模拟式电子汽车衡数字式改造

张晓云，吴葛，熊建春，吴庆勇

（纳爱斯集团有限公司，浙江 丽水 323000）

模拟式电子汽车衡数字式改造

张晓云，吴葛，熊建春，吴庆勇

（纳爱斯集团有限公司，浙江 丽水 323000）

电子汽车衡是一种大宗物料整车称重的测量设备，因其方便、快捷的特点，在各行各业中作为贸易结算使用越来越广泛，对电子汽车衡使用性能上的要求也越来越高。从使用稳定性、安全可靠以及防作弊性等方面看，数字式均要明显优于模拟式汽车衡，因此数字式汽车衡已然成为主流，但目前还有很多企业在用模拟式电子汽车衡，本文结合实际，介绍模拟式汽车衡的数字式改造。

电子汽车衡；称重传感器；模拟式；数字式改造

电子汽车衡俗称地磅，结构组成为：土建基础、秤台、称重传感器、限位装置、称重终端、外围设备（计算机、称重管理软件、打印机、大屏幕）等，按配套传感器类型分为模拟式汽车衡和数字式汽车衡。随着电子技术的飞跃发展，已被广泛应用在工矿企业、公路治超、商贸港口等领域，在企业生产经营中起着非常重要的作用，而且电子汽车衡称重数据的准确可靠与企业的经济利益息息相关。

1 某企业模拟式汽车衡使用现状

某企业在用一套电子汽车衡，2000年建成投入使用，属于传统的模拟式汽车衡，采用的是模拟式称重传感器，输出模拟毫伏信号给称重仪表，使用中主要存在以下几个方面问题：

（1）基础坑内外排水不畅易堵，造成秤台下积水、淤泥等杂质滞留，不仅锈蚀秤台且易使模拟式传感器受潮造成称量数据不稳定；淤泥等杂质固化后更会顶碰秤台直接影响称量数据的准确性。

（2）使用年限久，导致秤台腐蚀以及部分受力变形。

（3）称重传感器输出mV信号，在工作现场容易受强电干扰和浪涌影响，造成数据漂移和波动。

（4）模拟信号极易被人为干扰，因此使用模拟式传感器的汽车衡被安装作弊器的情况比较普遍，虽加强检查以及内部管理，但不能做到有效防止遥控作弊行为，存在风险。

（5）汽车衡角差调整繁琐，因为模拟式汽车衡的多个模拟式传感器并接到接线盒，处理后成为一路信号，每个传感器的性能和使用状态就不是能独立分辨的了，角差调整时需在每个传感器位置加载砝码后调整接线盒中的电位器，而各个传感器间存在相互影响，因而需反复多次调整，费时费力。

（6）一旦称重传感器有故障，就无法称重，必须修复后才能重新使用。

（7）无传感器自诊断功能，维修不便。当某只传感器出现故障的时候，只能通过打开接线盒，逐个检测判断每一只传感器的使用状况，需要花很长时间才能找到。

而目前数字式称重传感器和数字式称重仪表已成为称重技术领域的主流，20世纪80年代，为适应工业过程自动化需要，数字式称重传感器就应用于称重领域，经过多年的研发，现今的纯数字式信号输出的称重传感器，其各项性能指标已远超传统的模拟式称重传感器。因为采用了数字称重技术，数字式汽车衡比较传统的模拟汽车衡，在传输距离、称量稳定、防作弊性、安装调试、方便维护等方面更为优越。因此，为能保证称重数据的准确可靠，大大降低维护成本、提高维护效率，又能防止不法分子的作弊行为给企业造成经济损失，将上述模拟式汽车衡进行数字式改造是有效且必要的技术手段。

2 汽车衡数字式改造

从经济性考虑，改造思路为保留原汽车衡秤体框架，对主要电气部分（称重传感器、称重仪表、接线盒及电缆）进行数字式替换升级；对汽车衡基础排水系统修建；秤台修旧利用。

2.1 模拟式称重传感器替换为数字式

数字式称重传感器有别于数字化称重传感器，目前市场上有一种数字化称重传感器，它是由模拟式称重传感器和数字变送器组成，其工作时将模拟式称重传感器的输出模拟信号，通过安装在传感器外部的数字变送器，变为数字信号传输给称重仪表。数字化称重传感器其本质是模拟式，仅是将模拟传感器的输出模拟信号数字化，并不能提高各项性能指标。而真正的数字式称重传感器通过数学模型进行各种性能的数字补偿，采用全密封激光焊接不锈钢外壳，内充氮气保护内部电路可靠工作，称重传感器和数组变换以及补偿电路等为一整体，数字式汽车衡主要使用特点如下：

（1）采用专用的通讯协议传输数字信号给称重仪表，只有破译厂家的通讯协议才能作弊干扰数字信号，因此在数字式汽车衡上作弊的可能性非常小。

（2）数字信号可靠性高，抗干扰能力强，因此称重数据重复性，长期稳定性好。

（3）同台汽车衡每只传感器都设有各自的通讯地址，通过称重仪表可查看每台传感器的使用状态和称重信号，使得传感器故障能轻易被发现，提高维修速度。

（4）角差调整方便快捷，只需在秤台各角加载，称重仪表分别采集各数字传感器输出即可计算出各点的角差系数，并可自动进行角差调整，一次加载，一次调整到位。

（5）数字式汽车衡能保障连续性，实现不间断工作。数字称重仪表不但时刻监测着各个数字传感器的工作状况，而且当某个传感器故障时，仪表可以自动启动不间断工作方式，仍然能保障一定时间一定准确度下的称重。

2.2 秤台利旧

老秤台利旧，吊出秤台后需进行如下一系列处理：

（1）秤台背面加焊槽钢，增强秤台受力强度。

（2）更换的数字式称重传感器高度尺寸比原模拟式传感器小，需在秤台传感器支撑位置焊接钢板垫高，使得秤台面与原基础标高相同，以保证汽车正常上下秤台。

（3）原秤台限位装置已不适用，可利用大号螺栓配合套筒焊接在秤台前、后、左、右四个方位并调整好间隙，保证汽车过磅时秤台能承受前后、左右的冲击，防止秤台移位。

（4）秤台除锈、抛光、刷底漆、刷面漆。

2.3 汽车衡基础检查修整

土建基础的好坏直接影响电子汽车衡计量准确度和稳定性，所以对电子汽车衡来说，基础的重要性不言而喻。经过长年的使用，老汽车衡基础可能会有下沉导致各传感器安装基础板之间水平度达不到要求，秤台安装前需进行测量和修整，保证各基础板水平度偏差在3mm以内；另还需对基础外排水系统重新改建，使得基础地表中间稍高，四周稍低，有一定的坡度，防止积水，清理几个底点的排水沟，保证排水顺畅。

2.4 接地检查

可靠的接地不论对模拟式汽车衡还是数字式汽车衡同样重要，是抑制屏蔽电磁干扰，提高电子汽车衡安全性的重要途径。检查接地桩和所有地脚螺栓与基础内的钢筋网可靠焊接，形成接地网，测量其接地电阻值要求小于4Ω；检查磅房内接地桩，测量其接地电阻值也要求小于4Ω。

2.5 汽车衡的安装与调试

汽车衡的安装与调试一般按如下步骤进行：

（1）将形状如同称重传感器的模拟物放在各承重点，用吊车按顺序将秤台吊入地基上，并确保称重传感器模拟物位置的准确，然后用螺栓将多个秤台连成一体。

（2）用千斤顶顶起秤台，依次拿出模拟物，放入称重传感器，放置平稳，对好水平，做好接地。

（3）按要求把数字式称重传感器、数字接线盒、数字式称重仪表、电脑、大屏等接好线。

（4）称重仪表参数设定：根据厂家技术手册进行称重仪表基本参数设定，如量程、分度值等。按顺序给每个数字式称重传感器编址，编址设定正常后，仪表可自行识别读取每只称重传感器信息。

（5）秤台调整：调整之前，用重车在汽车衡上下秤台几次，并用撬棍抵住秤台边缘多次摇晃秤台，再检查紧固秤台有松动的连接件，然后在空秤状态下，在称重仪表上查看各传感器的内码数值，相互之间相差应不大，则说明每个传感器安装水平良好，受力均匀，否则需要在内码偏差大的传感器下底座增减垫片以调整传感器内码至接近。

（6）角差调整：称重仪表空秤清零后，用叉车叉上一定重量砝码后驶上秤台，按顺序在各称重传感器支撑点停留加载，仪表自动读取信号，待所有点均完成一次加载后，叉车驶离秤台，称重仪表进行角差补偿运算并自动完成角差调整。注意：角差调整过程中，在各点加载时，叉车中途不得离开秤台再上，称重仪表也不得清零。

（7）整秤标定：称重仪表进入标定程序，移除秤台上一切物品，确认空秤后，执行零点标定；完成零点标定后在秤台上加载标准砝码，砝码重量一般要大于最大量程的50%，确认砝码加载完成，秤台平稳后，称重仪表内输入与实际加载对应的重量数值，执行并完成重量标定。

3 结束语

本次电子汽车衡的数字式改造，有效地解决了传统模拟式汽车衡在使用过程中的诸多缺点，数字式汽车衡在抗干扰、防作弊、智能诊断、故障报警等功能性上有显著提高，不仅满足了企业对电子汽车衡计量可靠稳定的要求，又大大提高了使用效率，降低了维护成本。

TP212

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1671-0711（2016）11（上）-0069-02