Ремонт и диагностика автомобильных весов

Как устроены автомобильные весы

Грузоприёмная платформа автомобильных весов состоит из одной или нескольких секций и опирается на 4–8 и больше тензодатчиков. Используют два типа датчиков:

• колонные (стержневые) — например, SHM14K: стоят вертикально в узле встройки с верхней и нижней опорными чашками, платформа «качается» на них и сама возвращается в центр;
• двухопорные балки — SHM9B, SHM9A, SH9F: балка лежит концами на опорах, нагрузка приходит в середину.

Кабели датчиков сходятся в один или несколько сумматоров, оттуда длинная линия идёт в операторскую к весовому терминалу. Платформу удерживают от смещения ограничители (упоры), а на каждой опоре ставят заземляющую перемычку в обход датчика. Нажмите на узел — покажем, что в нём ломается.

Почему ломаются автомобильные весы

Симптом → причина → что проверить

Инструмент и безопасность

Пошаговая диагностика автомобильных весов

Проверка датчиков автовесов мультиметром

Датчик отключают от сумматора и меряют отдельно. Цвета жил у датчиков Sierra одинаковые: красный — питание + (EXC+), чёрный — питание − (EXC−), зелёный — сигнал + (SIG+), белый — сигнал − (SIG−), прозрачный — экран. Нормы — из паспортов:

Изоляция у всех — ≥ 5000 МОм при 50 В; баланс нуля ±1 % РКП; питание рекомендуемое 5–12 В, максимальное 18 В. SHM14K по паспорту поставляется с опорными чашками и защитным фартуком на нижнюю опору. В каталоге у SHM14K есть исполнения до 60 т — их нормы смотрите в паспорте конкретной модификации.

Методика проверки с разбором каждого замера — в статьях «Как проверить тензодатчик» и «Как проверить тензодатчик на работоспособность».

Длинная линия: четыре или шесть проводов

На автовесах датчиков много, а линия длинная. Восемь датчиков по 700 Ом, включённые параллельно, — это нагрузка около 88 Ом на выходе питания терминала. На таком фоне даже несколько ом сопротивления кабеля заметно снижают напряжение на датчиках, а сопротивление меди меняется примерно на 0,4 % на градус. В четырёхпроводной линии это даёт дрейф показаний с погодой.

Решение — шестипроводная линия от сумматора до терминала: по жилам SEN± терминал меряет напряжение прямо в сумматоре и компенсирует потери. Для этого нужен терминал с шестипроводным входом. Например, по инструкции индикатора A12E он работает только по четырёхпроводной схеме и не поддерживает шестипроводную для датчиков на большом удалении.

• Линию кладут отдельно от силовых кабелей, в трубе или металлорукаве, пересечения — под 90°.
• Экран заземляют в одной точке. Подробно о схемах 4 и 6 проводов — в статье «Как подключить тензодатчик».
• Соединений по трассе избегают; если без них нельзя — только пайка и герметичная муфта.

Сколько сигнала получает терминал

На автовесах датчики работают с большим запасом по номиналу, и на одно деление приходится очень маленький сигнал. Из-за этого автовесы чувствительны к помехам, влаге и контакту в клеммах сильнее, чем платформенные.

Весовой терминал XK3190-A12E по карточке питает датчики от 5 В и подключает до 8 датчиков. Для весов с большим числом датчиков и длинной линией выбирайте терминал с запасом по току питания и шестипроводным входом. Все модели — в разделе «Весовые индикаторы».

Вода и влага: главный враг автовесов

Признаки воды: ноль медленно уходит после дождя или мойки, днём и ночью показания разные, изоляция одного или нескольких датчиков ниже 5000 МОм. Датчики SHM9B, SHM9A и SHM14K имеют защиту IP68, SH9F — IP67 по паспорту. Но слабые места всё равно есть: кабельные вводы сумматора, соединения на линии, повреждённая оболочка кабеля.

Что делать

1. Откачайте воду из приямка, прочистите дренаж.
2. Вскройте сумматор: вода или следы воды внутри — просушите, замените уплотнители кабельных вводов, затяните их.
3. Проверьте изоляцию каждого датчика отдельно. Датчик с низкой изоляцией отключите: если весы стабилизировались — виновник найден.
4. Поднимите сумматор выше уровня возможного подтопления, кабели заведите в него снизу с петлёй-каплесборником.
5. Датчик, у которого изоляция не восстанавливается, заменяйте: сушка помогает ненадолго.

Молния и перенапряжения

Автомобильные весы — большая металлическая конструкция на открытой площадке с длинным кабелем до здания. Во время грозы импульс наводится в платформе, линии и сети питания. Типичная картина после грозы: терминал не включается или показывает ошибку, у нескольких датчиков сразу пробита изоляция или оборван мост, в сумматоре следы подгорания.

Как защитить весы

• Единый контур заземления для весов, терминала и операторской — чтобы между ними не возникала разность потенциалов.
• Заземляющие перемычки на каждой опоре в обход датчика: ток идёт через перемычку, а не через датчик.
• Устройства защиты от импульсных перенапряжений на линии датчиков и на питании терминала.
• Экран линии — заземление в одной точке.
• Во время грозы — не взвешивать, по возможности отключать терминал от сети.

Проект молниезащиты и заземления для конкретной площадки делает специалист-электрик по действующим нормам.

Узлы встройки и механика

Узел встройки передаёт вес на датчик строго по оси, компенсирует температурное расширение платформы и возвращает её в центр. Изношенный или загрязнённый узел даёт боковые силы — и точность падает даже с исправными датчиками.

• Колонные датчики стоят вертикально; после заезда платформа сама возвращается в центр. Если не возвращается — ищите упор, лёд или износ чашек.
• Опорные поверхности чистые, без коррозии и вмятин.
• Между платформой и упорами — зазор по всему периметру, в том числе зимой.
• Для колонных датчиков в каталоге есть узлы встройки HM-14-403 (по карточке — защита от проворота, ограничение горизонтального сдвига, автоматическая корректировка смещения), BY-14-103 из нержавеющей стали и другие — весь раздел «Опора колонного датчика».

Сумматор IP68 для автовесов

Сумматор автовесов стоит в приямке или под платформой, поэтому нужен корпус из нержавеющей стали с защитой IP68. В сумматоре есть подстройка по питанию для каждого датчика — ею выравнивают показания по опорам. Выберите число датчиков — подскажем подходящие модели из каталога Sierra.

По паспортам и карточкам каталога Sierra; подключение датчиков — четырёхпроводное. Число входов зависит от модификации: какие исполнения есть сейчас, смотрите в карточке сумматора.

Как читать схему клеммника, выравнивать углы и выбирать сумматор — в статье «Как выбрать и настроить сумматор».

Посекционный тест: какая опора виновата

Поставьте груз известной массы (или одну и ту же машину) поочерёдно над каждой парой опор — от въезда к выезду. Введите показания — помощник найдёт выбивающуюся пару.

Ремонт или замена

Замена датчика на автовесах

Новый датчик подбирают по типу (колонный или балка), номиналу, чувствительности, посадочным размерам и узлу встройки. Датчик Sierra можно поставить вместо датчика другой марки: в карточках каталога указаны аналоги. Например, для SHM14K — Zemic HM14H1 и BM14K, Keli ZSFY, CAS WBK; для SHM9B — Zemic H9B и HM9B, Keli QS-A, CAS LSB; для SH9F — Zemic B9H, H9H, B9F, Keli QSEC. Чувствительность нового датчика должна совпадать с остальными — иначе его опора сильнее разойдётся при юстировке.

Подбор Что стоит на весах Колонный датчикДвухопорная балка, номинал в тоннахДвухопорная балка, номинал в klb

Порядок замены

1. Закройте весы, выключите терминал. Отметьте клеммы старого датчика в сумматоре и отключите его.
2. Поднимите секцию домкратом и поставьте подпорки.
3. Снимите датчик, очистите узел встройки и опорные поверхности, осмотрите чашки.
4. Установите новый датчик: колонный — строго вертикально в чашки, балку — без перекоса. Проверьте заземляющую перемычку.
5. Опустите секцию, проверьте, что платформа свободна и не касается упоров.
6. Проложите кабель в защите, лишнее смотайте в бухту, заведите в сумматор снизу через петлю-каплесборник и подключите по цветам.
7. Затяните кабельный ввод, закройте сумматор.
8. Юстировка по опорам и калибровка — следующий раздел.

Юстировка по опорам и калибровка

После замены датчика или ремонта сумматора весы юстируют: одним и тем же грузом проверяют каждую пару опор (посекционный тест выше) и подстроечными резисторами сумматора выравнивают показания. Подстройка только уменьшает сигнал, поэтому ориентируются на самую «лёгкую» опору. Затем весы калибруют на терминале: ноль и нагрузка известной массы.

Автомобильные весы, которые используются в торговле и учёте, — средство измерения в сфере государственного регулирования: после ремонта и замены датчиков их предъявляют на поверку. Как выбирать гири и точки калибровки — в статье «Калибровка тензодатчиков и весов».

Профилактика автомобильных весов

При модернизации старых весов имеет смысл поставить герметичный сумматор IP68, защитить кабели металлорукавом, заменить узлы встройки, а для агрессивной среды — выбрать датчики из нержавеющей стали.

Проверьте себя

Частые вопросы

Словарь

Колонный датчик

Стержневой датчик, работающий на сжатие; стоит вертикально в опорных чашках.

Двухопорная балка

Датчик-балка, опирающийся на два конца, нагрузка — в середину.

Узел встройки

Монтажный узел, который передаёт нагрузку на датчик по оси и ограничивает смещение платформы.

Ограничитель (упор)

Упор, который не даёт платформе сместиться; между ним и платформой нужен зазор.

Заземляющая перемычка

Гибкий проводник на опоре в обход датчика.

Сумматор

Соединительная коробка, где датчики включены параллельно и выравниваются по опорам.

SEN± (6-проводная линия)

Жилы обратной связи: терминал меряет напряжение в сумматоре и компенсирует потери в кабеле.

УЗИП

Устройство защиты от импульсных перенапряжений.

НПИ / НПВ

Номинальная нагрузка датчика / наибольший предел взвешивания весов.

klb

Тысяча фунтов (≈ 453,6 кг) — единица номинала датчиков SH9F.

Источники

• Паспорта тензодатчиков Sierra SHM9B, SHM9A, SHM14K, SH9F — сопротивления, чувствительность, изоляция, кабель, IP, предельная и разрушающая нагрузка.
• Паспорта сводящих коробок SJB-B и SJB-E; карточки SJB-C, SJB-F, SJB-H; карточки узлов встройки HM-14-403 и BY-14-103.
• Инструкция индикатора A12E и карточка терминала XK3190-A12E — схема подключения, питание датчиков.
• OIML R 60 «Metrological regulation for load cells»; ГОСТ OIML R 76-1-2011 «Весы неавтоматического действия».

Читайте также