多头秤的日常维护和常见故障维修
作者：Smartweigh多头配重器
多头秤是一种以微处理器为核心的机械自动化设备，主要应用于静态数据秤的测量与验证，以及颗粒状物料、边角料、球状物料等的计量验证和输送。它分为两种工作模式：一种是间歇式进料，其特点是间隙进料，偏差控制在0.1%左右；另一种是旋转式进料，用于流量监控，偏差一般控制在0.2%~0.5%之间。多头秤可以控制一定量的原料水流量，将所需质量的原料添加到中下游设备，从而保证整个生产过程的连续性。本文以法国申克连续进料失重秤为例，主要介绍了多头秤的基本结构原理、日常维护和常见故障维修方法。
1. 多头秤的结构、原理及操作步骤，包括多头秤设备、导电软连接、称重控制器等。如图（1）所示，负载传感器是多头秤的关键部件，通常采用固态高分辨率电阻应变片传感器。其结构为标准桥式电路，应变力施加于桥臂之一。电阻片粘贴在钢板上。施加负载后，桥式电路的输出电压与桥臂电阻的变化呈正相关，并加上标准桥电压。多头秤选择两个电感器将负载转换为工作电压数据信号，并将其传输至自动控制系统。
1.1.1 声卡架 声卡架是其他部件和设备的支撑框架，重量传感器安装在其上。1.1.2 搅拌设备（电机）主要用于辅助循环不良的原料卸料。它一般由一个简单的驱动电机和一台带有螺旋钻或钉齿的破拱臂机组成。通过破拱臂的旋转，防止原料出现铁路桥接或粘连的情况。1.1.3 计量验证仓 计量验证仓是原料称重的场所。原料的选择应根据原料的特性确定，其容量应根据加工工艺下最大输送总流量的3分钟进料量来选择。
1.1.4 螺旋输送机（电机驱动）螺旋输送机比其他封闭式给料设备更优异。它不仅能均匀输送原料，还能避免粉状原料飞溅和喷溅。采用变频器原理，通过改变电机的速比，可以连续调节切割速度。1.1.5 称重控制器计量验证控制设备由全智能多头秤盘和全自动控制系统组成，用于设置各种主要参数、查询报警信息内容以及对无重秤进行操作和验证等。1.1.6 导电柔性连接 多头秤的进料口和出料口一般应采用气密导电柔性连接，以确保出料罐与后续设备的连接不影响称重。
1.2 多头秤的原理及整个流程 多头秤通过安装在固定支架底部的两个应变式重量传感器，测量计量验证仓内原料在单位时间内的质量损失，并将特定物料的总流量与设定的总流量进行比较。为了进行比对，采用变频器控制螺旋送料电机的转速比，使物料的总流量符合预设值。多头秤的工作原理分为两部分：a) 送料过程：当计量验证仓内原料的质量低于控制板设定的下限时，控制板发出指令打开出料罐下端的调压阀，原料进入计量验证仓。此时，无法根据传感器测量流量，控制板处于容量状态，即开环控制状态，以保持直流变频电磁调速电机转速与充料前相同。由于整个充料过程非常短暂，线性度较高。b) 称重环节：当填充量达到仓库重量上限时，控制面板输出数据信号关闭调压阀，计量验证仓库停止供料，进入称重操作，即闭环控制系统。单位时间内传感器测得的料仓重量减少量即为原料流量。根据与预设流量值的比较，对电机进行直流变频速率控制。该环节的线性度较高。当料仓重量低于下限值时，重复上述整个过程。
如图（2）所示。2. 多头秤的日常维护（以申克为例）多头秤是一种高度自动化的调味机械设备，其测量验证技术先进。基本上，秤体和进料机构的机械设备改造不会对其造成损害，它既具有静态数据秤的特点，也具有动态数据秤的特点。因此，经过一段时间的连续生产运行（3个月）后，必须进行一系列精细的管理和维护。
2.1 静态数据维护 首先检查与多头秤连接的导电软连接，如有损坏或老化，请更换。根据秤体铭牌上的最大量程，预先准备相应的标准砝码，并分别校准最大量程的25%、50%、75%和100%。2.1.1 去皮校正 a) 按下功能键，操作选择键，搜索“校准功能”；b) 按下回车键，实际操作选择键，搜索“去皮”；c) 按下{C}{C}键，程序将自动启动，待程序稳定后，按下“清除”键，再按下“取消”键。
2.1.2 静态数据校正 a) 按下功能键，操作选择键，搜索“校准功能”；b) 按下回车键，操作选择键，搜索“CW:重量检查”；c) 按下回车键，程序将自动启动，待程序稳定后，屏幕上将显示两行信息，上行信息为校准所需的标准砝码质量，下行信息为料斗中当日原料的质量。将校准所需的特定质量的标准砝码放置在料斗顶部；d) 按下回车键，程序将自动启动，待程序稳定后，按下“清除”键，按下“取消”键，校准结束，标准砝码将被移除。2.1.3 将标准砝码逐一调整至满量程，控制面板秤体校准界面上显示的信息与添加到秤体上的标准砝码的质量相同，然后在秤体校准界面上点击校准满量程，偏差小于0.1%。
2.2 动态维护 2.2.1 使用标准砝码调整多头秤的四个角 在四个多头秤上分别放置25kg标准砝码，检查偏差是否在允许范围内。如果误差值不在0.1%以内，则需要调整两个重量传感器和秤体上的紧固螺栓，使偏差满足要求。 2.2.2 动态校正 a) 首先设置额定量程的50%左右（不能低于30%），启动给料机； b) 按下功能键，选择实际操作键，查找“校准功能”；按回车键，选择实际操作键查找“自动容量调整”，按回车键； c) 等待显示信息的标记值平滑且在较小范围内变化，按“清除”键，按“取消”键。 d) 连续切割作业至少10分钟，多头秤进出口排出的物料必须采用高精度电子称重，与预设值相比，偏差小于0.5%。3. 常见故障的维护 3.1 发现操作面板上显示的特定粉末设备质量存在漂移，正负范围为4g。波动较大：a) 检查无重秤是否受到影响（例如电缆是否紧固、盖子是否脏污、门窗是否打开）；b) 将粉末设备放入计量验证仓库，重新剥离，进行静态数据校准；c) 对无重秤进行动态校准，发现误差超过1%。 d) 更换重量传感器，负载传感器属于高精度元件，负载超过其最大值时很容易永久损坏，应在秤体周围悬挂“禁止攀爬”标志，并设置护栏。
如果上述流程中的常见故障仍未排除，则应考虑在长时间不需要进行无重称量时，建议使用4个夹紧装置与测量验证室的固定支架连接，使重量传感器悬空，避免受力。3.2 无重状态测量验证料仓的出料量较小，提升式多管螺旋输送机的流量仍然不足，情况日益严重：a）检查自检系统软件控制板是否存在故障代码；观察并戳破人孔门，发现料仓内壁光滑干净，内部无污垢，粉体设备无潮湿冰冷现象，流动性良好，因此清除了粉体设备的物料堵塞； c) 多头称重系统软件内部存在正压。经检查，确定进料口上端的导热软管连接处处于正压状态，打开进料口管道的观察孔后，发现大量粉末状物料沉积。分析表明，连接件下部存在热流，导致导热软管连接处潮湿冰冷，从而造成粉末状物料沉积。
因此，在清洁无重秤下部设备时，应使用包装袋密封无重秤的进料口，以防止粉状原料在无重状态下受潮结块。3.3 在螺旋式进料电机连续进料的整个过程中，软启动器的频率从10Hz变化到35Hz，电机转速不稳定。检查原料是否卡在下部螺旋进料器中；c) 校准无重秤的静态数据和动态数据；d) 检查两个重量传感器，并准确测量桥臂电阻是否与特定值一致，且与标准值的偏差不大；e) 怀疑重量传感器腐蚀导致离散系统中的常见故障，更换新的重量传感器后，常见故障仍然存在；f) 更换软启动器后，一切正常运行三天，第四天后常见故障仍然存在。 g) 检查接地保护时发现，当连接控制箱和无重秤的传感器屏蔽电缆在线槽内移动时，电机转速有时非常稳定，完全排除了屏蔽电缆的常见故障。分析原因，是由于无重称重传感器屏蔽电缆的屏蔽层损坏，受到交流电源系统供电电压波动和软启动器输出谐波的影响，导致传感器工作电压影响数据信号的传输。
此外，当传感器屏蔽电缆敷设在线槽内时，应与通信电缆和交流电缆分开敷设，或采用独立的导管敷设。4 总结 由于多头秤是一种带有计量验证的调味机设备，调味精度高，自动控制系统复杂，常见故障情况多样，因此难以准确排查常见故障位置。编者认为，只有平时更加重视机械设备的维护保养，勇于结合实际情况进行开发，并在遇到困难时进行客观分析和全面鉴别，才能不断积累工作经验，确保在常见故障排查中以问题为导向，从而缩短故障检测时间。
作者：Smartweigh多头配重器制造商
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