Главная / Поддержка / Диагностика тензодатчика
Внимательно проверьте общее техническое состояние системы измерения веса:
- наличие заземляющего контура (шунта), затяжку резьбовых соединений;
- проверка отсутствия следов коррозии, повреждения тензодатчиков, узлов встройки, грузоприемного устройства;
- проверка суммирующих плат; весового индикатора на имитаторе тензодатчика;
- тестирование весового индикатора, подключение к имитатору тензодатчика;
- осмотр состояния кабельной продукции, герметичность кабельного ввода на тензодатчике;
Для выполнения диагностики Вам понадобится:
Тестер HY-LCT – с помощью данного устройства возможно выполнение всех необходимых замеров.
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 основных типа испытаний. 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 Keli 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).
Как проверить тензодатчик или диагностика неисправностей в работе тензодатчиков
Указанные в статье параметры диагностики тензодатчиков относятся к продукции группы компаний VPG выпускаемые под брендами: CELTRON, REVERE TRANSDUCERS, SENSORTRONICS, TEDEA-HUNTLEIGH. При диагностике тензодатчиков других производителей следует использовать параметры тестирования указанные в техническом паспорте тестируемого тензодатчика.
Тензодатчики предназначены для определения силы или веса в широком диапазоне неблагоприятных условий. Они не только самая важная часть системы электронного взвешивания, но и наиболее уязвимая. Возможные причины выхода из строя тензодатчиков: — перегрузка — попадание молнии — скачки напряжения — воздействие химических веществ или влаги — неправильная установка — вибрации — ударные нагрузки Эти причины могут привести к дрейфу нуля, неустойчивой передаче данных или её отсутствию вообще. К снижению точности показаний приводит обрезка длины стандартного кабеля тензодатчика, так как его сопротивление учитывается в общем сопротивлении указанном в паспорте тензодатчика.
Данная статья рассматривает типовые проблемы при эксплуатации тензодатчиков и способы тестирования для выявления мест поломки комплекса весоизмерительного оборудования.
Тщательно проверьте целостность весоизмерительной системы: • Проверьте систему на наличие замыканий (может быть вызвано загрязнением, механическими повреждениями) • Проверьте на наличие повреждений, коррозии или значительного износа металлоконструкций платформы. • Проверьте кабельные соединения с распределительной коробкой и весовым терминалом. • Проверьте работоспособность и точность показаний индикатора или весового терминала на исправном тензодатчике. Проведите визуальный осмотр весоизмерительного оборудования перед началом выполнения тестов описанных далее. Особое внимание следует уделить признакам коррозии (особенно в местах установки тензодатчиков), целостности кабелей ( разрывы, разрезы, замокания ) и состоянию кабельных вводов и разъемов.
Для тестирования тензодатчиков необходимо следующее оборудование: • Высокоточные, откалиброванные, цифровые вольтметр и омметр с точностью измерения ± 0,1 мВ и ± 0,5 Ом, для измерения баланса нуля и целостности мостовой схемы. • Мегаомметр, с прелом измерения 5000 МОм с точностью 500 МОм при напряжении 50 вольт, для измерения сопротивления изоляции. Не используйте мегомметры с рабочим напряжением более 50 вольт, чтобы не допустить выхода из строя тензодатчика! • Для измерения баланса нуля потребуется подъемное устройство для снятия нагрузки (кран, гидравлический домкрат и т. д.)
Для сравнения используйте данные параметров тензодатчика указанные в сертификате калибровки, которым укомплектован каждый тензодатчик. В сертификате калибровки указываются точные значения входного и выходного сопротивления, сопротивление изоляции, баланс нуля, номинальная нагрузка и схема подключения.
Тестовые процедуры и анализ
На приведенной ниже диаграмме представлена предлагаемая последовательность действий при тестировании комплекса весоизмерительного оборудования. Для определения места неисправности необходимо произвести измерения на каждом тензодатчике отдельно.
Тест №1: Баланс нуля
Баланс нулевой точки определяется на выходе тензодатчика в состоянии «без нагрузки». Поэтому на тензодатчик не должна действовать никакая нагрузка (в том числе вес установочного комплекта и конструкций весоизмерительного оборудования). Чтобы избежать получения не верных результатов, измерения должны производиться на тензодатчике закрепленном в соответствии со схемой установки указанной в технической документации к нему. Тензорезистор должен быть подключен к стабилизированному источнику питания напряжением не менее 10В. В системах с несколькими датчиками необходимо на время проведения измерений отключить остальные датчики от цепи. Измерьте милливольтметром напряжение на выходе тензодатчика и разделите на значение входного напряжения и вы получите значение нулевого баланса в мВ/В. Сравните с значением указанным в сертификате калибровки тензодатчика или в техническая документации к нему. Техническую документацию производителей вы можете найти на нашем сайте на странице тензодатчика вашей модели на вкладке «Документация». Анализ результатов.
Изменения в нулевом балансе обычно возникают, если тензодатчик постоянно испытывает деформирующие перегрузки и/или ударные нагрузки. Тензодатчики у которых показания измеренного напряжения меняются, скорее всего имеют повреждение тензорезистора в следствии воздействия химических веществ или влаги, соответственно так же вероятно повреждение изоляции и герметизирующего слоя.
Тест №2: Сопротивление изоляции
Сопротивление изоляции измеряется между контурами электрических цепей тензодатчика, корпусом датчика и экрана кабеля. Пред началом измерений отключить весовой индикатор от тензодатчика или тензодатчик от распределительной коробки в зависимости от схемы включения, далее соединить вместе все входы и выходы тензодатчика. Произвести замер сопротивления изоляции с помощью мегаомметра между соединенными проводами (четырьмя или шестью) и корпусом тензодатчика. Повторите измерение между теми же 4 или 6 выводами и экраном кабеля. Затем измерьте сопротивление изоляции между корпус тензодатчика и экраном кабеля. Никогда не используйте мегаомметр для измерения входного сигнала или выходного сопротивление тензодатчика, так как он работает с использованием величины напряжении которое превышает максимальное допустимое напряжение для цепей тензорезистора. Анализ результатов.
Сопротивление изоляции всех тензодатчиков должно быть не менее 5000 МОм между тензорезистором и корпусом тензодатчика, тензорезистором и корпусом тензодатчика и экрана кабеля. Если сопротивление ниже этого значения, то это скорей всего это связано с губительным воздействием химических веществ или влаги на тензодатчик или кабель. Чрезвычайно низкие значения измерения (≤1 кОм) указывают на короткое замыкание, а не на воздействие влаги. Стабильность измерений параметров сопротивления изоляции так же может зависеть от окружающей температуры.
Тест №3: Целостность моста
Целостность моста проверяется путем измерения входного и выходного сопротивления, а также баланса моста. Отсоедините тензодатчик от соединительной коробки или весового терминала. Сопротивление на входе и выходе измеряется с помощью омметра для каждой пары входных и выходных сигналов. Сравните измеренное значение с значением указанным в сертификате калибровки тензодатчика или в технической документации к нему. Техническую документацию на тензодатчик вы можете найти на нашем сайте на странице тензодатчика вашей модели на вкладке «Документация». Баланс моста получается путем измерения значения сопротивления между: • минусовым выводом ВЫХОД и минусовым выводом ВХОД • минусовым выводом ВЫХОД и плюсовым выводом ВХОД Разница между обоими значениями измерений должна быть меньше или равна 1 Ом. Анализ результатов.
Изменения мостового сопротивления или баланса моста чаще всего вызвано оборванным или или отгоревшим проводом, отказом электрического компонента или внутренним коротким замыканием. Чаще всего это происходит из-за бросков напряжения (молния или сварка), физического разрушения от ударной нагрузки, вибрации или усталости металла, воздействия высокой температуры или при использовании не совместимых компонентов в системе весоизмерительного оборудования.
Тест №4: Сопротивление удару
Тензодатчик должен быть подключен к стабилизированному источнику питания напряжением не менее 10В. В системах с несколькими датчиками необходимо на время проведения измерений отключить остальные датчики от цепи. Подключите вольтметр к выходным проводам. Произведите легкий удар по тензодатчику небольшим резиновым молотком. Будьте предельно осторожны, чтобы не повредить тензодатчик при испытании на ударостойкость. Следите за показаниями вольтметра во время теста. Показания не должны становиться неустойчивыми и случайными, они должны оставаться разумно стабильными и возвращаться к исходным нулевым показаниям. Анализ результатов.
Неустойчивые и случайные показания могут указывать на повреждение электрических соединение или поврежденный клеевого слоя тензорезистора.
Если Вы не нашли ответ на интересующий вас вопрос, возможно он есть на форуме нашего сайта.
Универсальный тестер тензодатчиков LCT-Ultimate
Для профессиональной работы по диагностике и проверке тензодатчиков рекомендуем универсальный тестер тензодатчиков LCT-Ultimate который является автономным ручным устройством, которое было специально разработано для проверки и выявления неисправностей тензорезисторных элементов тензодатчиков. Отличительной особенностью данного тестера является наличие возможности проверки тензодатчика на усталость металла.
Вам так же могут быть интересны статьи
:
- Цветовая маркировка проводов тензодатчиков
- Схема электрической цепи тензодатчика с описанием
Тензодатчики
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 Keli Sensing 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.
Что такое тензометрия и для чего нужны тензодатчики
Тензометрия (от лат. tensus — напряжённый) — это способ и методика измерения напряжённо-деформированного состояния измеряемого объекта или конструкции. Дело в том, что нельзя напрямую измерить механическое напряжение, поэтому задача состоит в измерении деформации объекта и вычислении напряжения при помощи специальных методик, учитывающих физические свойства материала.
В основе работы тензодатчиков лежит тензоэффект — это свойство твёрдых материалов изменять своё сопротивление при различных деформациях. Тензометрические датчики представляют собой устройства, которые измеряют упругую деформацию твердого тела и преобразуют её величину в электрический сигнал. Этот процесс происходит при изменении сопротивления проводника датчика при его растяжении и сжатии. Они являются основным элементом в приборах по измерению деформации твёрдых тел (например, деталей машин, конструкций, зданий).
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.
Калибровка тензодатчика:
Процесс калибровки показан в видео:
Код из видео для калибровки:
Код для калибровки
/* Setup your scale and start the sketch WITHOUT a weight on the scale Once readings are displayed place the weight on the scale Press +/- or a/z to adjust the calibration_factor until the output readings match the known weight Arduino pin 6 -> HX711 CLK Arduino pin 5 -> HX711 DOUT Arduino pin 5V -> HX711 VCC Arduino pin GND -> HX711 GND */ #include «HX711.h» HX711 scale(A1, A0); // DT, CLK float calibration_factor = -3.7; // this calibration factor is adjusted according to my load cell float units; float ounces; void setup() { Serial
.begin(9600);
Serial
.println(«HX711 calibration sketch»);
Serial
.println(«Remove all weight from scale»);
Serial
.println(«After readings begin, place known weight on scale»);
Serial
.println(«Press + or a to increase calibration factor»);
Serial
.println(«Press — or z to decrease calibration factor»); scale.set_scale(); scale.tare(); //Reset the scale to 0 long zero_factor = scale.read_average(); //Get a baseline reading
Serial
.print(«Zero factor: «); //This can be used to remove the need to tare the scale. Useful in permanent scale projects.
Serial
.println(zero_factor); } void loop() { scale.set_scale(calibration_factor); //Adjust to this calibration factor
Serial
.print(«Reading: «); units = scale.get_units(), 10; if (units < 0) { units = 0.00; } ounces = units * 0.035274;
Serial
.print(ounces);
Serial
.print(» grams»);
Serial
.print(» calibration_factor: «);
Serial
.print(calibration_factor);
Serial
.println(); if(
Serial
.available()) { char temp =
Serial
.read(); if(temp == ‘+’ || temp == ‘a’) calibration_factor += 1; else if(temp == ‘-‘ || temp == ‘z’) calibration_factor -= 1; } }
Код для весов
#include «HX711.h» HX711 scale(A1, A0); float calibration_factor = -3.7; // калибровка! float units; float ounces; void setup() { Serial
.begin(9600); scale.set_scale(); scale.tare(); //Сбрасываем на 0 scale.set_scale(calibration_factor); //Применяем калибровку } void loop() {
Serial
.print(«Reading: «); for(int i = 0;i < 10; i ++) units =+ scale.get_units(), 10; // усредняем показания считав 10 раз units / 10; // делим на 10 ounces = units * 0.035274; // переводим унции в граммы
Serial
.print(ounces); // отправляем в монитор порта
Serial
.print(» grams»);
Serial
.println(); }
В коде изменена единица веса, значение в мониторе порта в граммах, а не в унциях.
