稱重傳感器的故障類型及解決方法

　　敏感元件(各種結(jié)構(gòu)的彈性元件)、轉(zhuǎn)換元件(各種結(jié)構(gòu)類型的電阻應(yīng)變計(jì))和測(cè)量電路(電橋電路及各項(xiàng)補(bǔ)償與調(diào)整電路)是稱重傳感器的三大組成部分，其中任何一部分出現(xiàn)故障都將對(duì)稱重傳感器總體穩(wěn)定性和可靠性產(chǎn)生影響。

　　稱重傳感器是知識(shí)密集型、技術(shù)密集型和技巧密集型的高技術(shù)產(chǎn)品，主要體現(xiàn)在它的高技術(shù)性和高技巧性。

　　高技術(shù)性是指研制和生產(chǎn)所涉及的內(nèi)容離散大，技術(shù)密集程度高，邊緣學(xué)科色彩濃，是多種學(xué)科和技術(shù)相互交叉、相互滲透的結(jié)晶。

　　高技巧性是指工藝復(fù)雜，難度較大，對(duì)工藝裝備、檢測(cè)手段、職工素質(zhì)要求高，是支持工藝、基礎(chǔ)工藝、核心工藝和特殊工藝的科學(xué)運(yùn)用和集成。

　　這就造成了稱重傳感器故障的多向性和復(fù)雜性以及故障原因的綜合性和交錯(cuò)性，給故障診斷和故障機(jī)理分析帶來了較大困難。稱重傳感器的故障診斷、故障分析過程，就是靈活運(yùn)用稱重傳感器基礎(chǔ)理論知識(shí)與集成分析各項(xiàng)工藝技術(shù)，采用科學(xué)推理方法診斷和分析各種故障、查找故障原因、摸清故障的內(nèi)在規(guī)律，不斷加深和豐富對(duì)稱重傳感器設(shè)計(jì)與制造技術(shù)認(rèn)識(shí)的過程。

　　按傳統(tǒng)的可靠性分析方法，稱重傳感器的故障大致分為五種類型：

　　1.電橋電路故障

　　稱重傳感器電橋電路中的每個(gè)元器件都按其功能發(fā)揮作用，這些元器件工作特性任何細(xì)微的變化都將引起屯橋輸出信號(hào)變化而產(chǎn)生測(cè)量誤差。同樣電橋電路中的零點(diǎn)溫度補(bǔ)償、零點(diǎn)輸出調(diào)整、非線性補(bǔ)償、靈敏度溫度補(bǔ)償、靈敏度標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)整和輸入、輸出電阻標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)整等電路故障或補(bǔ)償電阻變化，也將直接影響稱重傳感器的稱量準(zhǔn)確度和工作可靠性。即使是焊接密封的稱重傳感器，也可以通過測(cè)量電纜線各芯線之間的電阻值，判斷電橋各橋臂電阻應(yīng)變計(jì)、電路補(bǔ)償與調(diào)整電阻的質(zhì)量狀態(tài)。圓柱式稱重傳感器電橋電路故障判斷測(cè)量端點(diǎn)圖。

　　稱重傳感器的絕緣破壞和雷擊破壞故障均會(huì)造成電橋電路損壞.其中絕緣破壞或絕緣下降是電橋電路的較常見故障。

　　2.轉(zhuǎn)換元件故障

　　稱重傳感器應(yīng)變電阻轉(zhuǎn)換元件故障，即電阻應(yīng)變計(jì)、焊線端子、應(yīng)變膠粘劑固化與后固化故障。電阻應(yīng)變計(jì)的工作原理與制造工藝決定了它必然產(chǎn)生缺陷，應(yīng)用于稱重傳感器時(shí)，如果制造工藝缺乏科學(xué)性、合理性，就會(huì)埋下故障隱患。粘貼電阻應(yīng)變計(jì)的應(yīng)變膠粘劑是以環(huán)氧樹脂和環(huán)氧酚醛樹脂為黏料的無溶劑型膠黏劑，只有在規(guī)定溫度下、一定時(shí)間內(nèi)，膠黏劑本身黏結(jié)固化并與彈性元件表面產(chǎn)生附著作用而牢不好.產(chǎn)生過固化將使膠層變脆、粘結(jié)強(qiáng)度減小、疲勞壽命降低;欠固化會(huì)使膠層分子間聚合不牢固，出現(xiàn)蠕滑效應(yīng)，蠕變大。

　　3.技術(shù)性能故障

　　稱重傳感器的質(zhì)量評(píng)定方法是建立總誤差帶的質(zhì)量評(píng)定概念，以分度數(shù)表示準(zhǔn)確度分類。其最大允許誤差包括由非線性、滯后誤差和溫度對(duì)輸出靈敏度的影響。準(zhǔn)確度等級(jí)考核的主要質(zhì)量指標(biāo)，對(duì)于C級(jí)和D級(jí)稱重傳感器，主要是稱重傳感器誤差(EL)、重復(fù)性誤差(ER)、溫度對(duì)最小靜載荷輸出的影響(CM)、稱重傳感器蠕變誤差( CC)、最小靜載荷輸出恢復(fù)值(CVDL()R)等。稱重傳感器的零點(diǎn)輸出不穩(wěn)定、零點(diǎn)漂移較大的故障、非線性誤差超差故障、滯后誤差超差故障等都將使稱重傳感器的準(zhǔn)確度超差。

　　4.防護(hù)與密封故障

　　防護(hù)與密封是稱重傳感器生產(chǎn)工藝流程中的主要工序，防護(hù)與密封不良將埋下故障隱患，將徹底喪失所有工序的工藝成果。特別是采用表面密封和盲孔灌封的稱重傳感器，由于密封材料選擇或配置不當(dāng)，耐蝕性和耐老化能力下降.使防護(hù)與密封劑膠層吸收空氣中的水分而膨脹增塑，造成電阻應(yīng)變計(jì)及應(yīng)變膠粘劑的粘結(jié)強(qiáng)度和剛度急劇降低，引起絕緣電阻下降、零點(diǎn)漂移等多種故障。

　　5.總體結(jié)構(gòu)與耐件故障

　　總體結(jié)構(gòu)與附件故障主要表現(xiàn)在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理，彈性元件應(yīng)變區(qū)外還有最大應(yīng)力或應(yīng)力集中處，埋下性能波動(dòng)隱患。彈性元件金屬材料的選擇只追求經(jīng)濟(jì)性，而忽視功能性，是引發(fā)此類故障的重要原因，如動(dòng)態(tài)公路車輛軸重秤用的懸臂剪切梁式稱重傳感器，其彈性元件材料選用40 Cr鋼，結(jié)果因強(qiáng)度儲(chǔ)備不夠，在動(dòng)態(tài)稱重過程中斷裂。與此同時(shí)，稱重傳感器壓墊、壓頭等附件的金屬材料，接觸表面形狀、硬度、粗糙度設(shè)計(jì)與選擇不當(dāng)，也將引發(fā)故障。固結(jié)合才能保證粘貼質(zhì)量。若固化溫度、升溫速率、保溫時(shí)間三者關(guān)系處理。