通過對(duì)大型地磅傳感器的原理、構(gòu)造的介紹、研究,引出大型地磅傳感器故障產(chǎn)生的可能原因和部位,進(jìn)而對(duì)可能產(chǎn)生的故障采取相應(yīng)的監(jiān)測、判斷等量化防范措施,最后提出傳感器監(jiān)控儀的設(shè)計(jì)構(gòu)想。

傳感器是地磅的重要組成部分它把被稱物體的繭量轉(zhuǎn)換成電信 號(hào)經(jīng)過處理后顯示給用戶計(jì)量數(shù)量，可以說傳感器是地磅稱重?cái)?shù)據(jù) 的來源是衡器的心臟它的正常工作與否直接關(guān)系到地磅計(jì)呈數(shù)據(jù) 的準(zhǔn)確性和可靠性。

由于傳感器的外觀構(gòu)造密閉以及地磅的使用現(xiàn)場約束等因素的 制約我們不可能直接采用肉眼或常用工具等直觀的方法預(yù)測故障 發(fā)現(xiàn)故障檢測故障排除故障這就給地磅管理工作造成了很大盲目性。地磅傳感器的使用過程和衰變程度無法預(yù)知，很容易造成傳感器突然壞掉地磅計(jì)量性能喪失無法正常使用。特別是對(duì)于大 型因?yàn)?/span>計(jì)量任務(wù)的繁重和傳感器安裝位置的限制，再加上材 料報(bào)批審核采購等都需要一定的時(shí)間這樣就給地磅的及時(shí)恢復(fù) ，使用造成了時(shí)間上的緊迫要求勢必要耽誤一定量的計(jì)呈任務(wù)和工 作。

為了能夠及時(shí)了解和掌握大型地磅傳感器的健康狀態(tài)做到設(shè)備 故障的提前預(yù)知健康狀態(tài)的階段掌握我們提出探討一種能夠呈化 監(jiān)控大型地磅傳感器健康狀態(tài)的方法以及裝置從而達(dá)到量化監(jiān)控大 型地磅工作狀態(tài)的目的。

1.地磅傳感器的原理、構(gòu)造

1.1原理

傳感器就是把非電量力值轉(zhuǎn)換成各種電參呈然后通過電參量 的測呈來確定力值的器件其工作原理示意圖如下：

現(xiàn)在企業(yè)內(nèi)部常用的傳感器是電阻應(yīng)變片式稱重傳感器，這種傳 感器是由彈性體和一定數(shù)量的電阻應(yīng)變片組成該電阻應(yīng)變4都是用 應(yīng)變膠粘貼在彈性體上的要求它和彈性體有步應(yīng)變其工作原理 為.當(dāng)外力作用于傳感器士彈性體上的時(shí)候使該彈性體產(chǎn)生相對(duì)形 變根據(jù)虎克定律在彈性限度內(nèi)該外力的關(guān)小與彈性體的應(yīng)變成正 比:其形變使內(nèi)部’電橋產(chǎn)生電信每輸出這樣使得輸出的電信號(hào)與外力成正比可以用下式表示為.

其外形結(jié)構(gòu)依據(jù)使用條件工作原理的不同而存在較大的差異 現(xiàn)代企業(yè)常用的電阻應(yīng)變片式稱重傳感器的外形一般如下圖所示。

2.地磅傳感器故障分析及方法的提出

由地磅傳感器的工作原理可知傳感器的構(gòu)造涉及到力學(xué)電學(xué) 化學(xué)等學(xué)科傳感器故障可能的產(chǎn)生原因有：

(1〉由“彈性體引起

（2）由電橋及線路引起

 (3)因傳感器粘貼工藝引起

得注意的是.故障不管是以上哪個(gè)原因引起的，其現(xiàn)象都要通 過電橋的不平衡輸出顯示出來抓住這個(gè)特點(diǎn)我們‘可以尋找一種 方法有針對(duì)性的采取一種方法把傳感器輸出“信號(hào)的變化情況量化。 分步驟、分階段的了解和掌握傳感器的病變過程做到對(duì)傳感器亞健康狀態(tài)的掌控從而就掌握了磅秤..心臟，，的健康狀態(tài)最終達(dá)到呈化 監(jiān)控地磅運(yùn)行減少材料開支和計(jì)呈損失，為生產(chǎn)贏得時(shí)間的目的 。

經(jīng)驗(yàn)表明：大型地磅傳感器零點(diǎn)輸出知大小是由其設(shè)計(jì)質(zhì)量制 作工藝的質(zhì)量條件的集中反映而這些因素就構(gòu)成了新購傳感器的 潛在故障的內(nèi)因。同時(shí)，這也就解釋了為什么有些新裝的未開封的傳感器計(jì)量效果不好，穩(wěn)定性較差的原因。

其實(shí)依據(jù)傳感器零點(diǎn)的特性我們可以把傳感器空磅和空載時(shí) 作為一個(gè)特例，依據(jù)傳感器空磅和空載時(shí)輸出的信號(hào)變化摸索傳感器的信號(hào)輸出變化規(guī)律，設(shè)定一定的變化標(biāo)準(zhǔn)依次采用監(jiān)測、跟蹤 、分析的方法對(duì)地磅各個(gè)使用工況下、各個(gè)工作階段的不同狀態(tài)進(jìn)行 監(jiān)控，從而“達(dá)到了呈化監(jiān)控地磅傳感器健康狀況的目的。這種思路特別是對(duì)于大型地磅傳感器的管理和監(jiān)控有很好的效果」

3.大型地磅傳感器健康監(jiān)測和判斷步驟

3.1監(jiān)測

(1）對(duì)傳感器空載時(shí)的監(jiān)測

在實(shí)際稱重工況條件下將該地磅的每只傳感器置于空載狀態(tài)， 測量每只傳感器在一定激勵(lì)電壓下的輸出值，按位置編號(hào)并做好 位置對(duì)應(yīng)記錄和電壓輸出記錄，此數(shù)據(jù)即為傳感器空載時(shí)的“出值 同時(shí)可測呈傳感器的輸入阻抗輸出阻抗及空載輸出，并與傳感 器出廠時(shí)廠家給定的值相比對(duì)觀察刼據(jù)的變化這樣可以衡量傳感 器在安裝前的健康狀態(tài)是否良以及可以確定傳感器使用中達(dá)到了 何種亞健康狀態(tài)

(2）對(duì)傳感器空磅時(shí)的監(jiān)測

在實(shí)際工況條件下在地磅承載器均與傳感器較好接觸衡器各 個(gè)工作所需的部件均在正常使用狀態(tài)下測量該秤每只傳感在激勵(lì) 電壓下的輸出值，按位置編號(hào)填入上述七錄相應(yīng)數(shù)據(jù)表格內(nèi)此數(shù)據(jù)。 即為傳感器空磅時(shí)的輸出值

(3)在標(biāo)準(zhǔn)繭量條件下的監(jiān)測

在實(shí)際稱重工況條件下，在一定的標(biāo)準(zhǔn)重量（每次對(duì)應(yīng)恒定的標(biāo) 準(zhǔn)重量}加載的作用力下測量每只傳感器的輸出值按照同樣的方法， 把數(shù)據(jù)填入上述相應(yīng)表4內(nèi)也可每次用多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)重量值，一一進(jìn)行 測呈并做好對(duì)應(yīng)記錄此數(shù)據(jù)即為傳感器標(biāo)重時(shí)的輸出值’具體記錄 格式可參照?qǐng)D3所示。

3.2跟蹤

根使用環(huán)境頻次評(píng)價(jià)狀態(tài)等具體信息確定合適的監(jiān)測間 隙，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)每只傳感器的空磅輸出空載輸出’標(biāo)重輸出進(jìn)行量化 監(jiān)每具體方法為.

（1）利用生產(chǎn)時(shí)間間隙，對(duì)地磅的每只傳感器的空載輸出空磅輸 出進(jìn)行定期測呈如可能的話最好在一定的標(biāo)準(zhǔn)繭呈下對(duì)每只傳感 器的標(biāo)重輸出電在作好記錄’并與原來的做好比較。

（2）當(dāng)傳感器的空磅輸出’空載輸出標(biāo)繭輸出中任何一項(xiàng)變化較大時(shí)，應(yīng)縮短踉蹤時(shí)間間隔.如數(shù)據(jù)都比釹穩(wěn)定則可適當(dāng)延長時(shí)間間隔。

(3)在計(jì)量任務(wù)比較繁重時(shí)可采用同一載荷在秤的不同點(diǎn)或者 不同稱量段進(jìn)行自身比對(duì)，如果計(jì)量數(shù)據(jù)超過允許誤差則再測量每 只傳感器的空磅輸出空載輸出與原來記錄作比較就#很容易得到 亞健康狀態(tài)傳感器的位置 。

（4）如發(fā)現(xiàn)了哪個(gè)傳感器確實(shí)存在了亞健康狀態(tài)的現(xiàn)象時(shí)我們 應(yīng)縮小測呈時(shí)間間隔加大監(jiān)測的力度作好記錄做好比對(duì)#切注 意數(shù)據(jù)的變化趨勢。

3.3分析

根據(jù)以上記錄數(shù)據(jù)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況我們可以去除異常數(shù)據(jù)， 而后可以根據(jù)數(shù)據(jù)的具體變化情況采用一定的分析統(tǒng)計(jì)方法有針對(duì)性確定故障的類型故障的部位’或者預(yù)測將要發(fā)生“病變二的傳 感器具體位置以及該#感器的實(shí)際工作狀態(tài)從而很快找到故障傳 感器排除故障。

根據(jù)以上方法的分析結(jié)果我們可以結(jié)合各自的生產(chǎn)實(shí)際狀況 結(jié)合長時(shí)間的監(jiān)測跟蹤找到適合于自身地磅的變化規(guī)律，再經(jīng)過實(shí)際檢驗(yàn)就可以形成具有各自單位地磅管理特色的診斷指標(biāo)。從而達(dá)到指導(dǎo)大型地磅計(jì)量工作服務(wù)生產(chǎn)節(jié)本增盈的效果。

4.傳感器監(jiān)控儀的設(shè)計(jì)構(gòu)想

根據(jù)如上所述的監(jiān)測跟蹤方法我們可以借助于現(xiàn)代化的電子 信息網(wǎng)絡(luò)等手段設(shè)計(jì)一'種可以達(dá)到監(jiān)測跟蹤的目的，同時(shí)又不占 用人員資源可以,自動(dòng)報(bào)普平時(shí)加以適當(dāng)管理就可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測跟 蹤的效果'設(shè)想傳感器監(jiān)控儀連接圖如下.

如果傳感器監(jiān)控儀能夠設(shè)計(jì)成功的話必將對(duì)現(xiàn)用的大型地磅的 現(xiàn)場管理起到極大的推動(dòng)作用降低地磅管理的人力資源投入提高設(shè) 備使用中的健康透明度提高地磅管理的前瞻性和主動(dòng)性延長地磅運(yùn)行時(shí)間，量化監(jiān)控地磅運(yùn)行狀態(tài)大大降低地磅故障的排除成本