汽車衡限位器,作為稱重計(jì)量系統(tǒng)的一個(gè)附屬機(jī)械配件,其功能相對(duì)獨(dú)立,形態(tài)多種多樣.從以往的技術(shù)角度來(lái)看并不復(fù)雜,但從使用和維護(hù)的角度來(lái)看,卻常常出現(xiàn)限位卡死、傳感器損壞、維護(hù)頻繁、容易作弊等這樣或那樣的問題.筆者以長(zhǎng)期從事衡器維護(hù)的視角和感觸,在這里以數(shù)字化的汽車衡為例,對(duì)限位器的功能提出一輔助性設(shè)計(jì)方案,用于對(duì)計(jì)量設(shè)備的計(jì)量狀態(tài)實(shí)行智能化、動(dòng)態(tài)化的監(jiān)測(cè)和預(yù)警,旨在提高設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量,降低維護(hù)成本.

1引言

汽車衡，是用于化工、商品混凝土、物流、港口、碼頭、廠礦、商家等用于大宗貨物計(jì)量的主要稱重設(shè)備。而汽車衡限位器，作為稱重計(jì)量系統(tǒng)的一個(gè)附屬機(jī)械配件，其功能相對(duì)獨(dú)立，形態(tài)多種多樣。從以往的技術(shù)角度來(lái)看并不復(fù)雜，但從使用和維護(hù)的角度來(lái)看，卻常常出現(xiàn)限位卡死、傳感器損壞、維護(hù)頻繁、容易作弊等這樣或那樣的問題。

通常情況下，對(duì)于多臺(tái)面的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)汽車衡、較大尺寸的在線秤，其橫向限位間隙一般不超過2mm，縱向限位間隙一般不超過3mm?？墒且蚣竟?jié)變換、氣溫波動(dòng)、工況環(huán)境的轉(zhuǎn)變，受秤體不同材質(zhì)的影響，電子衡器的縱向限位間隙往往變化較大。倘若調(diào)得過大，從短時(shí)間來(lái)看好象電子秤好用了，但長(zhǎng)期來(lái)看，由于秤體會(huì)隨稱重車輛的變速運(yùn)動(dòng)而極度搖擺，必然加速傳感器的磨損甚至變形。輕則側(cè)向力干擾重力稱量，出現(xiàn)較大誤差，重則自復(fù)位系統(tǒng)損壞，一年內(nèi)要換掉多個(gè)傳感器。從另一方面來(lái)看，對(duì)于限位間隙的調(diào)整，倘若調(diào)得過小，即使調(diào)整適度，也容易出現(xiàn)限位卡死，或調(diào)校頻繁，調(diào)整時(shí)間點(diǎn)難以把握的問題。

那么，關(guān)于限位間隙的調(diào)整，如何才能既減輕維護(hù)人員的工作量，又能提高計(jì)量設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量呢？一個(gè)可行的方案是：在秤體側(cè)面或底面較開闊的部位安裝一直線位移傳感器，用于對(duì)秤體水平方向的縱向位移進(jìn)行檢測(cè)，然后再將信號(hào)直接接入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。該直線位移傳感器的引入，類同于動(dòng)態(tài)汽車衡、動(dòng)態(tài)軌道衡中重力傳感器的數(shù)據(jù)檢測(cè)與分析，所不同的是，前者檢測(cè)的是水平方向上的直線運(yùn)動(dòng)位移，后者檢測(cè)的是重力方向上的彈性形變位移。該傳感器的引入可實(shí)現(xiàn)兩大技術(shù)功能：

（1）通過計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)對(duì)限位間隙的可視化及預(yù)警功能。根據(jù)氣溫變化及秤體自身材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的澎漲特性，作出正常狀態(tài)與警戒狀態(tài)的數(shù)字化、可視化的監(jiān)測(cè)界面，可以及時(shí)預(yù)知、預(yù)調(diào)限位間隙的大小。

（2）通過比對(duì)秤體加載負(fù)荷后相關(guān)參數(shù)的分析，如秤體的運(yùn)動(dòng)頻率、幅值變化、負(fù)重大小、上秤方式等數(shù)據(jù)及其關(guān)系，可以智能判斷出秤體側(cè)面或下部臺(tái)面可能有異物擠壓、支連，或者是秤體可能有沉降等情況，有效避免計(jì)量故障或計(jì)量作弊的發(fā)生。因?yàn)楫?dāng)秤體受擠壓或支連后，不同重量、不同速度的物體從開始上秤到計(jì)量的穩(wěn)定顯示，再到下秤并恢復(fù)初始狀態(tài)，其各項(xiàng)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)是不一樣的。如果秤體往復(fù)擺動(dòng)的速度變慢或能量衰減明顯變快，則表明秤體自由度受約束的情況發(fā)生變化，必然增大計(jì)量誤差或出現(xiàn)計(jì)量故障。

對(duì)于直線位移傳感器的選擇，應(yīng)以非接觸式位移傳感器為首選，如電渦流式、LVDT、光學(xué)式等。對(duì)其量程的選擇，一般為0~6mm為宜。為了便于安裝和維護(hù)，安裝位置可選在秤體側(cè)面或底面較開闊的部位，同時(shí)避免當(dāng)裝在秤體與引道之間時(shí)，容易造成對(duì)傳感器的損傷。

對(duì)于軌道衡及部分在線秤，其限位間隙通常會(huì)較小，很多采用拉桿式限位器，同樣可加裝輔助的傳感器，但在類別的選擇上應(yīng)有所區(qū)別，應(yīng)選擇振動(dòng)傳感器或雙向應(yīng)力（即交替受壓應(yīng)力與拉應(yīng)力）傳感器。其作用主要為有效監(jiān)測(cè)限位器的安全工作狀態(tài)，預(yù)知、預(yù)防計(jì)量設(shè)備的不安全故障，特別是有效判斷拉桿的斷裂或張緊。

目前我們公司對(duì)汽車衡器限位的保護(hù)，均采用在秤體與引道之間加裝一鉸接的金屬連接蓋板，用于減小沖擊和振動(dòng)，同時(shí)可有效避免上衡車輛遺落雜物到秤體與引道之間。此為一創(chuàng)新型設(shè)計(jì)，但弊端是容易影響衡器的計(jì)量精度，影響秤體自復(fù)位系統(tǒng)的自由度。因此，最好在鉸接的蓋板上加一彈簧，并對(duì)其行程予以限制，使蓋板同引道小位移相分離，僅在車輛上衡時(shí)，在車輪壓到它時(shí)才起到減小沖擊和振動(dòng)的作用，一旦車輪軋過，蓋板便會(huì)自動(dòng)上移。如果這樣，蓋板既可起到原來(lái)應(yīng)有的作用，同時(shí)又能確保計(jì)量過程中衡器的自由度不受影響，保證計(jì)量精度。這種設(shè)計(jì)，還可以實(shí)現(xiàn)在上述直線位移傳感器引入的情況下，不影響軟件對(duì)衡器自由狀態(tài)的判斷?！　?/span>

另外，對(duì)部分有特殊要求的在線秤，若增加自動(dòng)調(diào)節(jié)限位功能，還可確保計(jì)量設(shè)備的連續(xù)不間斷運(yùn)行，延長(zhǎng)檢修周期，及時(shí)發(fā)現(xiàn)或預(yù)防故障的發(fā)生。

當(dāng)前，隨著企業(yè)計(jì)量的發(fā)展，無(wú)人值守、自助打印、遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程對(duì)話呈普及態(tài)勢(shì)，對(duì)于上文所述功能的實(shí)現(xiàn)，特別是在大中型企業(yè)，對(duì)于地理位置分散，澎漲大小參差不一的數(shù)十臺(tái)甚至上百臺(tái)電子衡器，如汽車衡、在線秤的計(jì)量維護(hù)中，更能凸顯其無(wú)人值守、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、集中管理的意義。