大型电子秤在使用中的常见故障及处理措施

以河北某钢铁集团有限责任公司为例，介绍了电子汽车衡和钢架秤在实际使用中常出现的故 障,并针对各种故障给出处理措施，为电子衡器使用者提供参考。

0.引言

电子秤总体的分类方式比较多，大致有以下几 种:第一，按照是否可编程来划分，分为软件和硬 件硬件是电子秤的实体，是组成整个检斤系统的 物质单元，属于骨架。软件是电子秤的神经系统，是 整个检斤系统的处理单元。硬件是支撑部分，软 件是将各个分部联系起来并分工协作，完成整个 计量任务的统一指挥第二，按照功能分为仪表 和电子秤。仪表是用来显示数据的，电子秤是用来称 量数据的第三，按照控制级别来分，分为控制系 统和被控制系统。但是无论如何分类，整个系统 称为电子秤，包括承重系统、传力转换系统、示 值系统。现在的电子秤无论从日常的维护、定 期检修、不定期的维护来说，不仅减少了电子秤设备 维护人员的工作量，同时也极大提高了工作效率， 自动化程度也远远优于传统的机械秤。从计量精 度来说，现在的大型电子秤的分度值基本上都 控制在10?20 kg，这是原来传统机械秤无法比拟 的。但传统的机械秤因为结构简单，故障率比较 少，所以维护起来相对容易。但是，从计量精度和 工作效率来说，电子秤才是未来衡器发展的方 向，未来电子秤将向着小型化、模块化、集成化、 智能化发展；其技术性能趋向是速率高、准确度 高、稳定性高、可靠性高；其功能趋向是向称重计 量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能 方向发展。

承德钢铁集团有限公司所使用的16台汽车 衡、7台轨道衡、6台钢架秤，还有辊道秤、吊钩秤， 都是电子称量器具。轨道衡故障率比较低，每年 的定修就可以满足计量要求；吊钩秤属于备用秤， 使用频率相对也比较低。所以，本文主要讨论钢 架秤和电子汽车衡在实际使用中常出现的故障及 处理措施

1.钢架秤在实际使用中常出现的故障

钢架秤作为钢材下线计量设备，检斤任务比 较重，而且要求故障率控制在一定范围，不能存在 热停。基于这种情况，一方面要求衡器自身的质 量要过硬，设计无缺陷，而且抗拒外界干扰的能力 也要强。另一方面要求辅助检斤控制系统比较稳 定，不出现由于误操作造成设备故障的现象。在 多年的维护经验中，总结出钢架秤在实际使用中 常出现故障如下。

计量时由于其他辅助检斤的设备存在问 题等原因，钢材升高的高度不够，会造成碰撞事 故，后果是秤体被推离原位置，秤体既有可能还在 传感器上，也有可能已经与传感器脱离。无论那 种情况，衡器都不能继续完成计量任务了。造成 这种情况的原因是，衡器的限位装置设计存在缺 陷，没有起到应有的限制作用，这种情况属于横向 力限制不足。

计量完成后在进行天车吊钢作业时，衡器 被磁盘吊的吸附力吸起，不仅会造成电子秤秤体产 生偏移，同时还有可能将传感器砸坏。这种情况 是由于设计者没有考虑周全现场的实际情况，即 没有考虑到上方突然增加的较大的外力等情况。

天车吊钢作业时经过秤体上方，磁盘吊突 然掉电，造成钢材脱落，砸到秤体，这时传感器突 然受到较大外力，超过了传感器所能承受的极限，导致传感器内部弹性体被砸坏。这种情况也属于 现场实际情况考虑不周全造成的故障。

(4)虽说在电子秤使用说明中明确规定严禁在 秤体上进行电焊作业，但是在检修过程中，难免会 出现电焊的把线搭接到秤体上，电流流经传感器， 造成传感器被烧坏的事故。造成这种情况的原因 是设计者将使用环境太过理想化，没有考虑到现 场复杂的实际情况，仅考虑正常的使用情况。

2.电子汽车衡在实际使用中常出现的故障

电子汽车衡通常是在露天的室外使用，环境 比较恶劣，而且其计重吨位都比较大，基本上都是 150 t，基于这两个方面的原因，汽车衡的故障五花 八门，下面我们将进行讨论。

2.1传感器故障

传感器疲劳损坏，属于软损坏。这种情况 是由于长时间、小范围的超负荷运行造成的。这 样的传感器不会在较短时间内损坏，需要一定的 时间通过量的积累从而产生质的变化时才会渐渐 地出现损坏的迹象。另外，这样的传感器出现故 障时往往不容易判断出来。原因是通过一般手段 检测传感器时，传感器内阻、桥电压正常。但是与 合格的传感器同时在线检测时会发现，有故障的 传感器输出与其他传感器会有不太明显的差别， 阻值也没有明显差异，需要再通过其他的手段进 行判断。电阻式应变片传感器在制作过程中，可 能会由于压制时的工艺原因造成产品处于合格与 不合格的临界状态，在检测时也没有能够检测出 来而作为合格产品出厂。这样的传感器易发生疲 劳损坏，且需要通过更有效的手段排除。

传感器机械故障，往往是传感器外形受到 机械性损坏。这类故障的原因经常是由于外部异 常的冲击力造成的，伴随明显的外部特征（传感器 外边变形、传感器外部出现开裂），这类故障通过 观察传感器的外观很容易判断。

2.2限位装置故障

该类型故障比较容易查找，主要表现为：（1) 限位装置间隙尺寸过大或者过小。间隙过大不能 很好地起到限制作用，传感器摆动角度较大，容易 造成传感器机械损坏；间隙过小容易造成限位装 置和预埋件卡靠过紧，无间隙或者顶死现象，使得 秤体没有自由度，产生侧向力，计量就会出现失准 现象。（2)限位装置预埋件损坏。限位装置是整 个衡器的关键部位，而且受力相当大，汽车在刹车 的一瞬间，该处的冲击力可以达到几十吨的重量。如果此处的预埋件在焊接、预埋的时候没有做好， 很容易在长时间的使用过程中出现预埋件脱落或 者被顶变形的情况。如果预埋件脱落，限位装置 就起不到限制的作用，秤体的边沿直接撞击到引 桥的边沿，同样造成传感器的摆动角度较大，损坏 传感器;如果预埋件变形，例如预埋件被长时间的 大力冲击造成的预埋件凹陷，也会使预埋件失效 或者限位螺丝卡在变形的预埋件处，造成衡器受 到侧向力，计量失准。

2.3传感器承重顶碗和承重球故障

此设备的损坏或者失效也较容易观察到，但 是在线使用的时候，位置比较隐蔽，不利于检查， 所以在日常设备检查时，要特别注意。该故障主 要表现为：（1)承重顶碗磨损严重，出现凹坑，而且 各个承重顶碗磨损程度不一致。在电子秤衡器安装调试 的时候，各个承重顶碗受力均匀，但在使用过程 中，磨损程度不一致，导致承重顶碗的受力产生不 一致的情况，也就是说每支传感器的着力也不一 样，显示的数据也各不相同，计量就会失准。另 外，出现磨损凹坑之后，电子秤受力后不容易自动回 复到初始位置，也会影响计量的准确性。（2)承重 顶碗出现裂缝或者破裂的情况。一般情况下，顶 碗不容易出现较大的损坏，但如果磨损严重或者 出现受力不均的情况，承重顶碗就容易出现严重 的损坏。损坏之后，该处的承重顶碗不再受力，传 感器出现悬空，那么该处的重力就不会通过传感 器传递到仪表，导致出现计量失准现象。另外，承 重球的磨损也会造成计量失准，该情况的磨损后 果与承重顶碗磨损后果基本类似。

2.4电子秤承重搭接故障

该故障比较严重，主要的表现为秤体搭接部 件焊口被撕裂或者搭接件断裂，前者较容易出现。 承重搭接处承受的力比较大，再加上汽车刹车时 产生的冲击力，会对搭接的薄弱环节产生致命的 破坏。由于检斤任务比较重，特别是作为进出厂 物资的电子汽车衡，使用频率更高，所以在经常性 的如此大的作用力下，衡器的搭接很容易出现裂 缝，一旦出现裂缝，此处的搭接很快就失效，形成 悬空情况，从而造成计量失准。该故障检修也比 较困难，需要精准的尺寸测量和过硬的焊接技术， 最好能够利用消除内应力的方式，消除焊接时造 成的内应力集中。如果不采取措施消除内应力的话，很容易在受到重压时，由于不均匀的内应力急 速增大，而造成搭接焊口的再次撕裂。

以上对两类电子秤的常见故障做了大概的总 结，下面将就各种故障提出处理措施。

3.1针对钢架秤砸、刮、吸故障的措施

对于砸秤故障，可以采取以下措施：1)改 进生产组织方式，将天车的吊装作业程序进一步 完善，在吊装物体时严禁通过电子秤设备上方。2) 严禁在衡器设备上进行吊装作业。3)提升电子秤设 备自身抗冲击外力的能力，例如，使用能够承受较 大重力的电子秤承重架台、提高传感器的吨位等措 施，但最有效的措施是在电子秤上方制作防护网，把 电子秤彻底与上方的外界因素隔离。

对于吸秤故障，除了可以采取砸秤故障措 施的前两条，还可以通过改进限位装置连接方式， 在电子秤秤体受到向上的吸附力时，能够及时将电子秤秤体限制在一定位置，避免电子秤秤体被吸起。

对于刮秤故障，可以采取的措施为：1)改 进生产组织方式，系统地提升控制部分自动化的 功能和稳定性，避免程序出错造成的误操作。在 控制程序中尽可能地设计连锁装置，如果出现故 障，程序立即暂停设备的运行，尽可能减轻事故的 后果。2)在设备上安装位置判断装置，当钢材即 将进入检斤区域时，首先对钢材的高度进行判断， 如果高度满足预期的要求，可以正常检斤，否则设 备停止推进。3 )设计更有效的限位装置，主要是 限制秤体中心之上部分。没有改进之前，限位装 置设置在电子秤秤体下方，当秤体上方受到侧向力 时，下方的限位装置反而起到反向效果，对秤体形 成了杠杆力，秤体很容易被移离原位置。如果将 限位装置设置在秤体偏上的部位，则可以有效地 限制秤体移动。

3.2针对电子汽车衡传感器等故障的措施

在日常的维护中可以利用查看、检测和替换 等手段判断传感器是否出现故障。查看——检查 传感器是否存在不垂直、明显机械损坏的情况；检 测?通过检测仪表测量传感器内部的故障；替 换——以上手段不能检查出传感器故障的情况 下，使用该方式对传感器逐个排除。

(1)对于限位装置故障，主要措施有以下几 点:1)定期对限位间隙进行调整。限位间隙一般冬季控制在2 ~ 3 mm，夏季控制在3 ~ 5 mm 0 2 )改 变限位预埋板的预埋方式和设计方案，将预埋件 设计成一体的，以避免出现脱落或者变形故障。

对于传感器顶碗和承重球故障，主要措施 为：1)在日常设备检查中，注意观察顶碗的边沿， 看是否存在裂纹或者出现偏载的情况，如果存在 则必须及时检查原因并恢复。2)定期对电子秤进行 检修，检查顶碗的磨损情况，若出现凹坑，必须更 换。3)若承重球偏载，且是由于承重球磨损造成 的，则需要检查全部承重球的使用情况，必要时全 部更换。

对于电子秤搭接故障，由于它属于比较严重 的设备故障，所以在处理这类故障的时候，需要专 业人员现场技术指导。处理该故障时注意以下几 点：1)测量位置尺寸时，控制尺寸偏差在1 mm之 内。2 )焊接时先点焊，固定焊接件，然后采用对称 的手法焊接。第1遍焊接时，焊缝不能超过1 mm。 第1遍焊接完成后，按照原来焊接的顺序进行再 次焊接。焊接后，采用自然冷却的方式冷却，不能 使用加水方式急速冷却。3 )安装完成刚开始使用 时，不得使用大吨位的重物碾压，先采用量程1/3 或者1/2的重物来回、匀速通过衡器，碾压次数在 20次以上，然后采用秤体刹车的方式再次碾压，次 数在10次以上。完成之后，检查电子秤搭接的外部 情况，看是否有裂纹，如果没有则可以正常使用； 如果存在裂纹，需要查找原因，通过调整搭接的高 度或者增加垫片的方式，消除由于焊接造成的应 力集中。

4.结束语

采取上述措施后，不仅有效降低了设备的故 障率，确保了电子秤的计量精度，同时也极大降低了 维护人员的劳动强度，增强了设备运行的稳定性。 正确使用并维护好电子秤关系到广大电子秤用户 的利益，希望本文能给电子秤的使用者提供一 些参考。