以河北鋼鐵集團承德鋼鐵集團有限責(zé)任公司為例，介紹了地磅和鋼架秤在實際使用中常出現(xiàn)的故 障,并針對各種故障給出處理措施，為電子衡器使用者提供參考。

0.引言

衡器總體的分類方式比較多，大致有以下幾 種:第一，按照是否可編程來劃分，分為軟件和硬 件硬件是衡器的實體，是組成整個檢斤系統(tǒng)的 物質(zhì)單元，屬于骨架。軟件是衡器的神經(jīng)系統(tǒng)，是 整個檢斤系統(tǒng)的處理單元。硬件是支撐部分，軟 件是將各個分部聯(lián)系起來并分工協(xié)作，完成整個 計量任務(wù)的統(tǒng)一指揮第二，按照功能分為儀表 和衡器。儀表是用來顯示數(shù)據(jù)的，衡器是用來稱 量數(shù)據(jù)的第三，按照控制級別來分，分為控制系 統(tǒng)和被控制系統(tǒng)。但是無論如何分類，整個系統(tǒng) 稱為電子衡器，包括承重系統(tǒng)、傳力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、示 值系統(tǒng)?，F(xiàn)在的電子衡器無論從日常的維護、定 期檢修、不定期的維護來說，不僅減少了衡器設(shè)備 維護人員的工作量，同時也極大提高了工作效率， 自動化程度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的機械秤。從計量精 度來說，現(xiàn)在的大型電子衡器的分度值基本上都 控制在10?20 kg，這是原來傳統(tǒng)機械秤無法比擬 的。但傳統(tǒng)的機械秤因為結(jié)構(gòu)簡單，故障率比較 少，所以維護起來相對容易。但是，從計量精度和 工作效率來說，電子衡器才是未來衡器發(fā)展的方 向，未來電子衡器將向著小型化、模塊化、集成化、 智能化發(fā)展；其技術(shù)性能趨向是速率高、準(zhǔn)確度 高、穩(wěn)定性高、可靠性高；其功能趨向是向稱重計 量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能 方向發(fā)展。

承德鋼鐵集團有限公司所使用的16臺地磅、7臺軌道衡、6臺鋼架秤，還有輥道秤、吊鉤秤， 都是電子稱量器具。軌道衡故障率比較低，每年 的定修就可以滿足計量要求；吊鉤秤屬于備用秤， 使用頻率相對也比較低。所以，本文主要討論鋼 架秤和電子汽車衡在實際使用中常出現(xiàn)的故障及 處理措施

1.鋼架秤在實際使用中常出現(xiàn)的故障

鋼架秤作為鋼材下線計量設(shè)備，檢斤任務(wù)比 較重，而且要求故障率控制在一定范圍，不能存在 熱停?；谶@種情況，一方面要求衡器自身的質(zhì) 量要過硬，設(shè)計無缺陷，而且抗拒外界干擾的能力 也要強。另一方面要求輔助檢斤控制系統(tǒng)比較穩(wěn) 定，不出現(xiàn)由于誤操作造成設(shè)備故障的現(xiàn)象。在 多年的維護經(jīng)驗中，總結(jié)出鋼架秤在實際使用中 常出現(xiàn)故障如下。

（1）計量時由于其他輔助檢斤的設(shè)備存在問 題等原因，鋼材升高的高度不夠，會造成碰撞事 故，后果是秤體被推離原位置，秤體既有可能還在 傳感器上，也有可能已經(jīng)與傳感器脫離。無論那 種情況，衡器都不能繼續(xù)完成計量任務(wù)了。造成 這種情況的原因是，衡器的限位裝置設(shè)計存在缺 陷，沒有起到應(yīng)有的限制作用，這種情況屬于橫向 力限制不足。

（2）計量完成后在進行天車吊鋼作業(yè)時，衡器 被磁盤吊的吸附力吸起，不僅會造成衡器秤體產(chǎn) 生偏移，同時還有可能將傳感器砸壞。這種情況 是由于設(shè)計者沒有考慮周全現(xiàn)場的實際情況，即 沒有考慮到上方突然增加的較大的外力等情況。

（3）天車吊鋼作業(yè)時經(jīng)過秤體上方，磁盤吊突 然掉電，造成鋼材脫落，砸到秤體，這時傳感器突 然受到較大外力，超過了傳感器所能承受的極限，導(dǎo)致傳感器內(nèi)部彈性體被砸壞。這種情況也屬于 現(xiàn)場實際情況考慮不周全造成的故障。

(4)雖說在衡器使用說明中明確規(guī)定嚴(yán)禁在 秤體上進行電焊作業(yè)，但是在檢修過程中，難免會 出現(xiàn)電焊的把線搭接到秤體上，電流流經(jīng)傳感器， 造成傳感器被燒壞的事故。造成這種情況的原因 是設(shè)計者將使用環(huán)境太過理想化，沒有考慮到現(xiàn) 場復(fù)雜的實際情況，僅考慮正常的使用情況。

2.地磅在實際使用中常出現(xiàn)的故障

地磅通常是在露天的室外使用，環(huán)境 比較惡劣，而且其計重噸位都比較大，基本上都是 150 t，基于這兩個方面的原因，地磅的故障五花 八門，下面我們將進行討論。

2.1傳感器故障

（1）傳感器疲勞損壞，屬于軟損壞。這種情況 是由于長時間、小范圍的超負(fù)荷運行造成的。這 樣的傳感器不會在較短時間內(nèi)損壞，需要一定的 時間通過量的積累從而產(chǎn)生質(zhì)的變化時才會漸漸 地出現(xiàn)損壞的跡象。另外，這樣的傳感器出現(xiàn)故 障時往往不容易判斷出來。原因是通過一般手段 檢測傳感器時，傳感器內(nèi)阻、橋電壓正常。但是與 合格的傳感器同時在線檢測時會發(fā)現(xiàn)，有故障的 傳感器輸出與其他傳感器會有不太明顯的差別， 阻值也沒有明顯差異，需要再通過其他的手段進 行判斷。電阻式應(yīng)變片傳感器在制作過程中，可 能會由于壓制時的工藝原因造成產(chǎn)品處于合格與 不合格的臨界狀態(tài)，在檢測時也沒有能夠檢測出 來而作為合格產(chǎn)品出廠。這樣的傳感器易發(fā)生疲 勞損壞，且需要通過更有效的手段排除。

（2）傳感器機械故障，往往是傳感器外形受到 機械性損壞。這類故障的原因經(jīng)常是由于外部異 常的沖擊力造成的，伴隨明顯的外部特征（傳感器 外邊變形、傳感器外部出現(xiàn)開裂），這類故障通過 觀察傳感器的外觀很容易判斷。

2.2限位裝置故障

該類型故障比較容易查找，主要表現(xiàn)為：（1) 限位裝置間隙尺寸過大或者過小。間隙過大不能 很好地起到限制作用，傳感器擺動角度較大，容易 造成傳感器機械損壞；間隙過小容易造成限位裝 置和預(yù)埋件卡靠過緊，無間隙或者頂死現(xiàn)象，使得 秤體沒有自由度，產(chǎn)生側(cè)向力，計量就會出現(xiàn)失準(zhǔn) 現(xiàn)象。（2)限位裝置預(yù)埋件損壞。限位裝置是整 個衡器的關(guān)鍵部位，而且受力相當(dāng)大，汽車在剎車 的一瞬間，該處的沖擊力可以達(dá)到幾十噸的重量。 如果此處的預(yù)埋件在焊接、預(yù)埋的時候沒有做好， 很容易在長時間的使用過程中出現(xiàn)預(yù)埋件脫落或 者被頂變形的情況。如果預(yù)埋件脫落，限位裝置 就起不到限制的作用，秤體的邊沿直接撞擊到引 橋的邊沿，同樣造成傳感器的擺動角度較大，損壞 傳感器;如果預(yù)埋件變形，例如預(yù)埋件被長時間的 大力沖擊造成的預(yù)埋件凹陷，也會使預(yù)埋件失效 或者限位螺絲卡在變形的預(yù)埋件處，造成衡器受 到側(cè)向力，計量失準(zhǔn)。

2.3傳感器承重頂碗和承重球故障

此設(shè)備的損壞或者失效也較容易觀察到，但 是在線使用的時候，位置比較隱蔽，不利于檢查， 所以在日常設(shè)備檢查時，要特別注意。該故障主 要表現(xiàn)為：（1)承重頂碗磨損嚴(yán)重，出現(xiàn)凹坑，而且 各個承重頂碗磨損程度不一致。在衡器安裝調(diào)試 的時候，各個承重頂碗受力均勻，但在使用過程 中，磨損程度不一致，導(dǎo)致承重頂碗的受力產(chǎn)生不 一致的情況，也就是說每支傳感器的著力也不一 樣，顯示的數(shù)據(jù)也各不相同，計量就會失準(zhǔn)。另 外，出現(xiàn)磨損凹坑之后，衡器受力后不容易自動回 復(fù)到初始位置，也會影響計量的準(zhǔn)確性。（2)承重 頂碗出現(xiàn)裂縫或者破裂的情況。一般情況下，頂 碗不容易出現(xiàn)較大的損壞，但如果磨損嚴(yán)重或者 出現(xiàn)受力不均的情況，承重頂碗就容易出現(xiàn)嚴(yán)重 的損壞。損壞之后，該處的承重頂碗不再受力，傳 感器出現(xiàn)懸空，那么該處的重力就不會通過傳感 器傳遞到儀表，導(dǎo)致出現(xiàn)計量失準(zhǔn)現(xiàn)象。另外，承 重球的磨損也會造成計量失準(zhǔn)，該情況的磨損后 果與承重頂碗磨損后果基本類似。

2.4衡器承重搭接故障

該故障比較嚴(yán)重，主要的表現(xiàn)為秤體搭接部 件焊口被撕裂或者搭接件斷裂，前者較容易出現(xiàn)。 承重搭接處承受的力比較大，再加上汽車剎車時 產(chǎn)生的沖擊力，會對搭接的薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生致命的 破壞。由于檢斤任務(wù)比較重，特別是作為進出廠 物資的地磅，使用頻率更高，所以在經(jīng)常性 的如此大的作用力下，衡器的搭接很容易出現(xiàn)裂 縫，一旦出現(xiàn)裂縫，此處的搭接很快就失效，形成 懸空情況，從而造成計量失準(zhǔn)。該故障檢修也比 較困難，需要精準(zhǔn)的尺寸測量和過硬的焊接技術(shù)， 最好能夠利用消除內(nèi)應(yīng)力的方式，消除焊接時造 成的內(nèi)應(yīng)力集中。如果不采取措施消除內(nèi)應(yīng)力的話，很容易在受到重壓時，由于不均勻的內(nèi)應(yīng)力急 速增大，而造成搭接焊口的再次撕裂。

3.故障處理措施

以上對兩類衡器的常見故障做了大概的總 結(jié)，下面將就各種故障提出處理措施。

3.1針對鋼架秤砸、刮、吸故障的措施

對于砸秤故障，可以采取以下措施：1)改 進生產(chǎn)組織方式，將天車的吊裝作業(yè)程序進一步 完善，在吊裝物體時嚴(yán)禁通過衡器設(shè)備上方。2) 嚴(yán)禁在衡器設(shè)備上進行吊裝作業(yè)。3)提升衡器設(shè) 備自身抗沖擊外力的能力，例如，使用能夠承受較 大重力的衡器承重架臺、提高傳感器的噸位等措 施，但最有效的措施是在衡器上方制作防護網(wǎng)，把 衡器徹底與上方的外界因素隔離。

對于吸秤故障，除了可以采取砸秤故障措 施的前兩條，還可以通過改進限位裝置連接方式， 在衡器秤體受到向上的吸附力時，能夠及時將衡 器秤體限制在一定位置，避免衡器秤體被吸起。

對于刮秤故障，可以采取的措施為：1)改 進生產(chǎn)組織方式，系統(tǒng)地提升控制部分自動化的 功能和穩(wěn)定性，避免程序出錯造成的誤操作。在 控制程序中盡可能地設(shè)計連鎖裝置，如果出現(xiàn)故 障，程序立即暫停設(shè)備的運行，盡可能減輕事故的 后果。2)在設(shè)備上安裝位置判斷裝置，當(dāng)鋼材即 將進入檢斤區(qū)域時，首先對鋼材的高度進行判斷， 如果高度滿足預(yù)期的要求，可以正常檢斤，否則設(shè) 備停止推進。3 )設(shè)計更有效的限位裝置，主要是 限制秤體中心之上部分。沒有改進之前，限位裝 置設(shè)置在衡器秤體下方，當(dāng)秤體上方受到側(cè)向力 時，下方的限位裝置反而起到反向效果，對秤體形 成了杠桿力，秤體很容易被移離原位置。如果將 限位裝置設(shè)置在秤體偏上的部位，則可以有效地 限制秤體移動。

3.2針對地磅傳感器等故障的措施

在日常的維護中可以利用查看、檢測和替換 等手段判斷傳感器是否出現(xiàn)故障。查看——檢查 傳感器是否存在不垂直、明顯機械損壞的情況；檢 測——通過檢測儀表測量傳感器內(nèi)部的故障；替 換——以上手段不能檢查出傳感器故障的情況 下，使用該方式對傳感器逐個排除。

(1)對于限位裝置故障，主要措施有以下幾 點:1)定期對限位間隙進行調(diào)整。限位間隙一般冬季控制在2 ~ 3 mm，夏季控制在3 ~ 5 mm 。2 )改 變限位預(yù)埋板的預(yù)埋方式和設(shè)計方案，將預(yù)埋件 設(shè)計成一體的，以避免出現(xiàn)脫落或者變形故障。

對于傳感器頂碗和承重球故障，主要措施 為：1)在日常設(shè)備檢查中，注意觀察頂碗的邊沿， 看是否存在裂紋或者出現(xiàn)偏載的情況，如果存在 則必須及時檢查原因并恢復(fù)。2)定期對衡器進行 檢修，檢查頂碗的磨損情況，若出現(xiàn)凹坑，必須更 換。3)若承重球偏載，且是由于承重球磨損造成 的，則需要檢查全部承重球的使用情況，必要時全 部更換。

對于衡器搭接故障，由于它屬于比較嚴(yán)重 的設(shè)備故障，所以在處理這類故障的時候，需要專 業(yè)人員現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)。處理該故障時注意以下幾 點：1)測量位置尺寸時，控制尺寸偏差在1 mm之 內(nèi)。2 )焊接時先點焊，固定焊接件，然后采用對稱 的手法焊接。第1遍焊接時，焊縫不能超過1 mm。 第1遍焊接完成后，按照原來焊接的順序進行再 次焊接。焊接后，采用自然冷卻的方式冷卻，不能 使用加水方式急速冷卻。3 )安裝完成剛開始使用 時，不得使用大噸位的重物碾壓，先采用量程1/3 或者1/2的重物來回、勻速通過衡器，碾壓次數(shù)在 20次以上，然后采用秤體剎車的方式再次碾壓，次 數(shù)在10次以上。完成之后，檢查衡器搭接的外部 情況，看是否有裂紋，如果沒有則可以正常使用； 如果存在裂紋，需要查找原因，通過調(diào)整搭接的高 度或者增加墊片的方式，消除由于焊接造成的應(yīng) 力集中。

4.結(jié)束語

采取上述措施后，不僅有效降低了設(shè)備的故 障率，確保了衡器的計量精度，同時也極大降低了 維護人員的勞動強度，增強了設(shè)備運行的穩(wěn)定性。 正確使用并維護好電子衡器關(guān)系到廣大衡器用戶 的利益，希望本文能給電子衡器的使用者提供一 些參考。