PDX数字式称重传感器在电子汽车衡系统中的应用

吉海峰

（北方铜业股份有限公司计量检验部， 山西 垣曲 043700）

1 项目概述

电子衡器是一种将非电量“质量”转换为电量进行测量的计量设备，当前随着科技的发展，数字式称重传感器得到了应用，这使得电子衡器在原有基本计量功能的基础上增加了推理、判断、自诊断、自适应、自组织等功能[1]。某矿业公司在2017年5月将二炼原料场30 t机械汽车衡改造为100 t PDX数字式电子汽车衡，并与原料场60 t电子衡实现联网，即是公司计量器具由机械化向电子化、集成化、智能化改进的一次有效实践，使得该企业原料进厂的称重设备和计量管理系统实现了自动化和智能化控制。

2POWERCELL PDX数字式称重传感器汽车衡技术特点

OWERCELL PDX数字式称重传感器汽车衡是一种数字显示的电子衡器，由OWERCELL PDX数字式称重传感器、平板式或桥式承重台、数字式称重仪表三部分组成，并且外接计算机控制系统，使称重显示控制器与计算机进行联合控制，可以实现设备的称重、显示、打印等全方面功能，实现称重的高度智能化。

2.1 承重台结构特点

电子汽车衡承重台结构采用型钢和钢板焊接成框架箱形结构，具有良好的刚度、强度，承重台的最大安全载荷为150%最大秤量。传感器安装时采用了一根多股编织铜线跨接，该安装设计可以降低传感器的损坏概率，同时具有较强的抗干扰、防雷击性能[2]。

2.2 称重系统特点

POWERCELL PDX数字式称重传感器作为最先进的数字式传感器，采用不锈钢材料，应用激光焊接密封技术，整体完全配备有专门的防雷接口电路，可以有效地防治雷击造成的损坏，独特的A/D转换器和数字信号输出接口，使得信号清晰度更高。与之配备的智能称重终端组成了整个电子汽车衡的称重系统，环境适应性强，计量性能优越，计量的准确性、稳定性更为可靠。

POWERCELLPDX数字式称重传感器可以确保车辆衡经常保持在精确称重状态，减少因故障停机所造成的损失。POWERCELLPDX数字式称重传感器的智能预诊断功能可持续监测衡器的工作状态，降低日常维护成本。

2.3 XK3190数字显示仪表

该显示仪表具有完整的数据存储、检查、删除、零点跟踪、去皮和自检功能，可与各类打印机配套使用，其智能化、自动化程度高。

3 电子衡的改造应用及效果

某公司原料场原有的30 t机械汽车衡是20世纪80年代国内生产的汽车衡。其投入使用时间长、维修不方便、性能不稳定，已远远不能适应目前载重车辆大吨位要求和该公司的生产经营现状，结合该公司生产及现场的实际情况，参考国内外电子衡器的种类使用情况及衡器的发展方向，对公司原料场30 t电子汽车衡的基坑形式、秤体部分数字化称重系统部分、称重管理系统进行了改造。

3.1 基坑形式的改造

该公司原料场30 t汽车衡原为基坑形式，磅体四周封闭，基坑内空间狭小，这对于磅的维护、检修及卫生清理很不方便。本次改造将有基坑形式改造为无基坑形式，秤体及传感器均处于地平面以上，磅体两侧各设20 m引道。这种形式的改造减少了土建施工的难度、节省了费用投资加快了施工进度，而且方便了衡器日常的点检巡检及维护、检修工作。

3.2 秆体结构部分的改造

随着汽车装载能力的提高，原料场的30 t机械汽车衡已不能满足日常检斤过磅的需要，所以对该秤的称量范围进行了改造将30 t机械汽车衡改为100 t全电子汽车衡，改造后该秤最大称量为100 t，最小分度值为20 kg，精度等级为Ⅲ。该秤台由3台面组成4对8个支撑点（传感器），秤台结构形式采用三段全钢框架结构秤台台面尺寸为18 m×3.5 m，已能满足日常大批量、大重量的物料的检斤过磅需要[3-4]。

3.3 数字化称重传感器的改造

为适应当今电子衡器的发展方向，对电子衡器的PDX数字化称重系统部分从智能化技术、数字化技术、故障诊断技术三个技术方面进行了升级改造。

1）PDX数字化称重传感器与称重显示器两者之间的数字信号，主要有测量信号带宽、速率、衡器特性输出格式、滤波强度等，通过RS-458总线传递。为防治其作弊，应用了智能化技术，该智能化技术改造后有效地防止利用电路更改称量信号的大小起到防止作弊的效果[5]。智能化技术具有记忆功能，所以一且传感器损坏更换后，原先保存的记忆参数会自行重新校准免除了更换传感器后的校准问题。智能化技术的改造，方便了日常的点检、维护及检修工作，提高了电子衡器的有效运转率和工作效率。

2）在以往模拟型传感器的基础上，在传感器内加入模数转换装置和CPU处理单元，用数字技术实现传感器的非线性温度性能等参数的自动补偿。同时改造后的数字化校准技术使衡器偏载（四角）校准一次自动完成（可以对衡器进行偏载（四角）参数量程参数、空磅参数进行自动和手动控制），使衡器的量程校准一次完成。这使得衡器的检定校准人员能够准确高效地完成日常校准工作，大大提高了工作效率。

3）由于改造后电子系统所具备的智能化数字化，使得该系统在故障诊断技术上较改造前有了一个飞跃，减少了人为判断的反复性，节省了故障排除的时间。系统能够自动对衡器零点数值和每只传感器零点数值的变化和通讯变化及多种错误信息进行提示，帮助衡器操作及维修人员及时排除故障。

3.4 软件系统部分的改造

为了实现计量管理的智能化、信息化、网络化，改造后的100 t PDX数字式电子汽车衡与原料场的60 t汽车衡进行了联网，实行了统一的网络化软件应用系统的改造，实现了网络管理，将日常检斤工作与计量数据的管理统一起来，收到了良好的效果。

4 结语

将30 t汽车衡改造为100 t PDX数字式电子汽车衡，适应了原料进厂的现时要求和今后的发展趋势，测量精度和称量范围都能满足大吨位汽车的检斤过磅需要，为今后该矿更大规模原料进厂的检斤过磅工作打下了坚实的基础，是该矿检斤计量设备技术更新换代的一次有效实践。POWERCELL PDX数字式称重传感器是一款真正的数字传感器，其功能强大，适应环境能力强，会逐渐取代传统机械式和模拟式传感器。