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柱式荷重传感器常见故障有哪些?

发布时间:2025-10-15
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文章来源:http://www.shllsensor.com

柱式荷重传感器在长期使用中,受安装偏差、环境干扰、老化磨损等因素影响,易出现测量精度漂移、信号异常、无输出等故障,直接影响工业称重、设备控制的可靠性。本文针对 8 类高频故障,拆解 “故障现象 - 核心成因 - 排查步骤 - 解决方法”,为工程师提供从快速诊断到彻底修复的实操路径,覆盖从实验室测试到工业重载的全场景。

LLBHZ

LCZ-102C荷重传感器



一、测量精度异常类故障:数据失真的核心排查方向
精度异常是柱式传感器最常见的故障,表现为 “测量值偏大 / 偏小”“数据波动频繁”“重复性差”,核心与 “力的传递偏差”“信号干扰”“元件老化” 相关。
1. 故障 1:测量值持续偏大 / 偏小,且偏差稳定
典型场景汽车衡称重时,显示重量比实际重量稳定偏大 5%;电池压装工位,传感器反馈力值始终比标准力值小 3%。
核心成因
  • 安装偏差:传感器受力方向偏移(非轴向受力),或安装面不平行导致局部应力集中;

  • 校准失效:长期使用后传感器零点漂移,未及时重新校准;

  • 量程选型错误:实际载荷远超传感器量程 70%,进入非线性区域。

排查与解决步骤
  1. 检查安装状态:用水平仪测量传感器上下安装面平行度,若误差>0.1mm,需重新打磨安装面或加装调心垫;观察载荷是否正对传感器中心,若偏移需调整载荷传递路径,确保轴向受力;

  1. 重新校准:使用标准测力仪(如 1 级精度的标准砝码)进行校准,通过配套软件调整零点与灵敏度参数 —— 例如测量值偏大时,适当降低灵敏度系数;偏小则反之;

  1. 复核量程匹配度:若实际最大载荷(含冲击)超过传感器量程 70%,需更换更大量程型号(参考选型指南中 “静态 ×1.2 倍、动态 ×1.5 倍” 原则)。

2. 故障 2:测量数据频繁波动,无稳定值
典型场景:料罐称重时,显示屏数值在 ±2% FS 范围内反复跳动;材料拉伸测试中,力值曲线出现无规律毛刺。
核心成因
  • 电磁干扰:附近有变频器、焊接机等强电磁设备,干扰传感器信号传输;

  • 接线松动:传感器与仪表 / PLC 的连接线缆接触不良,或屏蔽层断裂;

  • 电源不稳定:供电电压波动(如从 10V 降至 8V),导致惠斯通电桥输出异常;

  • 环境振动:设备振动传递至传感器,导致弹性体高频微形变。

排查与解决步骤
  1. 电磁干扰排查:用示波器检测传感器输出信号,若有明显杂波,将传感器线缆更换为屏蔽双绞线,并单独接地(接地电阻<4Ω);将传感器远离电磁源(至少 1m 以上),或在电磁源旁加装屏蔽罩;

  1. 线路检查:逐一检查传感器接线端子(红 - 电源正、黑 - 电源负、绿 - 信号正、白 - 信号负),若有松动需重新紧固;用万用表测量线缆通断,若屏蔽层断裂需更换线缆;

  1. 电源稳定处理:在传感器供电端加装直流稳压电源(输出精度 ±0.1V),或并联电容(1000μF/25V)滤除电压波动;

  1. 抗振优化:在传感器与设备之间加装橡胶减震垫(硬度 50-70 Shore A),或选用带抗振设计的型号(如隆旅 LCZ-102A 抗振款,可承受 10g 加速度振动)。

3. 故障 3:重复性差,同一载荷多次测量值偏差大
典型场景:螺栓拧紧测试中,同一批次螺栓的预紧力测量值偏差达 ±3%,远超额定精度;实验室材料测试,相同样品的抗压强度测量值差异明显。
核心成因
  • 应变片老化:长期使用后应变片粘贴层松动,或敏感栅氧化,导致电阻变化不稳定;

  • 弹性体疲劳:传感器长期承受接近满量程的载荷,弹性体出现微小永久形变,无法恢复原状;

  • 载荷传递不稳定:如料罐称重时,物料投放位置每次不同,导致偏载角度变化。

排查与解决步骤
  1. 应变片检测:拆解传感器外壳(若允许),观察应变片是否有鼓包、脱落,若有需重新粘贴同型号应变片并校准;若无法拆解,可通过替换法 —— 更换同型号新传感器,若重复性恢复正常,说明原传感器应变片已失效;

  1. 弹性体检查:用千分表测量传感器空载时的轴向尺寸,与出厂数据对比,若偏差>0.01mm,说明弹性体已疲劳,需更换传感器;

  1. 载荷传递优化:固定载荷投放位置(如料罐加装导流板),或选用抗偏载能力更强的型号(如集成球形调心支座的柱式传感器,可抵消 15%-20% 偏载)。



LCZ-102B

LCZ-102B荷重传感器




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