ZEMIC USA Inc.

+38 044 337-77-27

 +7 863 209-84-76 

Коммерческий курс (USD) на: 14.11.17

 Гривна (UAH): 26.75

 Рубль (RUB):  61.21

Полезные статьи

Ввод в эксплуатацию, техническое обслуживание и диагностика тензометрических датчиков силы ZEMIC USA Inc.

          

Тензометрические датчики предназначены для определения упругих деформаций (растяжения, сжатия, изгибающих и крутящих моментов) деталей машин и конструкций в линейном и плосконапряженном состоянии, при воздействии на них статических и динамических нагрузок.  Диапазон измерения тензорезисторных силоизмерительных датчиков от 5 Н до 5 МН. Основным фактором выбора тензорезисторных силоизмерительных датчиков является высокая точность измерения и приемлемая стоимость. Помимо этого, вследствие многообразия типов и конструкций,  тензорезисторные датчики имеют широкую область их применения. Они  используются как измерительный элемент в платформенных, автомобильных, железнодорожных, поосных, подкладных, рольганговых, конвейерных, бункерных,  крановых весах, дозаторах. Также широкое применение они нашли в испытательном и лабораторном оборудовании

 

Принцип работы тензометрических датчиков  построен на  преобразовании механической деформации твёрдого тела,  вызываемой механическими напряжениями,  в электрический  сигнал,  предназначенный для последующей передачи,  преобразования и регистрации вторичным оборудованием.

В весоизмерительных системах,   тензодатчики - являются наиболее уязвимыми комплектующими,  поскольку при эксплуатации  на них воздействует большое количество внешних факторов: постоянные нагрузки (вплоть до ударных), вибрации,  электрические наводки (блуждающие токи, сварка), агрессивная среда (щелочи и кислоты), атмосферные явления (обледенения, молнии) и т.п.  В связи с этим  при вводе в эксплуатацию,  техническом обслуживании и  восстановлении неисправной весоизмерительной системы (диагностике), особое внимание необходимо уделять следующему:

 

При вводе в эксплуатацию   тензодатчиков,  необходимо: 

 

  • Правильно подбирать конструкцию тензодатчика, для той или иной весоизмерительной системы, с учетом рекомендаций  производителя;
  • Убедится,  что тензодатчики,  установленные в системе,  имеют коэффициент запаса по прочности            (так называемый «коэффициент безопасности»). Помимо заложенного в тензодатчиках коэффициента безопасного перегруза – «Предельная нагрузка» (практически для всех типов тензодатчиков ZEMIC USA Inc,  она равняется 150% от НПВ), боль­шинством производителей весодозирую­щего оборудования,  дополнительно при­меняется «коэффициент безопасности».  Зачастую «коэффициент безопасности» равняется  1,3 - 1,5 от НПВ системы и вводится с неравномерным распределе­нием усилий с грузоприемного устройства на тензодатчики, а в  динамических си­стемах в связи с ударными динамиче­скими нагрузками, коэфициент запаса  со­ставляет 4,5 и более;
  • Сопоставить допустимые паспортные эксплуатационные параметры тензодатчиков (напряжение питания,  температурные характеристики, степень защитного исполнения и т.п.)   с реальными условиями эксплуатации;
  • Проверить наличие необходимых  монтажных приспособлений  для передачи усилий, уплотнительных прокладок,  пыльников, эксцентриков, отбойников и других устройств, рекомендуемых производителем и предназначенных для безопасной работы тензодатчика в системе (в зависимости от ее конструктивного исполнения).
  • Выяснить, воздействуют ли на систему  вибрационные нагрузки (противопоказано использование тензодатчиков под вибрационными нагрузками). В случае неизбежности, для их нейтрализации или снижения уровня воздействия,  необходимо применение дополнительных устройств (виброопор, амортизаторов и т.п.).

 

При техническом обслуживании   тензодатчиков необходимо обращать  внимание на следующее:

  • Правильность установки и крепления датчиков на объекте, согласно требованиям инструкции по эксплуатации, наличие заземляющего контура (шунта), затяжку резьбовых соединений на силопередающих элементах и крепежах датчиков к закладным плитам.  Нагрузка на все датчики должна быть распределена равномерно и  вдоль оси нагружения.  
  • Подверженность  загрязнению и обледенению в рабочей зоне тензодатчика. 
  • Узлы встройки и  тензометрические  датчики не должны быть подвержены воздействию твердых тел, наледи и т.п. (особенно подвижные элементы). В автомобильных датчиках  опорная  (нижняя и верхняя) чашки, на которую опирается стрежень или шар (в зависимости от конструкции).
  • В балочных датчиках  зазор между упругим элементом (в месте его изгиба)  и весоизмерительным модулем (закладной)  к которому он крепится и т.п.
  • Отсутствие механических повреждений.

               Особое  внимание уделять следам термического воздействия, воздействия влаги (возможному  проникновению ее в корпус датчика), следам воздействия химически активных веществ, следам от  ударов на корпусе датчика и упругого элемента (изменение геометрии датчика), трещины. Проверить оболочку кабеля на предмет обнаружения повреждений изоляции, возможности проникновения влаги в кабель, внимательно осмотреть корпус разъема датчика (при его наличии) и состояние контактов контрольного кабеля.

 

Прежде чем проводить диагностику тензодатчика необходимо:

  • С помощью подключения имитатора тензодатчика произвести тестирование весового индикатора и убедится в его работоспособности;
  • Проверить  суммирующие платы (соединительные коробки) подключив через них к весовому индикатору имитатор тензодатчика;
  • С помощью мультиметра, проверить состояния кабельной продукции, соединяющей соединительные платы, весовой индикатор и тензометрические датчики.

 

Диагноcтика тензодатчиков:

В случае, если Вы предприняли все возможные меры перед демонтажем тензодатчика указанные выше и Вам не удалось  восстановить работоспособность системы в первую очередь, необходимо  правильно выявить поврежденный  тензодатчик (в случае если система установлена не на одном тензодатчике). Для этого необходимо провести диагностику каждого тензодатчика.

 

Для выполнения диагностики Вам понадобится:

Калибратор тензодатчиков CALOG- LC II – с помощью данного устройства  возможно выполнение  всех необходимых замеров  подробно описанных в инструкции по использованию (гиперссылка на инструкцию).

В случае отсутствия специализированного оборудования для проверки тензодатчиков, ее можно произвести с помощью следующих устройств:

  • Вольтомметр с пределом измерения ≤0.5Ω и ≤0.1 mV (на крайний случай качественный мультиметр) для измерения нулевого баланса, и целостности тензометрического моста;
  • Мегомметр 1000 Мом не более 50В постоянного тока, для измерения сопротивления изоляции;
  • грузоподъёмное устройство (домкрат, кран и т.д.), необходимое для поднятия грузоприемного устройства и освобождения тензодатчика от воздействия нагрузки;
  • подготовить таблицу для фиксации значений снимаемых при замере;

 

 

Для выявления неисправности тензодатчика достаточно провести 4-ре основных типа испытаний. Далее рассмотрим последовательность их выполнения и для чего они необходимы:

1)  Проверка сопротивления изоляции.

Для выполнения данного теста, необходимо подключить мегомметр к кабелю тензодатчика и проверить на наличие тока утечки между корпусом тензодатчика и токоведущими частями. Для проверки тензометрических цепей ZEMIC USA Inc.  допускается применение мегомметра напряжением не более 50В постоянного тока.

Для функционирующего тензодатчика значение снятых замеров не должно быть ниже  5 Мом. Если значение сопротивления изоляции меньше 1кОм – это свидетельствует о явном коротком замыкании. Короткое замыкание может быть между корпусом тензодатчика и токоведущими частями (тензорезисторами), а также в кабеле. При коротком замыкании в кабеле, его можно заменить, если это предусматривает конструкция тензодатчика.

2)  Проверка тензометрического моста – Уитстона.

Отсутствие повреждений моста проверяется путем измерения входного и выходного сопротивления, а также сопротивления баланса моста. Отсоедините датчик из коробки или измерительного прибора. Входные (EXC+, EXC-) и выходные (SIG+, SIG-) сопротивления измеряется омметром, подключаемом к каждой паре входных и выходных проводов тензодатчика. Затем производится сравнение входного и выходного сопротивления со значениями в калибровочном паспорте (выдается производителем) или с техническими данными из каталога. Сопротивление баланса моста измеряется поочередным подключением омметра к каждой паре выводов кабеля. Значение сопротивления между парами, не должно отличаться более чем на 1-2 Ома.

Расхождения входного и выходного сопротивления тензодатчика от паспортных значений, говорит  о неисправности тензометрического моста,  как следствие - появление сопротивления разбаланса, оно свидетельствует о неработоспособности тензодатчика и необходимости его замены. Данные неисправности, как правило возникают вследствие электрического воздействия (сварка, статическое поле, электрический пробой), физического (динамические удары, прокручивание, боковые нагрузки).

3) Проверка нулевого баланса (в ненагруженном состоянии).

Данный тест проводится  для проверки состояния тензодатчика в ненагруженном состоянии,  для этого тензодатчик извлекают из узла встройки и убирают с датчика веса всю приложенную нагрузку. Далее необходимо подключить источник питания, рекомендуемый производителем для правильной работы тензодатчика,  в цепь возбуждения тензодатчика, а с выходной цепи снять сигнал в мВ, и сравнить со значением указанным  в паспорте на датчик. Для тензодатчиков ZEMIC USA Inc. рекомендуемое напряжение питания составляет 5-12V(DC). 

Пример: при чувствительности тензодатчика 2мВ/В и питании 10В, напряжение нулевого баланса не должно превышать +- 0.02 мВ.

Если  значения выходного сигнала существенно отличаются от паспортных значений, можно судить о деформации упругого элемента тензодатчика, также возможна отклейка или нарушение изоляционного слоя тензорезисторов.

 4) Проверка тензодатчика в нагруженном состоянии.

Для данного теста тензодатчик должен быть подключен к весовому индикатору или к прибору со стабильным источником питания от 5Vдо 12V. С помощью милливольтметра, подключенного к выходу тензодатчика, нагружают датчик и фиксируют показания выходного сигнала, при снятии нагрузки показания выходного сигнала должны вернуться к исходным. При проведении данного теста необходимо проводить несколько циклов нагружения-разгружения тензодатчика  различным весом, но не менее 50% от НПВ датчика. Также необходимо удержание веса не менее 30 мин. в каждом из циклов и анализ изменения показаний в течении данного периода времени. В случае если при проведении теста показания будут отличаться от значения постоянно прикладываемой нагрузки,  а также не будут возвращаться к исходным значениям, можно судить о нарушении контакта в клеевом слое между тензорезисторами и упругим элементом. Такой тензодатчик требует замены.

Практически все  тензодатчики относятся к невосстанавливаемым изделиям и капитальному ремонту не подлежат, но подлежат техническому обслуживанию.


Мы ценим Вас!

С уважением,  команда "ЗЕМИК СНГ",

www.zemicusa.info

Для получения каталога укажите нам Ваши данные, мы свяжемся с Вами для уточнения.