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稱重傳感器“亞健康”及早診斷的方法
稱重傳感器“亞健康”及早診斷的方法
上海香川電子衡器有限公司
【摘 要】 本文介紹一種及早準確診斷稱重傳感器“亞健康”狀況的原理和方法步驟。
一、前言
隨著企業技改的不斷深入，電子衡器在工藝流程、工藝控制及結算計量中得到越來
越廣泛的應用。電阻應變式稱重傳感器（以下簡稱傳感器）是一種用金屬彈性體作為力
—電轉換功能的計量器具，傳感器是電子衡器的核心部件。由于傳感器本身固有的特性
和處在復雜惡劣的環境，它的故障呈現多樣性，復雜性的特點，故障發生率也更高。現
場判斷更換傳感器，不僅會影響正常的生產節奏，甚至會引起休風、休爐、次品及無計
量等，嚴重影響企業的經濟效益。維護人員希望有一種方法能在傳感器故障發生前提前
得到提醒。
經過多年摸索，有一種方法可以及早準確診斷稱重傳感器處在要壞還沒有壞（簡稱
“亞健康”）狀況，以提高維護的主動性，達到“零故障”的維護目的。
二、原理及現象特征
稱重傳感器涉及力學、電學、化學等學科。故障成因復雜，判斷困難。在故障形成
前，能提前診斷稱重傳感器處在“亞健康”狀況，的確不是件容易的事。
稱重傳感器的故障按原理分大致分三類：A、彈性體引起的；B、電撟及線路引起
的；C、粘貼工藝引起的。但不管那類故障都會通過不平衡輸出反映出來。
稱重傳感器零點輸出的大小，是制作工藝質量、設計質量的反映，也是潛在故障的
一種最明顯的體現。
稱重傳感器零點輸出偏大，給傳感器的可靠性形成潛在危險。零點的變化，也會使
傳感器的穩定性失去保障。使用期間發現零點超大，肯定是故障所致。
稱重傳感器零點的長期穩定，是傳感器可靠性穩定性中一項前提性的技術指標。
這些都是多年工作中對稱重傳感器故障形成的結論性認識。在此基礎上，經過摸索，
發現對稱重傳感器的空秤輸出、空載輸出的信號變化，采用監測、跟蹤、分析的方法，
就可以把握稱重傳感器“健康”的脈博，從“變化量”及早準確診斷傳感器所處的“健康”狀況。同時也說明了空秤輸出，空載輸出的變化是稱重傳感器零點、線性度兩項重要技術
指標的集中反映。
稱重傳感器處在“亞健康”狀況兩種最常見最敏感的現象特征：其一使用期間稱重顯
示表時常出現零點變化，但又能自動回零，不影響稱重。其二使用期間加載標準重量時，
時常出現微小超差，但通過調整電位器可以恢復正常。有其中之一現象，說明秤體中存
在著“亞健康”的傳感器，怎樣去尋找，去診斷？
三、方法步驟
1、監測
（1）對稱重傳感器空秤的監測。在實際稱量工況條件下，承載器稱體（或承載稱
框）落位，各機械部件也就位。測量該秤每只傳感器在激勵電壓下的輸出值，按位置編
好號，作好記錄。這是傳感器空秤的輸出值。
（2）稱重傳感器空載的監測。在實際稱重工況條件下，將該秤的每只傳感器置于
空載狀態，測量每只傳感器在激勵電壓下的輸出值，按位置編好號，作好記錄，這是傳
感器空載的輸出值。
同時測量傳感器的輸入阻抗，輸出阻抗與空載輸出一起與出廠時廠家給出的技術指
標相比較。
（3）用標準重量加載校完秤后，最好也能在標準重量加載情況下，測量該秤的每
只傳感器的輸出值，按位置編好號，作好記錄，注明標準重量值。這是傳感器標重輸出
值。
2、跟蹤
根據使用地點、場合、環境和其它情況確定下一次測量的時間間隙，對每只傳感器
的空秤輸出（或標重輸出）、空載輸出進行跟蹤測量。
（1）利用生產空隙，對秤的每只傳感器的空秤輸出、空載輸出進行定期測量，有
條件可測量同一標重下每只傳感器的標重輸出。作好記錄，與原來的記錄進行比較。
（2）當傳感器的空秤輸出（或標重輸出）、空載輸出變化大時，跟蹤的時間間隙應
縮短，跟蹤的密度應加大；當其輸出長時間穩定時，跟蹤間隙可適當延長。
（3）同一載荷在秤的不同點（段）進行自身比對，超差，測量每只傳感器的空秤
輸出、空載輸出，作好記錄，與原來記錄進行比較。
在生產節奏快的稱量工況下常用此方法，了解秤的運行狀況。
（4）當呈現傳感器“亞健康”的現象特征時，要加大跟蹤每只傳感器的空秤輸出（或
標重輸出）空載輸出的測量密度，作好記錄，與原來記錄進行比較。
（5）對數字傳感器，用同樣的方法對其空秤內碼值、空載內碼值、標重內碼值進
行監測跟蹤，作好記錄。
3、分析診斷
根據比較，要結合稱量工況認真分析，去偽求真。有針對性對現場機械部件的狀態
（卡碰等）進行檢查，判斷是機械問題還是其它問題。是機械問題要及時糾正解決。傳
感器“亞健康”往往會伴隨一定的現象特征，要抓住此時測量得到的數據，作為分析的節
點，在比較中去發現、確認找出其內在的規律，經多次驗證，形成診斷性指標，指導今
后的維護工作。每個傳感器的類型、所處的稱量工況不同，反映出的“亞健康”狀況的指
標大小也不相同。
例如：1臺方坯輥道秤經過一段時間的監測跟蹤分析，初步了解其傳感器的“亞健康”
狀況的指標：當傳感器空秤輸出的變化值達到傳感器的激勵電壓數值所對應的mv值的
50%～70%左右時，傳感器的性能開始變差，可以診斷該傳感器處在“亞健康”狀況。
四、結束語
此方法適用于電阻應變式傳感器和數字傳感器。
通過這種方法可以方便掌握在實際稱量工況條件下，傳感器從“亞健康”到故障的時
間間隙。對所有在線運行的傳感器可進行全面監控，有效了解傳感器在特定工況下的生
命周期，使備品備件工作更扎實有效，體現節約意識。
通過這種方法，在秤出現異常無法工作時，能非常快且準確地進行故障點的判斷，
減少搶修時間。此方法的推廣應用，體現“零故障”的維護理念。
