Тензометрические датчики – один из ключевых компонентов весоизмерительной системы, а так как они подвержены в процессе эксплуатации механическим и электрическим неисправностям, считаются наиболее уязвимыми – их неисправность приводит к полному выходу системы из строя. Поэтому важно в процессе эксплуатации таких систем, как автовесы, крановые весы и платформенные весы, уберечь и защитить их от воздействия агрессивной окружающей среды или каких-либо ударных динамических нагрузок, вибраций и т. п. Для обнаружения и проверки неисправности существует техническое обслуживание весового оборудования. Перед установкой тензодатчики обязательно проходят диагностику.
Автор: Черноморец Вячеслав Иванович - заместитель генерального директора ООО "СмартВес"
Содержание:
- Причины дрейфа нуля
- Как проверить весы с тензодатчиком
- Оборудование для тестирования
- Методика тестирования
- Баланс нуля
- Сопротивление изоляции
- Входное и выходное сопротивление тензодатчика
- FAQ
Давайте разберемся почему модуль выходит из строя и как проверить его своими руками с помощью милливольтметра и омметра.
Причины дрейфа нуля
К неисправностям тензодатчиков, таким как дрейф нуля, нестабильная передача данных или её отсутствие, могут приводить разные причины:
- воздействие влаги или агрессивных химических веществ
- механические перегрузки
- превышение допустимой нагрузки на платформу
- скачки напряжения или удары молнии
- неправильная установка
- постоянные вибрации и ударные нагрузки
- повреждение кабеля, включая изменение его длины
При избыточной нагрузке материал датчика выходит за пределы упругости и необратимо деформируется. Даже после снятия веса он не возвращается в исходное состояние.
В процессе производства тензодатчики калибруют с учётом сопротивления кабеля стандартной длины. Поэтому сокращение кабеля может нарушить заявленную погрешность и повлиять на точность измерений.
Для выявления неисправности сначала выполняют внешний осмотр датчика. Затем измеряют сопротивление диагоналей измерительного моста и сравнивают результаты с паспортными значениями.
Как проверить весы с тензодатчиком
Исправить некоторые проблемы с тензодатчиком можно своими силами. В первую очередь важно обратить внимание на несколько моментов.
Сначала необходимо осмотреть корпус датчика и внутренние элементы весов. Нужно проверить, нет ли механических повреждений, трещин, деформаций конструкций или заметной коррозии.
Небольшое количество ржавчины на внешней поверхности неопасно для работы датчика, но может указывать на скрытые повреждения. Чтобы избежать подобных проблем, лучше использовать модели из нержавеющей стали. Важно также оценить качество кабельного ввода.
Сильная коррозия чаще всего возникает под воздействием химических веществ — порошков, жидкостей или газов. Она способна разрушить корпус и повредить электрические компоненты.
Отдельное внимание стоит уделить электрической системе. Все кабели и соединения должны быть целыми и чистыми, без разрывов, порезов и замыканий. Повреждённый или оборванный кабель может стать причиной множества неисправностей.
Дополнительно выполняется тест нажатием. Для этого по датчику слегка постукивают обратной стороной отвёртки или резиновым молотком (не металлическим предметом). Сила удара зависит от предельной нагрузки датчика. Исправный тензодатчик быстро возвращается к нулевому значению без скачков показаний. Если датчик отсоединён от индикатора, такой тест можно выполнить мультиметром при проверке нулевого баланса.
Все обнаруженные неисправности оборудования необходимо устранить до перехода к более детальной проверке электрических характеристик тензодатчика.
Оборудование для тестирования
Профессиональная проверка тензодатчиков выполняется с помощью специализированного оборудования — весопроцессоров с аналого-цифровым преобразованием и диагностическими режимами. Если такие приборы недоступны, используют их аналоги:
- милливольтметр с высокой точностью, погрешностью измерения от 0,5 Ом и от 0,1 милливольта; он позволяет оценить как аналоговые, так и цифровые показатели;
- мегомметр для проверки сопротивления изоляции с точностью до 500 мегаом при напряжении не выше 18 Вольт (превышение этого значения может привести к поломке устройства);
- мультиметр — менее предпочтительный вариант, так как большинство моделей не обладает достаточной чувствительностью и точностью для проверки тензодатчиков.
В паспорте тензометрического датчика указываются корректные рабочие параметры. Если документация отсутствует, её можно скачать на сайте производителя или официального дилера оборудования. В случае диагностики тензодатчика в составе грузоподъёмных весов потребуется также подготовить домкрат, чтобы освободить датчик от нагрузки.
Оставьте заявку на подбор весов
и мы свяжемся с вами и найдём лучшее решение!
Методика тестирования
Тестовые замеры проводят отдельно на каждом тензодатчике. Вне зависимости от симптомов неисправности рекомендуется выполнить четыре измерения по описанной методике и сравнить результаты с контрольными показателями.
В ходе тестирования учитывают цветовую маркировку проводов. При четырехпроводном подключении она выглядит следующим образом:
- зеленый провод – плюсовой выходной сигнал;
- красный – плюсовой питание (вход);
- черный – минусовой питание (вход);
- белый – минусовой выходной сигнал.
В моделях с шестипроводным подключением добавляется еще два провода – синий и желтый. Они соответствуют положительному и отрицательному сенсорному выходу. Обратите внимание, что у некоторых производителей цветовая маркировка проводов может отличаться.
Баланс нуля
Для определения баланса нулевой точки измеряют напряжение питания на выходе тензодатчика. Полученное значение делят на параметр выходного напряжения. Результат в мВ/В сравнивают с параметрами из сертификата калибровки.
Чтобы измерения были корректными, тест проводят без нагрузки. Для этого удаляют установочный комплект и фиксируют механизм по схеме производителя. Если система содержит несколько датчиков, оставляют только исследуемый, а остальные отключают.
- Отсоедините тензодатчик от индикатора.
- Убедитесь, что на датчик не идёт нагрузка. Провода питания подключите к рекомендуемому напряжению, указанному в техническом описании.
- Подключите мультиметр и измерьте напряжение на выходе датчика.
| Питание (В) | РКП (мВ/В) | Выходной сигнал при полной нагрузке |
|---|---|---|
| 5 | 2 | 10 мВ |
| 10 | 2 | 20 мВ |
| 5 | 3 | 15 мВ |
В паспорте тензодатчика параметр РКП указывается в мВ/В, а напряжение питания и выходного сигнала — в Вольтах. Отклонение нулевого баланса более чем на 1% от паспортного значения свидетельствует о повреждении датчика.
Если полученное значение отличается от указанного в сертификате калибровки и остаётся стабильным, причина, скорее всего, в ударных или деформирующих перегрузках. Такой тензодатчик ремонту не подлежит и требует замены. Если же показатели постоянно изменяются, возможны повреждения от коррозии, влаги или разрушения изоляции.
Сопротивление изоляции>
Перед испытанием тензодатчик отключают от весового индикатора или распределительной коробки. Все входы и выходы соединяют, после чего измеряют сопротивление изоляции между контурами цепей, корпусом датчика и кабельным экраном.
Для замеров применяют мегаомметр. Сначала проверяют показатели между соединёнными проводами и корпусом, затем между выводами и экраном. Методика одинакова как для четырёх-, так и для шестипроводных схем.
При работе с мегаомметром необходимо соблюдать осторожность: прибор выдаёт напряжение, опасное для тензодатчика. Недопустимо использовать его для проверки выходного сопротивления или других параметров — это приведёт к поломке исправного устройства.
Если значение сопротивления ниже 5000 МОм, это указывает на разрушение изоляции под действием влаги или агрессивных веществ. Критически низкие показатели (менее 1 кОм) означают короткое замыкание в системе. У исправного оборудования, сопротивление должно быть стабильным. Незначительные колебания возможны только при изменении температуры или влажности.
Входное и выходное сопротивление тензодатчика
При помощи мультиметра в режиме измерения сопротивления проверяют входное и выходное сопротивление моста тензорезистора. Для измерения входного сопротивления щупы устанавливают на выводы +Exc и –Exc. Для измерения выходного сопротивления щупы подключают к выводам +Sig и –Sig.
Оба результата необходимо сравнить с параметрами, указанными в спецификации тензодатчика.
| Что измеряется | Выводы | Норма (по паспорту) | Признак неисправности |
|---|---|---|---|
| Входное сопротивление | +Exc / –Exc | Соответствует значению в спецификации | Значительное отклонение — повреждение обмоток |
| Выходное сопротивление | +Sig / –Sig | Соответствует значению в спецификации | Несоответствие — нарушение симметрии моста |
Тензодатчики — это ключевые элементы весоизмерительных систем. Они подвержены механическим и электрическим повреждениям, которые могут вывести из строя всю систему. Наиболее распространённые причины неисправности: воздействие влаги и химических веществ, перегрузки и превышение допустимой нагрузки, скачки напряжения и удары молнии, неправильная установка, вибрации и повреждения кабелей.
FAQ
Статьи
Тензометрический датчик широко применяется в промышленных системах, таких как автомобильные и вагонные весы, где требуется высокая точность при измерении больших нагрузок. Благодаря своей чувствительности и надёжности, он обеспечивает стабильную работу весоизмерительного оборудования в самых разных условиях эксплуатации.
Что обеспечивает точность и стабильность весов? Ответ — в надёжных оптических датчиках, о которых рассказываем в видео и статье. Узнайте, почему «Смартвес» выбирает компоненты «Келли» и как наши весы сохраняют точность даже при -50 °C.