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摘要：電子汽車衡計(jì)量的準(zhǔn)確性對(duì)企業(yè)管理水平和貿(mào)易雙方的經(jīng)濟(jì)利益有著較大影響，是企業(yè)精細(xì)化管理提升的重點(diǎn)。為了推動(dòng)企業(yè)汽車衡技術(shù)管理體系的進(jìn)步，在介紹汽車衡組成及其工作原理的基礎(chǔ)上，分析了設(shè)備常見(jiàn)故障及存在的問(wèn)題，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了設(shè)備日常維護(hù)措施并提出了簡(jiǎn)單有效的檢測(cè)方法，為汽車衡計(jì)量誤差控制提供了參考建議。

關(guān)鍵詞：電子汽車衡；工作原理；日常維護(hù)；誤差檢測(cè)；偏載檢測(cè)

引言

隨著我國(guó)科技與經(jīng)濟(jì)水平的提高，電子汽車衡（下文簡(jiǎn)稱汽車衡）在港口、冶金、工況企業(yè)、物流等場(chǎng)所得到廣泛應(yīng)用，在大宗貨物計(jì)量、倉(cāng)儲(chǔ)物流管理和企業(yè)經(jīng)營(yíng)結(jié)算等方面發(fā)揮著重要的作用。汽車衡計(jì)量的準(zhǔn)確性是備受關(guān)注的焦點(diǎn)，它不但直接關(guān)乎著貿(mào)易雙方的經(jīng)濟(jì)利益，而且影響著企業(yè)貨運(yùn)管理質(zhì)量及其市場(chǎng)信譽(yù)評(píng)價(jià)。根據(jù)《電子汽車衡檢定規(guī)》（JJG1118-2015）規(guī)定，汽車衡必須由專業(yè)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)檢定，而且日常使用誤差不得超出允許范圍。而多數(shù)廠礦企業(yè)的汽車衡使用環(huán)境比較復(fù)雜，過(guò)稱車輛多為大型載重車，且設(shè)備長(zhǎng)期疲勞作業(yè)，更容易受載荷沖擊或砂石侵蝕磨損。甚至有的設(shè)備長(zhǎng)期被積水浸泡銹蝕，加劇了結(jié)構(gòu)部件的老化程度，從而導(dǎo)致出現(xiàn)計(jì)量誤差偏大或者設(shè)備故障的問(wèn)題。因此，汽車衡日常維護(hù)與檢測(cè)工作尤為重要。

1汽車衡的組成及工作原理

汽車衡主要由衡器基礎(chǔ)、稱臺(tái)、稱重傳感器、稱重顯示儀表、限位裝置等組成。它的工作原理是：當(dāng)被稱重物或載重汽車置于稱臺(tái)上時(shí)，稱臺(tái)將重力傳遞至稱重傳感器，使傳感器的彈性體產(chǎn)生變形，并令惠斯登電橋應(yīng)變計(jì)的阻值發(fā)生變化，從而讓電橋平衡受到破壞，輸出與重量數(shù)值成正比例的電信號(hào)。然后經(jīng)過(guò)信號(hào)線性放大器、A/D數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器和微處理器等電子元器件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，將重量數(shù)據(jù)顯現(xiàn)于稱重顯示儀表上。[1]

2汽車衡日常維護(hù)工作

汽車衡在使用過(guò)程中，由于受到物質(zhì)運(yùn)動(dòng)、化學(xué)反應(yīng)和載荷沖擊的影響，必然會(huì)產(chǎn)生技術(shù)狀況的不斷變化，及時(shí)做好設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作，及時(shí)處理可能發(fā)生的問(wèn)題，防患于未然，最大限度改善設(shè)備的運(yùn)行條件。汽車衡可能出現(xiàn)的問(wèn)題涉及機(jī)械結(jié)構(gòu)、電子線路、系統(tǒng)問(wèn)題、土建基礎(chǔ)等多方面，不論單個(gè)故障出現(xiàn)，亦或是多個(gè)故障疊加影響，都有可能引起最終的計(jì)量誤差。針對(duì)主要故障的預(yù)防處理，是汽車衡日常維護(hù)的主要內(nèi)容。

2.1秤臺(tái)的維護(hù)

秤臺(tái)是汽車衡的主體結(jié)構(gòu)，起到承載車輛或貨物的作用，主要故障包括秤臺(tái)勞損形變、異物頂住秤體、限位裝置卡死等，這類故障會(huì)直接影響稱量的準(zhǔn)確性，具體的故障表現(xiàn)形式有：①在稱臺(tái)空載情況下，稱重顯示儀表不歸零位或跳動(dòng)；②車輛在稱臺(tái)不同位置顯示重量不一致；③同一車輛重復(fù)稱重每次顯示重量不一致。其中，稱臺(tái)勞損變形不易被察覺(jué)，需要觀察稱臺(tái)表面是否有凹陷產(chǎn)生，或者是存在彎曲變形的跡象，有無(wú)脫焊或者開(kāi)裂情況。另外，可在車輛行駛上稱臺(tái)的時(shí)候，觀察稱臺(tái)底部支撐橫梁有無(wú)明顯變形。如果秤臺(tái)存在銹蝕問(wèn)題，應(yīng)定期做好除銹噴漆工作；秤臺(tái)變形問(wèn)題則可通過(guò)加強(qiáng)筋加固解決，若是變形嚴(yán)重或者是計(jì)量數(shù)據(jù)誤差過(guò)大，建議及時(shí)更換稱臺(tái)主體，防止問(wèn)題進(jìn)一步惡化。另外，應(yīng)當(dāng)定期清掃、沖洗秤臺(tái)及其周邊，保持潔凈的作業(yè)環(huán)境。需要注意的是，要避免高壓水直沖稱重傳感器與接線盒，防止線路水濕短路。在作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)檢查是否有異物頂住秤體，也可以在車輛行駛上稱臺(tái)時(shí)觀察稱臺(tái)是否前后晃動(dòng)自如，如果發(fā)現(xiàn)異常要及時(shí)處理。限位螺栓與限位之間保持2mm-3mm距離為宜，這樣保障既可減少稱重傳感器受到的橫向載荷沖擊，又可避免限位過(guò)緊頂死稱臺(tái)的問(wèn)題。限位螺栓一般為碳鋼或者不銹鋼材質(zhì)，易受溫度變化影響而熱脹冷縮，因此在氣溫變化較大的環(huán)境中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)限位裝置的檢查力度并及時(shí)調(diào)節(jié)。汽車衡限位裝置圖見(jiàn)圖1。

2.2稱重傳感器及線路維護(hù)

傳感器是處在基礎(chǔ)和稱臺(tái)間的重要構(gòu)件，它能將作用在被測(cè)物體上的重力按一定比例轉(zhuǎn)換成可計(jì)量的輸出信號(hào)。一般情況下，高溫環(huán)境會(huì)使傳感器出現(xiàn)涂覆材料融化、焊點(diǎn)開(kāi)化、彈性體內(nèi)應(yīng)力發(fā)生結(jié)構(gòu)變化等問(wèn)題；粉塵、潮濕會(huì)引起傳感器短路的故障；在腐蝕性較高的環(huán)境下會(huì)造成傳感器彈性體受損或產(chǎn)生短路問(wèn)題；電磁場(chǎng)會(huì)對(duì)傳感器信號(hào)輸出產(chǎn)生干擾。具體的故障表現(xiàn)形式有：①傳感器及其金屬墊板銹蝕嚴(yán)重；②傳感器接頭損害形變或者信號(hào)線破損裸露；③稱重顯示儀表零點(diǎn)不穩(wěn)定或者數(shù)據(jù)大幅度漂移；④稱重顯示儀表無(wú)數(shù)據(jù)顯示，或者顯示傳感器故障；⑤車輛在稱臺(tái)不同位置顯示重量不一致。在日常維保過(guò)程中，著重檢查傳感器的上下墊板是否有明顯銹蝕與裂縫存在，需酌情進(jìn)行除銹或加強(qiáng)處理。用千斤頂頂起秤臺(tái)，拆除傳感器進(jìn)行檢查，觀察傳感器支承頭是否因偏載出現(xiàn)磨損跡象，并且應(yīng)當(dāng)在傳感器的支承面加適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油，確保無(wú)氧化銹蝕現(xiàn)象。稱重傳感器及墊板圖見(jiàn)圖2。另外，檢查電纜線是否是破損情況，注意保持接線盒密封干燥，必要時(shí)可用熱吹風(fēng)機(jī)祛濕，防止受潮發(fā)生短路。還應(yīng)注意汽車衡防雷接地網(wǎng)是否完好，定期應(yīng)用儀表檢測(cè)，保障接地電阻小于4Ω，若是涉及防爆要求，接地電阻必須小于1Ω。

2.3稱重顯示儀表維護(hù)

稱重顯示儀表主要顯示被秤量物的質(zhì)量和稱量狀態(tài),它屬于敏感設(shè)備，對(duì)使用環(huán)境有較高的要求。儀表應(yīng)放置于干燥、通風(fēng)的室內(nèi)，應(yīng)避免靠近熱源、振動(dòng)源、強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境，也應(yīng)遠(yuǎn)離含有腐蝕性氣體、易燃、易爆氣體或粉塵的場(chǎng)所。通常稱重顯示儀表使用220V交流電源，電壓允許變化范圍一般為187V-242V，[2]電源電壓波動(dòng)較大的場(chǎng)合應(yīng)配備性能良好的穩(wěn)壓器來(lái)保證儀表的正常使用。日常應(yīng)檢查各接頭是否松動(dòng)、信號(hào)線外皮是否破損、接地線是否牢靠。注意清洗儀表時(shí)禁止使用化學(xué)溶劑，通常用水濕的軟布輕微擦拭外殼即可。如果儀表長(zhǎng)時(shí)間不使用，則應(yīng)及時(shí)切斷其電源，避免儀表長(zhǎng)期運(yùn)行加速電子元件老化。若儀表出現(xiàn)亂碼、卡機(jī)等故障，一般可以通過(guò)重啟設(shè)備加以解決，一旦出現(xiàn)棘手的故障，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系專業(yè)人員進(jìn)行檢修，切勿擅自拆檢造成更大的損失。[3]

2.4地基的檢查

地基承受著汽車衡的全部荷載，堅(jiān)固的地基對(duì)汽車衡計(jì)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性有重要的意義。但在長(zhǎng)期荷載作用下，地基可能產(chǎn)生沉降或者基礎(chǔ)面開(kāi)裂等問(wèn)題，導(dǎo)致計(jì)量誤差偏大。[4]基礎(chǔ)面開(kāi)裂可以直接觀察判斷，而地基沉降則具有一定隱蔽性，檢查難度較高，故障修復(fù)的工程量也比較大。簡(jiǎn)易方法可以應(yīng)用水平尺對(duì)地基預(yù)埋件偏離度進(jìn)行測(cè)量，初步判斷地基沉降狀態(tài)，但該檢測(cè)結(jié)果僅供參考，可靠性偏低。進(jìn)階的檢測(cè)方法則需要拆除稱臺(tái)與稱重傳感器，由專業(yè)人員利用水準(zhǔn)儀對(duì)基礎(chǔ)板間的高度差進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)，另外可用鐵錘敲打基礎(chǔ)預(yù)埋件，聽(tīng)聲判斷其下方是否存在空鼓現(xiàn)象。若檢查發(fā)現(xiàn)地基存在問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)通過(guò)換填或夯實(shí)等方法對(duì)地基進(jìn)行加強(qiáng)。

3汽車衡日常檢測(cè)

無(wú)論是企業(yè)內(nèi)在管理提升的需求，還是外在競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的驅(qū)動(dòng)力，保障汽車衡計(jì)量的準(zhǔn)確性始終是企業(yè)的重點(diǎn)。而企業(yè)中少有具備專業(yè)資質(zhì)的技術(shù)人員，常難于識(shí)別計(jì)量失準(zhǔn)現(xiàn)象，給企業(yè)造成不少困擾。因此，有必要形成一種對(duì)汽車衡進(jìn)行日常檢測(cè)的簡(jiǎn)單有效的方法。本人總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，提出以下檢測(cè)方法：

3.1量程誤差檢測(cè)

使用1t/塊的標(biāo)準(zhǔn)砝碼對(duì)地磅進(jìn)行檢測(cè)，將砝碼均勻擺放至稱臺(tái)上，擺放總重以常規(guī)稱量需求為宜，但不得超過(guò)汽車衡最大量程。在砝碼逐個(gè)擺放的過(guò)程中，觀察稱重?cái)?shù)值是否與實(shí)際重量相符。需要注意的是，雖然稱重傳感器輸出信號(hào)與其所承受荷載在理論上呈線性關(guān)系，但因輸出電壓的非線性特征，稱量數(shù)值也會(huì)存在非絕對(duì)線性的變化。因此，應(yīng)該階梯式選定量程對(duì)誤差進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，例如最小量程、25%最大量程、50%最大量程、最大量程的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。[5]砝碼壓載檢測(cè)圖見(jiàn)圖3。

3.2重復(fù)性檢測(cè)

同一載荷在稱臺(tái)的相同位置仍可能產(chǎn)生不同稱量數(shù)值。檢測(cè)時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇重量接近汽車衡最大量程的車輛，多次停留在稱臺(tái)上進(jìn)行重復(fù)檢測(cè)，存在計(jì)量誤差應(yīng)處于允許誤差范圍之內(nèi)。

3.3偏載檢測(cè)

雖然稱重傳感器可對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，但設(shè)備零部件的磨損程度存在差異，同一載荷在稱臺(tái)的不同位置仍可能產(chǎn)生不同稱量數(shù)值，注意其誤差不應(yīng)超過(guò)最大允許誤差。常規(guī)的檢測(cè)方法是利用標(biāo)準(zhǔn)砝碼壓角測(cè)試，不過(guò)該方法工作量偏大，不適用于快速檢測(cè)；有的學(xué)者論證了使用叉車作為荷載進(jìn)行偏載檢測(cè)的可行性，有效提高了檢測(cè)效率；[6]南沙糧通碼頭則應(yīng)用更為便捷的“三段壓載法”，以裝載砝碼的板卡模擬車輛稱重情景，分別對(duì)汽車衡前、中、后三段進(jìn)行壓載，然后對(duì)稱重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，該檢測(cè)法獲得了較好實(shí)用效果。三段壓載偏載檢測(cè)圖見(jiàn)圖4。

4結(jié)語(yǔ)

電子汽車衡在使用中受復(fù)雜環(huán)境或設(shè)備勞損影響，可能造成計(jì)量誤差偏大的問(wèn)題。加強(qiáng)設(shè)備的日常維護(hù)及檢測(cè)工作的落實(shí)，及時(shí)有效地解決汽車衡存在的問(wèn)題、保障計(jì)量準(zhǔn)確性具有重要意義。希望企業(yè)可以培養(yǎng)出更多的計(jì)量器具專業(yè)管理人員，推動(dòng)技術(shù)管理發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)企業(yè)提高貨運(yùn)質(zhì)量水平，維護(hù)企業(yè)公信力，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)：

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[2]韓順青.電子汽車衡常見(jiàn)的故障與保養(yǎng)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018，15（13）：101-102.

[3]古鋒.淺析電子汽車衡的檢定和現(xiàn)場(chǎng)故障排查處理[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2018（04）：188-190.

[4]徐文凱.SCS系列全電子汽車衡故障分析[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2018，45（01）：83-85.

[5]李宏偉，馬鳳云，楊雪.電子汽車衡的誤差分析及應(yīng)對(duì)措施[J].品牌與標(biāo)準(zhǔn)化，2017（04）：73-74.

[6]徐艷紅.電子汽車衡稱量誤差分析[J].赤子（上中旬），2017（03）：168.

作者：張旭東 單位：廣州港股份有限公司南沙糧食通用碼頭分公司