静态轨道衡特点及工作原理

静态电子轨道衡长期使用后，受本身的质量、现场条件及使用环境的影响会出现各种问题。本文主要通过列举故障实例对静态电子轨道衡的常见故障及设备的配置、设备的保护问题进行分析，并就具体问题做进一步讨论。

关键词：仪表、传感器（LC）、显示漂移、避雷保护、浪涌保护器、绝缘电阻

一、概述

在称重领域，由于轨道衡计量准确、读数直观、速度快、结构简单、维护方便、能自动打印而被广泛应用。表面看来设备配置较简单：包括仪表、传感器、电脑、打印机、称重部分等。但是作为电子轨道衡本身它所涉及的技术却非常全面，包括电工学、模拟电子数字电路、计算机技术、机械学等。若想真正做到维护好设备的运行，就必须具备相关的基础知识，才能胜任。

电子轨道衡在使用中出现的现象有很多，下面仅就空载零点漂移不稳定及由于设备保护不完善而引起的空载无任何显示故障展开讨论。

二、举例分析

例1：轨道衡型号：GCS—100；仪表：8142PRO；传感器：模拟双剪切悬臂梁。故障：空载不稳定在（0-200kg）之间漂移，重载显示数值漂移在500kg左右。

检查：现场查看，空载在（0-200kg）之间漂移，外观检查未发现异常。断开LC和仪表的连接，接驳模拟器并进行调节，仪表显示正常。说明仪表无问题，故障在LC。8只LC分接在两个接线盒内，采用分段逐组逐只排查，发现有两只LC单接时读数不稳定；另外一只LC单接后显示溢出（负过载）。测拱桥电源Ex=9.9v正常，8只LC的输出信号均在（0.7-1.1）mv之间，输入、输出电阻也正常。将全部8只LC重新接好，仪表显示又恢复正常。加载82吨（检衡车标重82吨，实际重量82960kg），静压10分钟，则显示由82950kg逐渐变化至82450kg。卸载检查发现问题的3只LC，用数字万用表测试，发现其中一只LC的绝缘电阻小于200MΩ（正常R绝≥5000MΩ），另两只LC的绝缘电阻正常（现场无绝缘电阻测试仪）。更换有问题的那只LC，确认无误后接通仪表，测输出信号正常，空载显示很稳定。由于更换了LC，相邻各点及故障点均出现了较大的误差，经调试发现两组LC的支撑点误差正常，而两组LC之间的点超差，用仪表，电位器无法修正。经查发现其中一组有一只LC的支撑底座在反复碾压时存在不实的现象，细查发现是底座预埋螺栓上的紧固螺帽略有松动所致。重新紧固，微调电位器后，故障排除。

本例所采用的判断方法主要就是排除法，因对于轨道衡而言出现问题是随机的；当出现问题时受现场条件及检测手段的限制，*直接也是*有效的判断方法就是排除法。对于仪表显示数据漂移不稳定的现象有很多，本例只是其中之一，是由于绝缘电阻降低造成的。

又如：空载正常，加偏载显示数据超差且稳定性不好，在几百kg范围变化，所有点均是如此。查LC的拱桥电源Ex正常，输出信号正常，所有机械连接部分也正常。*后查知是LC的蠕变特性超出了技术要求所致，更换所有LC后故障排除。

又如：空载正常，压偏载所有显示数据均在20kg（1d=20kg）范围内漂移不稳定。经查是仪表内的功能设置问题。由于表内部的“数字滤波”和“动态检测”设置不当，使得仪表内的功能没发挥作用。重新设置后故障排除。

上述举例告诉我们在具备相关的预备知识情况下，对故障的判断要尽量做到有的放矢，切勿忙动，避免扩大故障范围。

例2：轨道衡型号：GCS—150；仪表：XK319；LC：模拟双剪切悬臂梁。故障：空载无任何显示。

检查：经查询得知仪表、显示器、LC由于雷击全部烧毁。更换所有LC，更换仪表、显示器，重新调试后，恢复正常。

原因分析：此衡的现状是保护系统不完善，且接地的连接方式不符合要求。所有LC的大电流旁路电缆均采用公共端接地，基坑内设置一个公共接地桩。LC的公共端只是浮缠在接地桩上

这就造成接地电缆和接地桩之间存在接触电阻，且不稳定，有接触不良的现象存在。按要求接地电缆和接地桩之间应采用焊接或夹具定位，从而避免接触不良，接触电阻的存在（要求R地≤4Ω）。设备的外接电源是通过稳压电源引入的，对有雷击稳压电源是起不到保护作用的，致使雷电通过电磁干扰由电源串入，对设备造成严重后果。

此例故障付出的代价是沉重的，教训是深刻的。因此针对此问题，在下面浅谈一下电子轨道衡的避雷保护问题。

三、电子轨道衡的避雷保护问题

避雷保护分为：直接雷击保护，间接雷击保护。

直接雷击保护：就是采用在衡房的上端设置避雷针，作为衡房的直接避雷保护装置。因为雷击总是击中被击物的至高点，这样衡房内的设备就会免遭雷击。

间接雷击保护：就是在设备的电源输入端增加防雷的隔离装置，从而起到间接雷击保护作用。因为雷电可以通过电磁干扰由电源线串入，对设备造成损坏。例2就是雷电由电源串入造成的后果。

通常稳压电源就是负载的保护器。但是存在不完善之处。当电流偏大时，保险熔断，起到电流过载保护的作用；当电压偏高时如雷电产生的瞬时尖峰冲电压，浪涌电压等，稳压电源就无能为力了。因为稳压电源主要是针对电网电压的波动而设计的。因此这就要求在稳压电源的输入端须加装防浪涌保护装置。浪涌保护器就成为间接雷击保护的*设备。特点是防过压能力强，不影响称量精度。

由于雷电、短路、大负荷动力设备的频繁起动等均会产生几微秒的尖峰脉冲。浪涌保护器能把电源电路、仪表、LC、显示器等从浪涌电压中分离出来，同时通过接地系统将浪涌过电压旁路到大地，*终起到对整个系统的保护。

本问题主要是针对避雷保护展开讨论的。但在工作中如遇到雷雨天*好是将设备与外接电源完全断开；同时有的使用单位设备所配电脑是内部联网的。雷电短时间产生的交变电场在网络导线中会引起浪涌电压和电流，同样会对设备造成损坏。因此为了*安全除切断外接电源外，还要断开设备与外界的所有连线。

另外轨道衡是建在铁路专用线上的，由称量轨通过防爬轨和铁路线路连接。铁轨对雷电就是一个良好的导体，雷电产生也会通过铁轨的传导对设备直接造成损坏。因此按要求应在铁路线路和防爬轨之间增加绝缘装置来保护设备。但现实当中，大多数使用单位没有采取此种保护措施。所以在这里加以阐述，希望广大使用单位能够引起足够的重视，从而作到万无一失，避免给生产造成重大损失。