电子天平与电子秤培训材料

发布时间:2018-01-25

电子天平与电子秤培训材料

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介绍

 

艾德姆生产的天平与秤广泛应用在各秤重系统中,无论实验室的精密称量或工业称重台秤。

这份材料阐述了天平的基本技术知识,让您了解如何操作,测试以及维修天平。但并不针对任何具体型号,有特别需要时,我们会提供您更详细的维修手册。

 

 

介绍1

称重术语2

应用4

机器的维护4

应变片传感器5

电磁力原理6

如何测试7

重复性测试7

四角测试7

线性7

售后服务8

故障排除8

 

 


称重术语

 

了解称重设备之前有必要了解该行业的用语表达,下列是大概内容:

 

 

亦作:分辨率,分度值,可读性

这些词都是用来表述机器显示称重结果的准确程度,在表达度上可以相互替代。度是指天平显示重量与实际重量之间的吻合度。

天平

天平是一种称重机器,亦可称为秤。传统上,天平被认为是有两个秤盘,通过一边已知重量的标准砝码得出另一边重量的装置。

现代的称重天平是通过力回复的机械作用创造一个平衡力作用在未知物体上,从而测量这个拉力。另见:秤。

波特率

波特率是通过RS-232接口通讯传输的速度。数值越大,传输速度越快。通常天平的波特率在300-9600波特之间。

校准

校准是用标准砝码衡量的称量的过程。其他物体的秤量就以校准砝码的重量为参照标准。

量程

机器允许放置的大重量。

检重功能

将所称量物体的重量与事先设定的范围做比较,以确定被测重量是否在预设范围内。

密度测量

用天平测量固体或液体的密度。(密度单位:克/立方厘米)。通过称出固体在空气与水中的不同重量。通过手动计算或一些天平内的特殊程序来计算出密度。测量液体密度是通过秤量已知体积的漂浮物在空气与液体中的重量得出。

偏心载荷

详见:四角偏差

电磁力原理

测量一个未知重量的物体,通过物体重力与物体重力引起的电磁感应产生的感应力达到平衡来得出物体的重量。 

分度值

亦作:度,可读性,分辨率。这些词都是用来表述秤显示称重结果的准确程度,可相互替代。分度值是秤的刻度值。

水平

通过调节两个水平调节支脚的高度使天平处于水平状态。这样即便天平被移动,只要通过调节可以保证秤体水平,秤量结果就不会受到影响。

线性

在不同重量范围的秤量结果都是准确的就称为线性良好。通常线性测试是通过测量不同重量的物体 检测从小秤量到满量程来实现。

传感器

详见:应变片传感器

质量

质量是一种物理属性。质量由于受到地球引力产生垂直向下的重力。质量的单位是g或Kg。质量和重量两个词一般表示同一意义。

菜单

通过菜单操作可以更改天平的参数。菜单由若干参数选项组成的,这些参数在出厂时已经做了默认设置,可由用户根据需要自行更改。

四角偏差

将同一物体放置在天平的不同位置,若天平读数相同,则该天平四角性能良好。测试该性能的时候把砝码放在秤盘中心的上下左右四个方向。亦称为偏心载荷或偏载测试。

参数

详见:菜单

计数

计数功能是通过零件平均重量得出秤盘上零件数的功能,平均重量可以手动输入也可以通过样品称重得出。

可读性

亦作:度,可读性,分辨率。这些词都是用来表述显示称重结果的准确程度。可读性是秤的刻度值。

重复性

多次把物体放到秤台上若显示结果相同则重复性良好。通常重复测试5-10次得出结果。

再现性

见重复性

分辨率

亦作:度,可读性,分辨率。这些词都是用来表述显示称重结果的准确程度。分辨率是秤的刻度值。

RS-232通讯接口

一种传输数据的端口。通常用于将天平与打印机或电脑相连接。

称重设备。与天平同义。传统来说,秤是通过指针的偏移得出数据,例如弹簧秤。现代的称重设备通常使用弹簧或应变片传感器。

详见:天平

偏载测试

详见:四角偏差

比重

详见:密度测量

稳定性

物体放在秤盘上以后,读数不发生变化即为稳定性良好。

稳定符号

物体的重量读数稳定后将会出现稳定符号

应变片传感器

应变片传感器是应用应变片的机械原理,根据应变片受力后会产生轻微的形变,形变将转换为电流,通过测量电流通过电阻产成的电压得出重量

去皮

去皮用于归零显示,去除物品包装或容器重量,得出物品本身的重量。

执行去皮操作后,天平所显示的重量变为物体的实际重量减去之前记录的去皮重量。例如500g的秤,去皮重量200g,还可以称重300g。有时亦用归零键代替使用。

温度补偿

这是纠正因温度变化导致称重误差的功能。通常高精度的秤通过软件来做温度补偿,而低精度的秤只是在传感器上做温度补偿处理。

称重

依据标准砝码,得出秤量物体的重量。

重量

物体重量是由地球对物体产生的向下的引力形成的。天平被砝码校准后,从所秤量物体与重物块的比例得出物体重量。重量单位通常为g和Kg。重量与质量通常表示同一意义。

也人们也经常用重量已知的重物块代替砝码,把重物块当作砝码用来秤量。

归零

显示归零。当秤盘上有小杂质造成显示读数不归零的时候,可以用归零设置清零。归零的重量包括在秤量范围内。所以归零范围只在初始零点上下很小范围内。归零与去皮有时候也统一做在一个按键上,相互替代使用。

 

应用

几乎所有的行业都要用到秤量设备。它的用途非常广泛,不仅可以用来称重量,还有一些特殊的用途,比如:

称重:重量可以在不同单位间的转换

检重:测量物品重量是否在规定范围内

计数: 通过秤量一个零件或秤得一定数量的零件重量得知大批量零件的数量。

水份分析:由烘干前后的物品重量差得出物品的水份含量。再通过计算得出固体与液体的比例。

密度测量: 测量液体与固体的密度。

检重功能:配料或填装:通过控制源头,分配或装填一种或多种材料。

百分比:通过百分比功能配制混合物。

 

 

 

 

 

 

 

 

机器的维护

 

艾德姆生产的天平和电子秤主要在试验室以及仓库等环境中使用。一般在试验室与仓库内天平不会受到雨以及大量灰尘的影响和损坏。

但是使用的时候要注意到天平是的电子机械设备,还需避免一些常见的可能损坏天平的情况发生,具体如下:

 

电源被电击,例如闪电击中电源

重物掉到秤盘上,精度越高的天平越容易被砸坏。

砝码重击秤盘单侧

切勿在秤盘上堆放物品

天平进水可能导致电路或机械故障,避免将天平放在湿度大的地方,潮气会在天平上凝结成水滴损坏天平。.

请勿损坏硬件,常见的问题比如切断电线,物体重量过量程,运输过程中撞击到传感器,摔打天平,用水管冲洗。

请勿使用其他物体代替手指去触摸按键。

禁止把化学物品堆放在天平上,一些化学物品产生的气体会破坏电子零件,或者直接腐蚀外壳。

运输时务必正确包装,并且秤盘盖需要从秤上移开。

如果长时间不使用,请取下电池。

 

其他影响秤量精度的情况如下:

使用天平前要放置水平,校准。若天平被移动,则需要移动过天平位置要重新调水平,校准。

校准天平的时候请使用有的标准砝码。

避免温度变化,特别对于高精度的天平,尽量保持温度一致(分析天平的温差允许在±2ºC)

避免将天平放置在阳光下直晒或窗户、风扇空调的通风口处。

避免震动,如果环境不允许,请购买减震工作台。

避免静电影响。如果过量静电没有通过地线导出,则会破坏天平电子元件。称重物体若带有静电也将影响称量结果。

使用试验室天平时避免磁性材料,外部磁场会影响天平,导致不正确的称重结果。

清洁天平的时候避免用力地压在秤盘上。可用湿布与清洁剂进行清洁。

称重原理

艾德姆生产的天平使用两种称重原理:应变片传感器和电磁力传感器。这也是目前世界在工业电子秤和试验室天平上通用的2种方法。具体内容将在下文有详细介绍。

 

其他的方法还有:

弹簧秤 :用于低精度价格低的秤(比如厨房秤),主要应用机械原理,也有一些做了电子显示。

刻度盘秤:用于低精度机械秤(常见的有由左右托盘和长刻度尺组成)

音叉抖动: 用于高精度试验室天平与小型工业秤,但因为机械结构太复杂,没有广泛使用

陶瓷传感器: 用于高精度试验室天平与小型工业秤,通过负载时陶瓷件的弯曲来测量,但是易碎。

应变片传感器

弹性体(弹性元件,敏感梁)在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小),再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成了将外力变换为电信号的过程。

 
  上图为一个简易的传感器结构图

应变片传感器是通过4个焊在金属结构上的力感应器测量出重量产生在金属结构上的拉力。

4个感应器连接在一起形成电桥,见下图。简单的传感器只有4个电阻,零负载的时候四个电阻是一样的。当传感器受到压力后,电阻A和D的电阻将会减小,电阻B和C的电阻将会加大。

导致电桥失衡。 当电桥上通电压从+E 到 –E,就有信号从+S 到 -S输出。无负载状态输出电压为0,负载重量与输出电压呈线性关系。通用传感器在外部电压为10V且传感器满载的条件下,将输出20-30mV的信号。

大多传感器并不像举例的那么简单。还需要不同的电阻来补偿温度变化带来的影响,调节输出电压。典型的传感器电路如下所示。

传感器也能并联使用,来增加负载量程。并联传感器的时候,每个传感器承载一部分重量,原理与使用单传感器相同。

传感器通常由于局部载而损坏。传感器损坏将导致零点出现偏差。即便仍然可以使用,也会出现线性偏差或温度补偿失灵等问题。

传感器沾水将引起应变片松动或电路故障等问题,导致传感器被破坏。

电磁力原理

电磁力原理是通过力的平衡,来创造一个平衡未知重量力的方法。简单概述如下:

基本功能描述如下:

在秤盘上放置物体后,重力将作用连接感应线圈的杠杆上。杠杆的一端连接着托盘,另一端连接这感应线圈。杠杆将由于重力而移动,这个微小移动将被安装在杠杆尾部的光学感应器被检测到。连接在传感器上的增幅器将改变感应线圈中的电流。由于线圈处于磁场中,根据电磁效应,将在感应线圈上产生反抗杠杆移动的力。

传感器设计在一个反馈系统中。当托盘载重一定时,系统终将平衡。若重量增加破坏了平衡,杠杆将再次移动,位置移动将被传感器检测到,之后产生电流流经感应线圈,产生力迫使杠杆回归平衡状态。

电流还将流经一个精密电阻以产生电压。故电压将会随着称量物体的重量变化而变化。电压将经过放大、滤波后送入A/D转换器。ADC(模数转换器)将传入的模拟信号转换为数字信号后送入微处理器。微处理器计算重量后显示在显示屏上。同事微处理器还负责清零、去皮、系统设置以及其他一切保证天平正常运行的功能。

 

 

常见的机械故障需要替换损坏或变形的簧片。通常是由于将称重物品重重摔在天平上或天平坠落引起的。替换簧片的过程不复杂但是簧片的摆放位置要成一直线以确保重复性和线性.

 

这些机械零件也可能由于机器内部的灰尘污垢引起的压力、摩擦力而损坏。

电子问题同样可以引起机械零件的不稳定或失去线性。

如何测试

 

我们所有的天平出厂前都经过严格检验,基本的性能检验步骤如下:

重复性测试

重复性指重复同样称重,显示相同读数的能力。通过将重量接近量程的砝码重复放在秤盘中央进行测量。

测试结果将被记录,误差值在允许的范围内(由被测物体决定)即为合格。

四角测试

四角性能指将同一物体放置在天平的不同位置,显示相同读数的能力。

将重量为天平量程的1/3的砝码依次放置在天平的4个位置上。如果秤盘支架是单点的,把砝码放在秤盘中心的上下左右四个位置,如果秤盘支架是四点的,放在四个支点位置。读数在允许误差范围内即为合格。

 

 

线性

线性良好是指在量程范围内不同重量的称量结果都可以保证准确。通常线性的测试在量程内选4个重量,结果均在允许误差范围内即为合格。

也可以通过不断减少负载砝码的方式来测量。

 

 

其他功能测试包括按键、RS232接口和水平仪的检查。此外还检测电源安全,标签是否粘贴规范,电源配置是否正确,秤体是否清洁。


售后服务

 

 

在进行维修服务之前,首先应确定问题是由天平本身引起的或者由用户安装、操作不当引起的。好先让用户阐述故障现象,并指导用户尽量消除或减少环境的影响。

如果证实天平本身的故障,可以让用户测重复性,四角和线性来初步判断故障原因。

 

故障排除

 

故障                            故障原因

屏幕无显示电源未打开

无自检电源没插

电源使用错误

电池没电

显示板未接通

 

自检后无显示                                                           秤盘没装

称重不稳

显示出错信息传感器损坏

机械故障

 

显示OL 或FULL传感器或机械故障

电源故障

 

 

                                                                                   物品重量在小秤量以下

显示UL或NULL无秤盘

秤盘支架放置不对

试按归零键

电源错误

传感器或机械故障

 

读数不稳受风的影响

秤盘不稳

在动物称重模式下,物体移动

工作台抖动

温度突变

电源错误

 

校准错误,重校

称重出错   线性不良

校准砝码错误

天平未放置水平

内部有杂质

显示单位错误

 

 

 

 

不能满载秤量    过载保护顶住秤盘了或传感器底部

运输保护螺丝没有拿掉

A/D电路问题 

参数设定不正确

传感器或机械故障

 

 

                           

                                                                                  过载保护撞击到秤盘

线性不良传感器或机械故障

A/D转换器被损坏

主板上电容故障

 

四角问题                                                       挫(调整)四角

过载保护片没调好

传感器故障

 

电池不能充电                                                           充电线路故障

电池故障

电源没电或者电压太低

 

上海奕宇:

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