第一篇:电子汽车衡分度值知识
亚津-中国衡器第一品牌行业领导者
电子汽车衡分度值知识
作为电子汽车衡的供应商,你是不是也总想将电子汽车衡分度值的多少作为一个卖点,好像谁的产品分度值越多,其性能就越好一样。却不知这样给自己的产品带来稳定性差的隐患,只要使用现场有一点风吹草动,称重仪表上的示值就上下变化。会出现这种情况,有两种原因:一是对概念不清楚,二是处于一种私利。对于概念问题,就必须先来明确何为“检定分度值”和“实际分度值”? 检定分度值e:用于衡器分级和检定的,以质量单位表示的值。检定分度数n:最大秤量与检定分度值之比,即n = Max/e。实际分度值d:以质量单位表示的下述数值:
——对于模拟指示,系指相邻两个标尺标记所对应的值之差;
——对于数字指示,系指相邻两个示值之差
对于私利问题,是不了解产品的实质,只是看到表面的现象,不能正确掌握产品的性能特点,其目的是想钻管理的漏洞。作为使用单位来说,往往采购者只是考虑准确度的高低,而使用者则考虑产品的长期稳定性。作为销售人员,总是与竞争对手比拼衡器的分度数多少,而不是产品的可靠性、稳定性。标准与规程情况
在目前我们能够看到的,不论是国际建议,还是产品标准和检定规程,都对电子汽车衡产品进行了严格而全面的规定。
1、有关规定
亚津-中国衡器第一品牌行业领导者
(1)衡器的检定分度值与实际分度值相等,即e=d。
衡器的类型
检定分度值
有分度衡器,无辅助指示装置
e=d
有分度衡器,有辅助指示装置
e由制造商根据3.2和3.4.2的要求选择。
但是,又规定:
只有特种准确度级(Ⅰ)和高准确度级(Ⅱ)衡器可以配备辅助指示装置,该装置可以是:
——配游码的装置;
——插值读数装置;
——补充显示装置;
——有微分标尺分度的指示装置。
换句话说,就是“中准确度级(III)”衡器只能执行e=d的规定。(2)e≠d的衡器
从以上规定可以看出,只有特种准确度级(Ⅰ)和高准确度级(Ⅱ)的衡器,其检定分度值e由下列表达式确定:
d≤e≤10d
e=10k kg,k是正整数、负整数或零。
(3)其他影响量和限制
亚津-中国衡器第一品牌行业领导者
安装在室外的衡器,且没有采取适当保护措施防止大气环境影响时,如果衡器检定分度数n相对较大,通常可能无法满足其计量要求和技术要求。(4)关于nLC≥n的规定
对于每只称重传感器,称重传感器的最大分度数nLC应不小于衡器的检定分度数n:
nLC≥n
这个规定实质上就限制了衡器的分度数。也就是说,汽车衡如果采用了C3级(3000v)的称重传感器,其检定分度数也就最多只能为3000e。
2、对结构的要求
(1)应用的适用性
衡器的结构设计应符合预期的使用目的。在刚刚发布的GB/T7723-2008《固定式电子衡器》中,针对此条规定,对目前国内正常使用的,最大秤量为30t至150t大型衡器的承载器,提出了相对变形量的要求。即,新安装后的首次检测时,承载器最大相对变形不大于1/800。
(2)使用的适用性
衡器的结构应合理、坚固、耐用,以保证其使用期内的计量性能。并且,对于安装在基础上的衡器,其基础应达到如下要求:
1)必须满足该衡器最大载荷时承载力要求;
2)基础两端应有一条长度等于承载器一半(但不要求超过12m)、宽度等于承载器的,并与承载器保持在同一水平面的平直通道。靠近承载器两端至少有3m以上的,应用混凝土或其它坚固材料制造,可承受与衡器承载器相等的所有载荷;地上衡通道剩余部分的斜坡应确保便于车辆驶入。
亚津-中国衡器第一品牌行业领导者
(3)检定的适用性
衡器的结构应符合测试的要求,其承载器应能使砝码方便且绝对安全地放置其上,否则应附加支撑装置。
3、安全性
衡器不应有容易做欺骗性使用的特征。
衡器结构应满足在控制元件意外失效或偶然失调时,应有显著警示,除非不可能产生易于对确切功能的干扰。
衡器可以设置自动或半自动量程调整装置。该装置应安装在衡器内部与其组成一体。被保护后,外部不可能对它产生影响。
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第二篇:对衡器分度值的认识
一、国内现状
目前不论是汽车衡使用单位,还是制造单位都喜欢将汽车衡分度数说的比较大,像最大秤量为120t汽车衡的分度值定为20kg,分度数即为6000;最大秤量150t汽车衡的分度值定为20kg,分度数即为7500。那么,为什么会出现这种情况呢?
1、衡器使用单位
对于使用衡器的单位来讲,有两个指导思想:一是认为一台衡器的分度值越小越好,特别是称量单价比较高的物品;二是想衡器的分度值能够尽量小一些,就可以使用大秤量的衡器称量比较轻的物品,可以节省,不需要再购买小秤量的衡器。
2、衡器制造销售企业
总想将衡器分度数的多少作为一个卖点,好像谁的产品分度数越多,其性能就越好一样。殊不知这样给自己的产品带来稳定性差的隐患,只要使用现场有一点风吹草动,称重仪表上的示值就上下变化。
我个人认为之所以会出现以上情况,有两种原因:一是对概念不清楚,一是处于一种私利。
对于概念问题,就必须先来明确何为“检定分度值”和“实际分度值”?
检定分度值e:用于衡器分级和检定的,以质量单位表示的值。
检定分度数n:最大秤量与检定分度值之比,即n = Max/e。
实际分度值d:以质量单位表示的下述数值:
——对于模拟指示,系指相邻两个标尺标记所对应的值之差;
——对于数字指示,系指相邻两个示值之差
对于私利问题,是不了解产品的实质,只是看到表面的现象,不能正确掌握产品的性能特点,其目的是想钻管理的漏洞。作为使用单位来说,往往采购者只是考虑准确度的高低,而使用者则考虑产品的长期稳定性。作为销售人员,总是与竞争对手比拼衡器的分度数多少,而不是产品的可靠性、稳定性。
二、标准与规程情况
在目前我们能够看到的,不论是国际建议,还是产品标准和检定规程,都对汽车衡产品进行了
严格而全面的规定。
1、有关规定
(1)衡器的检定分度值与实际分度值相等,即e=d。
衡器的类型
检定分度值
有分度衡器,无辅助指示装置
e=d
有分度衡器,有辅助指示装置
e由制造商根据3.2和3.4.2的要求选择。
但是,又规定:
只有特种准确度级(Ⅰ)和高准确度级(Ⅱ)衡器可以配备辅助指示装置,该装置可以是:
——配游码的装置;
——插值读数装置;
——补充显示装置;
——有微分标尺分度的指示装置。
换句话说,就是“中准确度级(III)”衡器只能执行e=d的规定。
(2)e≠d的衡器
从以上规定可以看出,只有特种准确度级(Ⅰ)和高准确度级(Ⅱ)的衡器,其检定分度值e由下列表达式确定:
d≤e≤10d
e=10k kg,k是正整数、负整数或零。
(3)其他影响量和限制
安装在室外的衡器,且没有采取适当保护措施防止大气环境影响时,如果衡器检定分度数n相对较大,通常可能无法满足其计量要求和技术要求。
(4)关于nLC≥n的规定
对于每只称重传感器,称重传感器的最大分度数nLC应不小于衡器的检定分度数n:
nLC≥n
这个规定实质上就限制了衡器的分度数。也就是说,汽车衡如果采用了C3级(3000v)的称重传感器,其检定分度数也就最多只能为3000e。
2、对结构的要求
(1)应用的适用性
衡器的结构设计应符合预期的使用目的。在刚刚发布的GB/T7723-2008《固定式电子衡器》中,针对此条规定,对目前国内正常使用的,最大秤量为30t至150t大型衡器的承载器,提出了相对变形量的要求。即,新安装后的首次检测时,承载器最大相对变形不大于1/800。
(2)使用的适用性 衡器的结构应合理、坚固、耐用,以保证其使用期内的计量性能。并且,对于安装在基础上的衡器,其基础应达到如下要求:
1)必须满足该衡器最大载荷时承载力要求;
2)基础两端应有一条长度等于承载器一半(但不要求超过12m)、宽度等于承载器的,并与承载器保持在同一水平面的平直通道。靠近承载器两端至少有3m以上的,应用混凝土或其它坚固材料制造,可承受与衡器承载器相等的所有载荷;地上衡通道剩余部分的斜坡应确保便于车辆驶入。
(3)检定的适用性
衡器的结构应符合测试的要求,其承载器应能使砝码方便且绝对安全地放置其上,否则应附加支撑装置。
3、安全性
衡器不应有容易做欺骗性使用的特征。
衡器结构应满足在控制元件意外失效或偶然失调时,应有显著警示,除非不可能产生易于对确切功能的干扰。
衡器可以设置自动或半自动量程调整装置。该装置应安装在衡器内部与其组成一体。被保护后,外部不可能对它产生影响
三、规定e=d的原因
1、初始固有误差
这是一个与衡器的基本构成部分有着密切关联的名词。
“初始固有误差”是指:衡器在性能测试和量程稳定性测试前所确定的误差。
从“初始固有误差”的定义可以明确看出:任何一台衡器自其设计制造安装结束之后,这台衡器的命运就已经确定的了。为什么要这样讲呢?因为,一台衡器是由承载器、称重传感器、称重仪表及基础等四大部分组成的。在设计过程中,承载器的刚度、强度都是设计所决定的,称重传感器的技术指标也是设计时选择的,称重仪表的参数也是设计时选择的,而基础的质量是在施工制造中确定的。在这些原始数据确定的前提下,自然这台衡器固有误差也就确定了。
如果一台最大秤量为150t的汽车衡,检定分度值为50kg,当实际分度值为20kg时,实际使用时的称量值不可能反映真实的载荷重量,这是因为按照50kg的分度值检定时,其反映的是50kg初始固有误差的情况。如果这时将分度值调至20kg,在称量时显示的示值,不能代表该称量载荷的实际重量值,只有按照20kg分度值进行设计、制造和安装,才能反映实际的重量值。从下图就可以清楚看出一台相同秤量的汽车衡,其初始固有误差的曲线在不同误差带中的情况。
2、环境影响问题
固有误差:衡器在标准条件下确定的误差。
从固有误差的定义可以看出:在现场一定的环境条件、电源电压、电磁场干扰情况相对稳定时,经过精心调试是可以改变一定的计量性能,但是不能根本改变其计量指标。所以R76-1国际建议才推荐:一般衡器的n=3000,只有采用非常特别的方法测试时,n才可以大于3000。此外,公路车辆衡和轨道衡,其检定分度值不应小于10kg。
我曾经于90年代初设计过一台高准确度的衡器,作为标定质量流量计的校准装置,其检定分度数达到7500。其前提是:在室内温度变化只有10℃的环境下使用,且没有流动性气流影响。为此,设计时从众多0.02%级的称重传感器中挑选重复性好的,同时挑噪声指标最小的称重指示器,承载器的设计刚度优于1/2000,要求安装基础要整体性的同时,又要足够的承载力。最后验收检定时,各个称量点的最大误差仅有允许误差的一半。
四、结论
任何一台衡器性能主要是在设计的先天确定了的,不论是最大秤量,还是称量准确度等级,后天在一定条件下只是可以改变局部的部分性能。如果想要获得一台高准确度等级的衡器产品,只有从设计开始,直至到制造、安装、调试的每一个环节,都必须按照高准确度等级的标准去努力,而不是单单靠现场调试时改变分度值大小的工作。
同时,必须注意到高准确度等级的衡器,必须有相应准确度等级的标准砝码进行量值传递。也就是讲,没有M1级的标准砝码进行检定,是不可能确定1/6000准确度等级衡器的。
第三篇:电子汽车衡检定问题的分析`
电子汽车衡检定问题的分析`
摘要:对着汽车行业的稳步发展,电子衡器在汽车市场中的应用范围越来越广。在电子衡器的推动作用下,电子汽车衡检定工作效率、质量逐年升高,称量范围也在不断扩大。因此,作为计量汽车衡货物质量值、密度饱和度的主要工具,其计量效果、检定结果对交易双方利益的影响都非常大。为此,要想保证电子汽车衡量值准确、有效,进一步提高检定工作质量,计量机构必须严格按照《数字指示秤》检定规程来开展工作。
关键词:电子汽车衡;检定工作;问题分析;研究与应用
前言:
电子汽车衡检定问题是汽车市场十分关注的计量管理工作,无论是国家计量机构,还是汽车交易企业,都应提起高度重视。基于此,本文将结合电子汽车衡检定中常见的几个问题,深入分析下一阶段,检定工作的重点、难点问题。
一、理论概述
1.1电子汽车衡
电子汽车衡又称为地磅,在贸易活动中,它可以精准测量出汽车衡货物质量值,并得出准确的检定结果。作为计量工具,其秤体本身应具有很强的抗干扰能力,在安装、调试、使用等过程中,不会因为外界干扰而影响它的计量值。
1.2检定工作的基本要素
《数字指示秤》中规定,检定工作需按照固定的规程操作,且需具备以下几点基本要素:
1.2.1信息核对
检定以前,需认真核对秤的基本信息,如类型、委托单位、精度、大小称量等。除此之外,工作人员也应搜集秤仪表以往的故障信息,对反复实验数据进行系统分析。
1.2.2外观检查
检查秤体外观,看外观是否存在开裂、变形、损伤等现象。之后,检查细节,限位螺母、秤底座、传感器等配合元件,看螺母是否拧紧、是否存在缝隙,看秤底座是否平稳、有其他障碍物,看传感器与秤节点是否配合完全,保持横平竖直的工作状态[1]。
1.2.3重复性测试
测试是检定工作之初最重要的检查任务,首先,多次测试可以增加秤体的称量次数,通过多次调试,秤体的仪表数会更精准,零件的工作状态也会越来越好;其次,重复数据的误差值可以客观反映出秤体称量误差变化范围,为后续数据处理工作提供现实依据;最后,采用上、下秤台的方法检定汽车衡,能够记录汽车衡各质量参数信息。
1.2.4偏载测试
偏载测试为的是降低传感器误差值,偏载值如果不一致,说明传感器的工作节点连接不完全,存在错误配合现象。工作人员应采取适当纠错方法,提高个称重传感器的配合度。
1.2.5称量测试
按照汽车衡、秤的规程,分别对最小称量、500e、2000e、50%Max、100%Max五个测试点进行称量测试,将测试结果按顺序、按类别的记录在工作日志中[2]。
1.2.6检定结果处理
检定结果是出具检定证的关键证据,经过多次测试合格的秤需进行铅封,并贴上标签,配备检定证书。标签和证书表明秤的性能、检定功能很好,能够在日常汽车衡检定工作中使用。结果不达标的秤,会禁止使用,不具备任何检定证件。
二、汽车衡检定中的几个常见问题
通过上文对汽车衡检定工作基本要素进行系统分析可知,在操作细节上,检定工作并没有找准大方向,很多工作形态与现实脱离,无法针对性的解决现实问题。常见的问题有:
2.1汽车衡吨位大
汽车衡随着汽车载重的增加,其吨位逐年上涨。从起初的50吨、100吨,到现在的最高限制200吨[3]。标准砝码已无法满足现在的称量需求,衡器工具、运输配备等问题日益突出,已变成了阻碍汽车衡检定工作的又一障碍。即使有足够重量的砝码,检定运输值每次也不得超过8吨,运量限制也给汽车衡检定工作带来了诸多困难。
2.2恒定载荷原理失效
重复性测试工作,主要是根据恒定载荷原理测算检定值的,但是一般情况下,汽车衡的检定位置要高于地面,人工协助、机械设备辅助力也非常大,利用载荷原理计算检定结果并不科学,也不准确。
2.3秤体空间限制
在进行偏载测试时,称量80吨的电子汽车衡就要使用6个传感器,加重砝码在每个角上的重量设定最少也要16吨,如果全部使用圆砝码的话,秤体的空间限制会大幅度增加,圆砝码根本放不下。
2.4最大称量约束
每个检定工作都需测试汽车衡的最大称量,以一个100吨的汽车衡为例,重量高达100吨的砝码需经过多次运输才能检测完成。每天运8吨,也要往返13次才能完成,庞大的运输量是城市交通无法承载的,所以最大称重值的测算,既没有成本优势,又不具备较好的工作环境,是检定工作的误区[4]。
三、汽车衡检定问题的思考
目前,国家使用的常规检定工具依然是机械衡器,电子汽车衡并没有推广开来。国企内部,衡器的检定量程为30-50吨,吨位非常小,检定效率也很低。为此,在现代电子技术的帮助下,电子汽车衡在国企备受推崇,各大企业单位纷纷引进电子汽车衡设备,开展检定工作[5]。针对计量工作问题,应有步骤、有目的、有侧重的解决,以提高检定工作的操作性、实践价值和效率质量,具体内容如下:
3.1立法约束
针对检定规程中操作难、实效性低、效果不好的流程进行修改,简化工作流程,使检定工作能够凸显出重点,在短时间内获得检定结果。除此之外,法规也应扩大约束内容,针对吨位大、偏载测试、最大称量检定等工作,合理增删操作,降低测试负累。通过约束规范,汽车衡在使用功能上的能动性会越来越强,不仅能得到高效、高质量的工作效果,还能降低干扰要素的影响作用。
3.2优化检定方法
在原有检定方法的基础上,努力革新技术。如:除标准砝码外,启用替代物参与计量,降低砝码的局限性,使检定工作能够顺利、保质的完成。找出常规检定方法的弊端,如标准砝码校准难、替代物选取困难、最大称量测试障碍等,引用先进电子监测仪器,利用电子的重力敏感度,迅速监测汽车衡相关数据。这样一来,检定工作不仅能缩减成本,还能规避掉很多操作疑难问题[6]。
3.3联合协作
现阶段各省市质检单位对电子汽车衡的检定计量工作并没有进行有效规划,大吨位汽车衡的审批流程繁琐,很难投入使用,即使投入使用,也无法保证量值在规定允许范围内。为此,政府应创建联合协作机制,一方面提高各计量机构工作的相互关联性,另一方面打开检定工作通路,让全民监督。首先,政府应结合现实情况,制定汽车衡法制,解决检定工作规程混乱的难题;其次,计量机构应相互协助,采购大吨位、标准砝码的检衡车,提高检定工作效率;最后,开展合作研讨会,针对阶段性工作中的现实问题,展开讨论,不断修缮汽车衡检定工作的相关规定和规范。
结论:
通过上文对电子汽车衡检定工作中存在的问题及解决对策进行系统分析可知,检定工作是需要政府、企事业单位相互配合才能有效完成的。为此,无论是汽车衡检定,还是传统检定模式,都需要稳定的资本、技术资源来支撑。
参考文献:
[1]陈尔锷,董新平,寇振海.电子汽车衡检定问题的分析与研究[J].中国新技术新产品,2012,22(04):117-124.[2]吴新礼,叶继勇,张新.电子汽车衡检定分度值和检定分度数设定探讨[J].现代商贸工业,2009,23(20):327-328.[3]汪友宏,朱报平.大秤量电子汽车衡检定存在的问题及其解决方法[J].衡器,2009,28(09):118-122.[4]侯振江,张振宇,张瑶瑶.浅析电子汽车衡检定过程中常见故障及排除方法[J].黑龙江科技信息,2009,18(36):120-125.[5]吴新礼,叶继勇,张新.电子汽车衡检定分度值和检定分度数的设定[J].中国计量,2010,04:114-115.[6]马智晖,王晓光,董显光.浅谈电子汽车衡检定方法及常见问题排除[J].计量与测试技术,2008,14(08):154-157.
第四篇:电子汽车衡遭雷击后的检查与维修
电子汽车衡遭雷击后的检查与维修
夏季由于雷电平凡的原因,因此是电子汽车衡损坏的高峰期。雷电可以通过电磁波直接对仪表造成损坏,还可以通过电源线和秤体表面对传感器和接线盒主板进行破坏,所以夏季对电子汽车衡使用业主来说一定要注意防雷击,汽车衡在不使用时一定要拔掉电源插座,以免遭雷击损坏;但如果汽车衡遭雷击损坏后应怎样进行检查维修。
第一步检查仪表。将称重系统的线路连接检查一遍,保证线路连接正常无破损,后连接电源观看仪表情况,如不显示说明仪表已损坏,需更换仪表在进行其他检查,如仪表显示但报出出错信息,仪表可能没有坏继续进行其他检查。
第二步检查传感器。将接线盒内的传感器接线端逐个拆下,用万用表电阻档进行检查,如发现除屏蔽线以外任意两根之间有异常表明该传感器已损坏,需更换或维修,如此对每个传感器进行检查。
第三步检查主信号线。有可能主信号损坏而导致称重信号不能正常传递;将主信号线接线盒一端拆下,把两电源线之间、信号之间进行短路连接,然后用万用表在仪表的一端进行检测,如有异常表明主信号线损坏需更换。
第四步检查接线主板。如在前面几步结束后还没有找到损坏原因,那么最后的损坏处应该在主板上;将某一传感器接线端按要求连接在主板上,观察仪表如无数字显示而报出错误信号,然后将该传感器接线端拆下不经过主板直接与主线连接,再观察仪表显示,可能有读数出现,这样证明主板中该接线处已损坏,按此方法对主板上每个传感接口进行检测,可以判断接线主板的损坏情况。
第五篇:捷徽衡器教你雷电对电子汽车衡的危害及防护措施
捷徽衡器教你雷电对电子汽车衡的危害及防护措施
上海捷徽电子科技有限公司
张小飞
一、前言
目前,淮北矿区已有近40 台数字式电子汽车衡,其中多为上海捷徽电子科技有限公司、长沙衡器传感器研究所生产,最大秤量为200 吨,由数字称重显示器、数字式称重传感器、计算机及计算机辅助设备等组成。其中近30台电子汽车衡用于煤炭销售称重计量,这些电 子汽车衡分布在百里矿区,大多数地处空旷地带,环境比较恶劣复杂,加上对雷的电磁效应 所产生的电涌电流防范措施不完善,特别到雷雨季节,时常因雷击出现较大范围的电子设备 故障,给企业带来了一定的经济损失,更影响了矿区煤炭的正常经营销售,因此防雷工作非 常重要,必须采取经济合理的措施,以解决电子汽车衡的防雷问题。现笔者结合近几年的实 际工作,谈谈如何加强汽车衡的防雷,仅供参考。
二、雷电的防范措施分析 根据雷电的破坏性和特点,可将雷电分为直击雷和感应雷。直击雷以声、光、电同时发生,瞬间电流达数十万安培,所产生的电效应和热效应能导致火灾,熔化物体;感应雷(亦称二次雷击),它比直击雷成灾率更高,间接损失更大,是二十世纪八十年代以来雷电灾害 最显著的特征,也是雷电防御技术迫切需要解决的难题。以下就针对各自的特点,具体谈谈 防雷措施。
1.防直击雷 由于矿区电子汽车衡多处空旷地带,周围少有高层建筑物,或不处在高层建筑物的防雷系统的保护范围内,这就有可能与空中带电云团之间产生放电,产生直接雷击。为此,在易产生雷电干扰破坏的地区必须采取可靠的防雷措施,以免造成雷击破坏。因此,可根据具体 地点,按规范合理设置避雷针,以尖端放电效应中和云团中的电荷,有效地保护电子称重系 统,避免遭受直接雷击。
直击雷防雷设备的作用是接闪,即防止雷电直接击中计量室以及接闪器保护范围内的各 种金属管线和用电设备。对于在接闪器保护范围外的各种金属导线以及由直击雷所产生的感 应雷电是不能保护的。
2.防感应雷击 当雷电放电路径不经过防雷保护装置时,放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲,称感应雷。感应雷可通过静电感应、电磁感应两种不同的感应方式侵入导体。
2.1 防静电感应雷击雷雨时,空中的带电云团同室外的秤台之间虽然并没有产生直接雷击,但通过静电耦合会使设备带上与云团极性相反的电荷。当空中带电云团与其它云团产生雷击放电,突然消失 时,为疏散聚集在秤台顶部的大量电荷,就会产生很大的回流电流。一台电子汽车衡一般有10 至 12 个支承点与传感器连接,当静电感应雷击造成大电流回流时,上述承载点就是回流 通道的不良环节,就会在电路中形成静电感应。为此,必须在传感器的上、下端(如桥式称 重传感器)或左、右端(如悬臂梁式称重传感器)设置大电流旁路电缆,即采用一根多股编 织铜线跨接,使整个传感器形成对地等电位状态,基础板与承重台连接为一个等势体,可以 防止意外电流从传感器上经过而造成传感器损坏。这样,秤台与电子汽车衡接地网之间有了 大电流回流通道,当静电感应时,可以从大地补充电子,使其中和,不致因设备产生高电位 后不能快速疏散。
2.2 防电磁感应雷击近年来,煤炭行业的电子汽车衡除了受到直击雷的危害外,更多是雷电的电磁效应所产生的对精密电子设备具有破坏性质的电涌电流。
(1)电涌的产生。电涌是微秒量级的异常大的电流脉冲,其波头时间一般在 0.25~20μS,其单位能量一般在 2.5~10MJ/Ω,它可使电子设备受到瞬间过电压而遭破坏。而雷电是导致 电涌的最明显的原因,当空中雷击时,带异性电荷云团间产生强烈放电,会产生幅值大和上 升沿很陡的电磁场,这种高强度的瞬变电磁场会使在电磁场所涉及的导体上产生很大的感应 电动势,从而使称重仪表、计算机主机和显示器的元器件损坏。因此,雷电通过击中电源线、信号线和雷电的电磁脉冲的影响所产生的电涌,可以使计算机、仪器仪表等电子设备受到瞬 间过电压而遭到破坏。另外,大型电机设备、电梯、发电机、空调、制冷设备等也会引发电 涌。UPS 也可能被电涌摧毁。
(2)电涌防护原理。目前,在电涌的防护当中,电涌保护器的使用已日趋频繁;电涌 防护器(SPD,Surge protection Device),是至少应包含一个非线性电压限制元件,用于限制 暂态过电压和分流浪涌电流的装置。一般电涌防护器采用 MOV(金属氧化物半导体变阻器)技术,它和火花间隙技术是不同的。电涌不能被阻止,因为它包含的能量太强。正是由于这 种原因,保护敏感电气设备免受电涌损坏的策略是把电涌从设备分流。当电压升高达到顶先 设定的水平时,MOV 立即动作,响应时间为 1~3 毫微秒。MOV 中的“V”是变阻器,在响 应的一瞬间,MOV 的电阻从完全值降到近乎零欧姆,MOV 使瞬态高电压找到了入地的通 路,吸引过电流远离敏感的电气设备,MOV 把过电压漏泄掉,电气设备继续在正常的工作 电压下运行。
按工作原理电涌防护器分为三类,(a)电压 SPD(Voltage switching tspdypeSPD)开关型,无电涌出现时为高阻抗,当出现电压电涌时突变为低阻抗。通常采用放电间隙、充气放电管、闸流管和三端双向可控硅元件作这类 SPD 的组件。有时称这类 SPD 为“短路开关型”或“克罗巴型”SPD。(b)限压型 SPD(Voltage limiting typeSPD),无电涌出现时为高阻抗,随着电涌 电流和电压的增加,阻抗跟着连续变小。通常采用压敏电阻、抑制二极管作这类 SPD 的组 件。有时称这类 SPD 为“钳压型”SPD。(c)组合型 SPD(Combinatino typeSPD),由电压开关 型组件和限压型组件组合而成,可以显示为电压开关型或限压型或这两者都有的特性,这决 定于所加电压的特性。按照浪涌保护器在电子信息系统的功能,可分为电源浪涌保护器、天 馈浪涌保护器和信号浪涌保护器。
(3)电涌防护器的选择。在选择电涌防护器时,应选择一个技术先进的制造商,产品 应具有详细的说明书、技术指标、产地、符合各方面的标准证书及有销售许可证书等。
1)设计是否有利于用户并且容易安装。理想的产品应该是一个小型、紧凑并且能够安 装在现有的空间内,同时易于安装。因此在安装电涌防护器时越接近配电箱越好,最好是在 15cm 以内。
2)反应时间。电涌防护器的反应时间必须比电涌的速度快。反应时间在毫微秒(纳秒)级均符合技术要求。
3)一次能够处理的最大电流。最大电流即峰流是一个电涌防护器的处理最大电流的能 力。
4)吸收能量的能力。电涌防护器吸收能量的能力以焦耳来衡量,焦耳值越高,电涌防 护器的使用寿命越长。
5)钳制电压的能力。也就是将过电压钳制到电气设备所能承受的安全范围之内的能力。1998 年 6 月 1 开始实施的 GAl73—1998 标准规定:用于 220/380V 电力系统的计算机防雷 保安器(电涌防护器)的钳制电压应小于或等于 2kV。
6)符合国际和国家标准。国际标准,包括 UL449、IEEE、NEMA 和 IEC。
(4)电涌防护方案。雷电的感应浪涌电压的入侵途径除了进线电源外,主要是通过信 号线窜入设备内部,致使称重仪表、计算机的接口电路损坏,因此,应高度重视对电涌的防 范,切不可抱有侥幸心理。鉴于以上情况,为了进一步降低电涌的伤害,我们拟订了以下预 防方案。
一是合理布线和屏蔽。进入磅房的低压电力电缆宜埋地引入,采用具有金属铠装屏蔽层 的电缆,且屏蔽层两端接地,以最大限度地衰减从各种导线引入的雷电高电压。
二是等电位联合接地,即防雷接地、保护接地、工作接地共同接到秤体接地网上,地网 阻值要求在 4Ω 以下。这种接地方式有效地降低了接地电阻,又可使设备之间的地电位相等。使整个衡器计量系统有一个共同的接地系统。
三是安装电涌防护器。对电源系统的防雷应采取三级防雷系统,磅房内 220/380V 供电 系统采用 TN-C-S 型式,由于磅房内电子设备相距很近,只需在电源入口下端安装电源第一、二级复合防雷保护器,即在各相线与中性线之间安装 FYS-0.22kV 型避雷器,实施配电系统的第一、二级防雷保护;在与计量系统有关的电源插座处,安装电涌防护器用于电源的第三级防护,其接线如图所示。通过多级电源防雷设施,彻底泄放雷电过电流,限制过电压,尽 可能防止雷电通过电力线路窜入计量系统,损坏系统设备。
图 1 电源防雷示意图
同时对计量室网络连接采用 ADSL 专线接入的,为了避免通信电缆引入雷电的可能性,采用的技术是在电缆接入计量系统前先接入信号避雷器(信号 SPD),尽可能地降低雷电对 系统设备的冲击。
四是传感器信号电缆的防雷保护。在整个称重计量系统中,有一处不可忽略,就是磅房 到秤台有一段较长距离的传感器信号电缆。雷击通过电磁感应途径,可在线路上引入高电位,造成称重仪表因雷击损坏。为此,各信号电缆特别是磅房到秤体的一段信号电缆的屏蔽层以 及金属穿线管应可靠接地,把闪电的电磁脉冲从空间入侵的通道全部阻断,使得闪电无缝可 钻,以消除电磁感应雷击的破坏。
所以,计量室的电涌过压及电磁干扰的防护,是保证正常办公、电气设备及人身安全的 重要技术手段,是确保电子设备运行和信息网络正常运行不可缺少的技术环节。电涌防护在 日常办公和经营活动中的作用也变得越来越突出和重要。
三、结束语 由于雷电是不可预测的,加之雷电伤害的成因很复杂,所以没有方法彻底消除它的影响。
然而如把多种方法结合使用,就可有效降低雷电的侵害,防雷电的影响就可取得令人满意的 效果,因此必须建立完善、可靠的电子汽车衡的防雷接地系统,以保证整个电子称重系统安 全、可靠、稳定地运行。
摘 要:近年来,随着电子汽车衡在各行各业的普及应用,以及集成电路对电压和电流 脉冲的敏感程度越来越高,雷电对电子汽车衡的侵害也越来越频繁,影响了企业的正常称重 计量,本文则介绍了雷电的特点、现代防雷的一些观点和雷电的防范措施。
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