統總信號是否正常；五是升溫 法,有些儀表性能不好，通電時間長了，儀表溫度升 高,會出現故障;六是電源拉偏法，一般儀表使用電源 電壓220v±15%供電，即在187v ~242v都能正常工 作，可用調壓器將電源電壓拉偏至187v ~242v范圍。 觀察儀表是否正常；七是敲擊法，輕敲儀表，接線盒 等,觀察是否有虛焊和接觸不良的現象；八是故障代 碼模擬法,利用儀表自動診斷顯示的故障代碼來找出 故障原因，并處理之。

3.常見故障的故障原因及解決方法

電源不通。排除方法是：檢查保險絲是否燒 斷,檢查電源是否接通，檢查電源插頭是否插牢或斷 線。

儀表損壞。儀表電源部分損壞,更換儀表。

顯示數據不穩定或漂移。

導線接觸不良,檢查各導線連接頭（點）是否接 觸良好。

穩壓電源輸出不穩,用萬用表檢查電源電壓。

供橋電壓故障，用萬用表檢查是否符合要求。

接線盒內受潮，用電吹風吹干。

信號線及傳感器線被鼠咬、砸傷、壓斷、絕緣降 低等,處理之。

傳感器有故障,修理,更換。

儀表故障,修理,更換。

造成稱重顯示數據誤差及偏載誤差的原因

秤臺不靈活，①有異物卡死，檢查秤臺四周底 部,排除異物。②限位螺栓卡死,調整限位螺栓。

傳感器有故障,檢查修理,更換。

秤體設計缺陷，剛度不足。

長期使用后,傳感器性能有變化，（在傳感器性 能還能使用的情況下）重新標定。

土建基礎承載力不夠。

秤體安裝缺陷，傳感器支點不正，受力不均勻等。

稱重傳感器常見故障及處理方法。

常見故障有:一是信號線壓傷，斷線；二是傳感器 橋路中焊點虛焊,脫焊，電阻應變片斷線；三是電阻應 變片粘貼不好，與彈性體面離開或輕微離開（俗稱離 片）；四是傳感器長期使用性能變壞；五是傳感器過載 被壓壞（多發生于懸臂梁傳感器）；六是傳感器長期使 用后絕緣下降。

處理方法：

a.阻抗測量法,對7000應變片傳感器,輸入阻抗 為770 ±5認輸出阻抗為700 ±20;對3500應變片傳 感器，輸入阻抗380 ±50,輸出阻抗350 ±20。如果 相差較大,可能損壞。b.信號輸出法，給儀表通電,將 傳感器信號線拆掉，在無載荷狀態下，用萬用表量信 號輸出毫伏數。其估算方法是：激勵電壓為p (v)傳 感器靈敏度為C (mv)傳感器額定載荷為M (kg),則p xC-M( mv),如果測出的毫伏數不一致,超出計算值 過大的或不穩定，可判斷傳感器有故障。在使用現場,傳感器上都有秤臺重這一固定載荷，測出的毫伏 數反映了秤臺重這個因素，特別是二節以上的秤，兩 頭的傳感器受力小,測出毫伏數小一些，中間的傳感 器受力大,測出的毫伏數會大一些,順著秤臺方向，對 稱觀察兩只傳感器輸出毫伏數,如果輸出毫伏數很接 近,說明安裝合理,如果輸出毫伏數相差較大，說明安 裝不良,或某個傳感器有問題。為進一步證明，可將 對稱的傳感器接線位置對調，重測毫伏數,觀察輸出 毫伏數變化情況，來判斷是安裝問題還是傳感器問 題。此方法對檢查傳感器是否被壓壞很有效。

計量檢定法：輕微離片或性能下降者可通過計 量檢定發現。

測量傳感器絕緣性能：在沒有兆歐表的情況 下，用萬用表20Mn檔,表棒一頭搭接在屏蔽線上，另 一頭搭接在信號線上（輸出，輸入均可），如果萬用表 顯示無窮大（數字式萬用表為1,如果是指針式萬用 表,要大于20Mn),則傳感器是好的,反之，可能損壞。

觀察法:①檢查傳感器導線是否斷裂、搭線、鼠 咬等。②加載檢查四角誤差，是否可以調整，示值是 否漂移,不能調整或顯示數值漂移者,該傳感器壞。

6)地磅顯示線性誤差大的原因及處理

目前生產的稱重顯示器和傳感器的線性度大都 能滿足三級衡器的要求。電子衡顯示數值線性誤差 大的原因主要有四點：_是安裝不良，二是角差未調 好,三是未合理選配傳感器，四是秤臺質量差。

安裝不良，主要是支點不正中，受力不均勻，重 新安裝。

角差未調好,應仔細調整，最好反復兩次以上。

合理配置傳感器，合理選擇額定載荷，挑選傳 感器的靈敏度應接近一致,挑選傳感器的輸出阻抗應 接近一致。

秤臺剛度不足，下懸度大（即撓度大）。

7)地磅在使用過程中有時不回零的原因

安裝不良，有些支點不正中，受力不均勻。

秤臺周圍有異物卡死，限位螺栓卡死。

零點跟蹤過大。

最后,建議處理完故障后進行小結，以積累經驗 和教訓,提高維修效率。總之，要通過不斷的理論學 習和實際操作,來增強自己的業務能力和水平。

地磅工作原理及故障維修