GZD300型稱重傳感器

　　GZD300型稱重傳感器是礦用本安型電氣設備，其防爆型式為Exib I，為MA認證產品，可用于含有瓦斯和煤塵爆炸危險的煤礦井下，主要為萬立科技自主研發生產的ICS-XF礦用防爆皮帶秤和KJ528煤炭產量監控系統設備配套使用，安裝于礦用電子皮帶秤下的支架上，用于監測皮帶運行實時速度，可用于含有瓦斯和煤塵爆炸危險的煤礦井下。

　　產品規格型號：GZD200稱重傳感器(GZD-200kg)、GZD300稱重傳感器（GZD-300kg）、GZD500稱重傳感器（GZD-500kg）、GZD-S-1T稱重傳感器（GZD-1000kg）；其中GZD200（GZD-200kg）、GZD300（GZD-300kg）為恒盛高科常用稱重傳感器。

　　GZD300型稱重傳感器是波紋管稱重傳感器，屬于壓式稱重傳感器的一種。應用于動態與靜態稱重設備；

　　常見動態稱重設備：稱重給煤機、稱重給料機、電子皮帶秤、螺旋稱、電子計量皮帶秤、單托輥皮帶秤、雙托輥皮帶秤、螺旋稱重給料機、配料秤等測控設備；

　　常見靜態稱重設備：汽車衡、包裝秤、料斗秤、單機稱等稱重設備。

　　GZD300型稱重傳感器的電阻應變片是把一根電阻絲機械的分布在一塊有機材料制成的基底上，即成為一片應變片。他的一個重要參數是靈敏系數K。電阻應變片一種將力信號轉換為電信號的機電元件廣泛應用于電子稱重領域\自動控制和自動檢測領域等;是稱重和檢測系統的核心元器件，假設有一個金屬電阻絲，其長度為L，橫截面是半徑為r的圓形，其面積記作S，其電阻率記作ρ，這種材料的泊松系數是μ。

　　當這根電阻絲未受外力作用時，它的電阻值為R： R = ρL/S（Ω） （2—1）  

　　當他的兩端受F力作用時，將會伸長，也就是說產生變形。設其伸長ΔL，其橫截面積則縮小，即它的截面圓半徑減少Δr。

　　此外，還可用實驗證明，此金屬電阻絲在變形后，電阻率也會有所改變，記作Δρ。  

　　對式（2--1）求全微分，即求出電阻絲伸長后，他的電阻值改變了多少。我們有：ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2 （2—2） 用式（2--1）去除式（2--2）得到 ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L – ΔS/S （2—3） 

　　另外，我們知道導線的橫截面積S = πr2，則 Δs = 2πr*Δr，所以 ΔS/S = 2Δr/r （2—4） 

　　從材料力學我們知道 Δr/r = -μΔL/L （2—5）  其中，負號表示伸長時，半徑方向是縮小的。 μ是表示材料橫向效應泊松系數。

　　把式（2—4）（2—5）代入（2--3），

　　有 ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L + 2μΔL/L  =（1 + 2μ（Δρ/ρ）/（ΔL/L））*ΔL/L = K *ΔL/L （2--6） 

　　其中  K = 1 + 2μ +（Δρ/ρ）/（ΔL/L） （２--７）式（2--6））說明了電阻應變片的電阻變化率（電阻相對變化）和電阻絲伸長率（長度相對變化）之間的關系。  

　　需要說明的是：GZD300型稱重傳感器靈敏度系數K值的大小是由制作金屬電阻絲材料的性質決定的一個常數，它和應變片的形狀、尺寸大小無關，不同的材料的K值一般在1。7—3。6之間；其次K值是一個無因次量，即它沒有量綱。 GZD300型稱重傳感器在材料力學中ΔL/L稱作為應變，記作ε，用它來表示彈性往往顯得太大，很不方便常常把它的百萬分之一作為單位，記作με。這樣，式（２--６）常寫作： ΔR/R = Kε (2—8)    

　　彈性體  

　　彈性體是一個有特殊形狀的結構件。它的功能有兩個，首先是它承受稱重傳感器所受的外力，對外力產生反作用力，達到相對靜平衡；其次，它要產生一個高品質的應變場（區），使粘貼在此區的電阻應變片比較理想的完成應變棗電信號的轉換任務。  

　　假設有一帶有肓孔的長方體懸臂梁。肓孔底部中心是承受純剪應力，但其上、下部分將會出現拉伸和壓縮應力。主應力方向一為拉神，一為壓縮，若把應變片貼在這里，則應變片上半部將受拉伸而阻值增加，而應變片的下半部將受壓縮，阻值減少。

　　下面列出GZD300型稱重傳感器故障檢測方法及步驟

　　GZD300型稱重傳感器是應變式傳感器往往會因為一些人為或自然因素損壞，比如：

　　GZD300型稱重傳感器過載沖擊或不小心跌落

　　大力拽傳感器導線

　　雷擊或大電流通過傳感器

　　化學腐蝕潮氣

　　浸蝕或高粉塵環境以及傳感器內部的元器件的老化等直接導致的后果可能是稱重系統漂移顯示不穩定或不顯示數數據等現象。

　　常見的GZD300型稱重傳感器故障中有關傳感器部分檢測方法和步驟：

　　以期能對我們的客戶進行一些有效的幫助   

　　注：GZD300型稱重傳感器對其應用環境依賴性很強用戶在選用傳感器時應考慮環境對傳感器的要求，如果傳感器使用環境較差請用戶盡量選用防護等級高的產品 

　　準備工作  

　　在從稱重系統中拆除GZD300型稱重傳感器前應該仔細慎重地判別系統的結構和傳感器是否存在下列問題  

　　1.檢查是否是系統傳力故障，可能由于灰塵機械部位未對準元件傳力延緩等原因，而非傳感器故障  

　　2.檢查系統在傳力部位是否有損傷銹蝕或者明顯的磨損冬季應注意傳感器傳力部位是否有結冰現象影響系統的傳力和復位 

　　3.檢查系統的限位裝置是否工作，其間隙是否符合要求  

　　4.檢查傳感器電纜線與接線盒和顯示儀表連接是否正確有無斷線連接導線接觸不良的情形  

　　5.檢查接線盒和儀表是否有故障尤其是接線盒中電位器的情況 

　　在對傳感器進行下述各項檢查前，應該對傳感器進行一個外觀檢查檢查傳感器是否銹蝕，特別是貼片區域傳感器電纜線的完整性傳感器電纜線入口處的環境等 

　　下述的儀表設備是檢測傳感器的必要的裝置   

　　1.高性能經校準的數字三用表檢查準確度能達到0。5和0。1mv， 檢查傳感器的零點輸出和橋路完整性  

　　2.兆歐表測試傳感器的絕緣強度推薦量程范圍50VDC下測試5000M不得使用50V，以上電壓測試絕緣絕對禁止使用搖表測試絕緣  

　　我公司生產的傳感器均按照我公司相關的技術標準生產該產品詳細的技術性能數據在隨產品附送的合格證上合格證上提供了詳細的輸入輸出  

　　阻抗：絕緣阻抗

　　零點輸出：輸出靈敏度和正確的接線代碼

　　檢測說明

　　第一步 零點輸出檢查  

　　零點輸出顧名思義即GZD300型稱重傳感器在沒有載荷的情形下的輸出值，所有的載荷包括秤架等靜載荷都必須去掉的情況下，測試傳感器的輸出傳感器，零點應該是在傳感器設計安裝使用要求的狀態下，測試傳感器的零點輸出，防止傳感器本身自重帶來的錯誤影響;傳感器應該連接在穩壓電源上，最好采用產品說明書或樣本中推薦使用的激勵電壓，一般一個電源接一個傳感器，測試紀錄傳感器的毫伏電壓輸出值，除以GZD300型稱重傳感器的激勵電壓就得出傳感器的零點輸出值mV/V，比較這個輸出值與傳感器的合格證上的數值，如果可能或者我公司的樣本中相應數據;即可得出傳感器的零點輸出是否合格的結論。

　　分析GZD300型稱重傳感器零位永久性的變化，一般會因為傳感器的超載或受瞬間沖擊，導致而如果傳感器的零位周期性的變化可能是由于應變計受潮或被由于其他原因導致的化學反應所致;當然這種情況也可以檢測傳感器的絕緣阻抗和測試橋路電阻檢查出來  

　　第二步 測試絕緣阻抗 

　　一般我們要求測試傳感器的橋路線和傳感器本體彈性體外殼等之間的阻抗，注意把傳感器和接線盒以及儀表斷開

　　調試好測試絕緣箱然后將表筆一端接傳感器的電纜線\輸出\輸入\屏蔽線等，一端接傳感器的本體彈性體外殼等;一般要求該阻抗優于5000M，注意不得使用絕緣箱的表筆測試傳感器的輸入輸出阻抗;因為絕緣箱的輸出電壓遠遠高于我們傳感器內部電器元件的耐壓值。

　　分析   

　　我們一般要求傳感器橋路同彈性體間的絕緣阻抗優于5000M絕緣值偏低可能是由于傳感器橋路受潮或局部橋路受損特別低的絕緣阻抗1K，可能是傳感器受潮嚴重而導致橋路與彈性體短接傳感器絕緣低的直接表現就是傳感器輸出不穩定;而且會隨溫度變化而變化。

　　第三步 測試橋路阻抗  

　　測試橋路阻抗就是檢測傳感器橋路的完整性，檢測時應將傳感器同接線盒和其它測試設備斷開輸入和輸出阻抗測試是用數字三用表表筆依次在傳感器的輸入端頭和輸出端頭處量取阻抗值，對比測試值同我們的合格證或樣本頁的數

　　值橋路對稱度的確認是指用數字三用表量取一個輸入端同一個輸出端間的阻抗依次量取，可以得出4組阻抗值該四組阻抗值的差異不得大于3。   

　　分析   

　　橋路阻抗的變化常常是由于橋路受損或斷開，電子元器件失效或內部短路。這可能是由于大電流或電壓 (雷擊或焊接電流)擊穿燒毀電橋，或者由于沖擊或震動疲勞導致，或者超高溫度等原因導致  

　　第四步 測試傳感器輸出      

　　將GZD300型稱重傳感器單獨接在穩壓電源上，使用激勵電壓10VDC。將傳感器的輸出端接在毫伏表上，按傳感器的安裝使用狀態在傳感器的加載端上加載觀測傳感器的輸出變化。      

　　分析 

　　正常情形下GZD300型稱重傳感器應該有一個正向的輸出，如果傳感器的輸出異常，可能是由于傳感器接線錯誤或者傳感器應變計與彈性體肌體脫落導致。