靜態軌道衡特點及工作原理

靜態電子軌道衡長期使用后，受本身的質量、現場條件及使用環境的影響會出現各種問題。本文主要通過列舉故障實例對靜態電子軌道衡的常見故障及設備的配置、設備的保護問題進行分析，并就具體問題做進一步討論。

關鍵詞：儀表、傳感器（LC）、顯示漂移、避雷保護、浪涌保護器、絕緣電阻

一、概述

在稱重領域，由于軌道衡計量準確、讀數直觀、速度快、結構簡單、維護方便、能自動打印而被廣泛應用。表面看來設備配置較簡單：包括儀表、傳感器、電腦、打印機、稱重部分等。但是作為電子軌道衡本身它所涉及的技術卻非常全面，包括電工學、模擬電子數字電路、計算機技術、機械學等。若想真正做到維護好設備的運行，就必須具備相關的基礎知識，才能勝任。

電子軌道衡在使用中出現的現象有很多，下面僅就空載零點漂移不穩定及由于設備保護不完善而引起的空載無任何顯示故障展開討論。

二、舉例分析

例1：軌道衡型號：GCS—100；儀表：8142PRO；傳感器：模擬雙剪切懸臂梁。故障：空載不穩定在（0-200kg）之間漂移，重載顯示數值漂移在500kg左右。

檢查：現場查看，空載在（0-200kg）之間漂移，外觀檢查未發現異常。斷開LC和儀表的連接，接駁模擬器并進行調節，儀表顯示正常。說明儀表無問題，故障在LC。8只LC分接在兩個接線盒內，采用分段逐組逐只排查，發現有兩只LC單接時讀數不穩定；另外一只LC單接后顯示溢出（負過載）。測拱橋電源Ex=9.9v正常，8只LC的輸出信號均在（0.7-1.1）mv之間，輸入、輸出電阻也正常。將全部8只LC重新接好，儀表顯示又恢復正常。加載82噸（檢衡車標重82噸，實際重量82960kg），靜壓10分鐘，則顯示由82950kg逐漸變化至82450kg。卸載檢查發現問題的3只LC，用數字萬用表測試，發現其中一只LC的絕緣電阻小于200MΩ（正常R絕≥5000MΩ），另兩只LC的絕緣電阻正常（現場無絕緣電阻測試儀）。更換有問題的那只LC，確認無誤后接通儀表，測輸出信號正常，空載顯示很穩定。由于更換了LC，相鄰各點及故障點均出現了較大的誤差，經調試發現兩組LC的支撐點誤差正常，而兩組LC之間的點超差，用儀表，電位器無法修正。經查發現其中一組有一只LC的支撐底座在反復碾壓時存在不實的現象，細查發現是底座預埋螺栓上的緊固螺帽略有松動所致。重新緊固，微調電位器后，故障排除。

本例所采用的判斷方法主要就是排除法，因對于軌道衡而言出現問題是隨機的；當出現問題時受現場條件及檢測手段的限制，*直接也是*有效的判斷方法就是排除法。對于儀表顯示數據漂移不穩定的現象有很多，本例只是其中之一，是由于絕緣電阻降低造成的。

又如：空載正常，加偏載顯示數據超差且穩定性不好，在幾百kg范圍變化，所有點均是如此。查LC的拱橋電源Ex正常，輸出信號正常，所有機械連接部分也正常。*后查知是LC的蠕變特性超出了技術要求所致，更換所有LC后故障排除。

又如：空載正常，壓偏載所有顯示數據均在20kg（1d=20kg）范圍內漂移不穩定。經查是儀表內的功能設置問題。由于表內部的“數字濾波”和“動態檢測”設置不當，使得儀表內的功能沒發揮作用。重新設置后故障排除。

上述舉例告訴我們在具備相關的預備知識情況下，對故障的判斷要盡量做到有的放矢，切勿忙動，避免擴大故障范圍。

例2：軌道衡型號：GCS—150；儀表：XK319；LC：模擬雙剪切懸臂梁。故障：空載無任何顯示。

檢查：經查詢得知儀表、顯示器、LC由于雷擊全部燒毀。更換所有LC，更換儀表、顯示器，重新調試后，恢復正常。

原因分析：此衡的現狀是保護系統不完善，且接地的連接方式不符合要求。所有LC的大電流旁路電纜均采用公共端接地，基坑內設置一個公共接地樁。LC的公共端只是浮纏在接地樁上

這就造成接地電纜和接地樁之間存在接觸電阻，且不穩定，有接觸不良的現象存在。按要求接地電纜和接地樁之間應采用焊接或夾具定位，從而避免接觸不良，接觸電阻的存在（要求R地≤4Ω）。設備的外接電源是通過穩壓電源引入的，對有雷擊穩壓電源是起不到保護作用的，致使雷電通過電磁干擾由電源串入，對設備造成嚴重后果。

此例故障付出的代價是沉重的，教訓是深刻的。因此針對此問題，在下面淺談一下電子軌道衡的避雷保護問題。

三、電子軌道衡的避雷保護問題

避雷保護分為：直接雷擊保護，間接雷擊保護。

直接雷擊保護：就是采用在衡房的上端設置避雷針，作為衡房的直接避雷保護裝置。因為雷擊總是擊中被擊物的至高點，這樣衡房內的設備就會免遭雷擊。

間接雷擊保護：就是在設備的電源輸入端增加防雷的隔離裝置，從而起到間接雷擊保護作用。因為雷電可以通過電磁干擾由電源線串入，對設備造成損壞。例2就是雷電由電源串入造成的后果。

通常穩壓電源就是負載的保護器。但是存在不完善之處。當電流偏大時，保險熔斷，起到電流過載保護的作用；當電壓偏高時如雷電產生的瞬時尖峰沖電壓，浪涌電壓等，穩壓電源就無能為力了。因為穩壓電源主要是針對電網電壓的波動而設計的。因此這就要求在穩壓電源的輸入端須加裝防浪涌保護裝置。浪涌保護器就成為間接雷擊保護的*設備。特點是防過壓能力強，不影響稱量精度。

由于雷電、短路、大負荷動力設備的頻繁起動等均會產生幾微秒的尖峰脈沖。浪涌保護器能把電源電路、儀表、LC、顯示器等從浪涌電壓中分離出來，同時通過接地系統將浪涌過電壓旁路到大地，*終起到對整個系統的保護。

本問題主要是針對避雷保護展開討論的。但在工作中如遇到雷雨天*好是將設備與外接電源完全斷開；同時有的使用單位設備所配電腦是內部聯網的。雷電短時間產生的交變電場在網絡導線中會引起浪涌電壓和電流，同樣會對設備造成損壞。因此為了*安全除切斷外接電源外，還要斷開設備與外界的所有連線。

另外軌道衡是建在鐵路專用線上的，由稱量軌通過防爬軌和鐵路線路連接。鐵軌對雷電就是一個良好的導體，雷電產生也會通過鐵軌的傳導對設備直接造成損壞。因此按要求應在鐵路線路和防爬軌之間增加絕緣裝置來保護設備。但現實當中，大多數使用單位沒有采取此種保護措施。所以在這里加以闡述，希望廣大使用單位能夠引起足夠的重視，從而作到萬無一失，避免給生產造成重大損失。