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現代電子地磅的防護技術
瀏覽: 發布日期:2019-05-23
我國是世界第一大電子地磅制造國,電子地磅的技術已經很成熟了,產品應用也越來越普遍,已經發展到各個行業,從模擬傳感器電子地磅發展到了數字傳感器電子地磅,產品的使用環境也不盡相同,特別是大型電子地磅,在使用中經常出現電子地磅莫名其妙的燒毀現象,給用戶造成重大經濟損失,影響電子地磅的正常使用。因此,研究電子地磅的防護技術意義重大。
導言
電子地磅一般是指裝有電子裝置的衡器。因其種類繁多,且涉及貿易結算和保護廣大消費者的利益,所以為世界各國政府普遍關注和重視,并被確定為國家強制管理的法制計量器具。在微電子技術廣泛應用在電子地磅的今天,應特別注重電子地磅的防護問題,提高電子地磅適應不同環境的能力和耐受干擾的能力,使電子地磅可以在一定外來干擾或沖擊的情況下能夠穩定、可靠地繼續工作,這就需要進行電子地磅防護技術的研究。
1.電子地磅燒毀的現象
(1)現場有干擾源,電子地磅的抗干擾能力不能滿足現場情況的要求,造成電子地磅數據不穩。
(2)儀表有關器件或保護器件被燒毀,有或沒有燒毀痕跡。
(3)一只或多只傳感器的應變計或保護器件被燒毀,有或沒有燒毀痕跡。
2.造成電子地磅燒毀的原因分析
2.1對傳感器的分析
稱重傳感器是通過由電阻應變式應變計組成的惠斯通電橋實現重量到電信號轉換的,電阻應變計是利用電阻的應變效應,將被測試件的應變量轉換成電阻變化量的敏感元件,是目前使用最廣泛的一種應變測試元件,箔式應變計的最大工作電流一般是75~100m A,稱重傳感器的供橋電壓一般要求不超過15V,試驗表明,在輸出電阻為350ft的傳感器電源側施加交流50V,很短時間內就可燒壞;若施加交流90V,則瞬間即可燒壞;若施加1.2/50微秒雷電波,在 1500V時即可瞬間燒壞,所謂燒壞就是傳感器中的一只或多只應變計燒斷,無法組成惠斯通電橋,造成傳感器無正常輸出。以上幾種試驗所燒毀稱重傳感器與使用現場燒毀稱重傳感器的現象完全相同。這從一個側面說明了燒毀稱重傳感器的罪魁禍首是電壓過大。
2.2對稱重儀表的分析
稱重儀表是電子地磅的重要組成部分,是電子地磅的大腦,他主要由接收稱重傳感器信號的輸人接口、內部計算機、顯示、鍵盤、將稱重數據信息傳送出去的輸出接口等組成,通過對維修情況進行分析,儀表的輸人接口和輸出接口出現故障的比例較高,主要是器件損壞,嚴重的出現燒毀現象,從現象分析主要是儀表受到了高電壓、大電流的沖擊,從路徑分析,主要是通過地線和接口數據線。
2.3對電子地磅的分析
電子地磅主要由承載器(秤臺)、稱重傳感器、稱重儀表以及計算機外設等組成,對于電子汽車衡等大型電子地磅 主要在室外安裝使用,秤臺、傳感器在室外,與秤房有較大的距離,數據線較長,同時主要使用在廠礦、企業,電子地磅所處的工業環境比較復雜、惡劣,電源質量較差, 因此容易受到外界環境的影響。
2.4原因分析
根據電子地磅結構,儀表、傳感器的原理和維修情況,處理經驗以及相關理論可以判斷電子地磅在使用中易受到高電壓、大電流的沖擊破壞,小則引起干擾,大則引起器件損壞,甚至引起爆裂、燒毀,降低了產品的可靠性,嚴重影響用戶使用和產品的聲譽。造成衡器損壞、燒毀的真正原因是浪涌電壓。浪涌電壓主要由雷擊、閃電,工業過電壓,靜電感應,核磁輻射產生,在電子地磅方面,核磁輻射可以不用考慮,主要研究雷擊、閃電,工業過電壓和靜電感應。電子汽車衡等大型電子地磅由于秤臺、傳感器主要安裝在室外,因此易受雷擊、閃電、靜電感應的影響;稱重儀表部分主要安裝在室內,易通過供電電源遭受工業過電壓和靜電感應的影響。當浪涌電壓高于衡器能承受電壓值時必將引起衡器的損壞.
3.電子地磅的防護
浪涌電壓經由電力線以及與外界有線纜聯系的信號電路使電子設備損壞,因此電子地磅的防護必須進行系統防護才能有效阻止或減少浪涌電壓對電子地磅的損壞,同時解決了防雷問題也就解決了防浪涌問題,防雷保護的三道防線:
①外部保護一將絕大部分雷電流直接引人地下泄散;②內部保護及過電壓保護一阻塞沿電源線或數據線、信號線引人的侵人波危害設備;③過電壓保護一限制被保護設備上雷電過電壓幅值。
電子地磅的防護更有其特殊性,電子地磅屬于國家法制強檢計量器具,因此任何防護措施必須確保不能影響電子地磅的計量性能,因此不能直接拿在其他行業使用良好的裝置使用在電子地磅上,應進行大量的實驗和檢測,確保計量性能不受影響并能起到可靠的保護作用。
根據電子地磅的結構、相關防護理論以及實踐經驗, 提出以下防護措施:
①在電子地磅周圍設置有效的防直擊雷的避雷設施;②提 高電子地磅部件的防護能力,減少外界過電壓的影響;③做好 線路的屏蔽處理,最大限度降低感應過電壓的幅值;④必 要時在電源線或數據線、信號線人口處增加防護部件,限 制過電壓幅值使之達到衡器部件可以承受的水平;⑤在電子地磅輸人、輸出接口之間采取光電隔離措施,減少設備之間的相互影響,提高系統可靠性;⑥正確可靠接地。嚴格按 照相關標準規范進行接地處理,接地是一切防護的基礎, 必須確保接地正確可靠,否則會起到反作用,影響設備的可靠使用。必須根據設備安裝的現場情況正確處理接地電阻,防雷接地、設備接地、電源接地、屏蔽接地之間的關系,使采取的防護措施安全有效;⑦加強設備檢查保養, 確保防護措施始終有效。采取了保護措施并不是一勞永逸,應經常檢查防護部件是否處于良好的正常工作狀態。
4.結束語
為提高電子地磅的可靠性和穩定性,提高電子地磅的防護能力是十分必要的。本文針對電子地磅出現的器件燒毀現象進行了原因分析,提出了一些防護措施技術,同時介紹了一套實際使用有效的防護部件,可以大大提高電子地磅的可靠性和穩定性。

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