GZD300型称重传感器

　　GZD300型称重传感器是矿用本安型电气设备，其防爆型式为Exib I，为MA认证产品，可用于含有瓦斯和煤尘爆炸危险的煤矿井下，主要为万立科技自主研发生产的ICS-XF矿用防爆皮带秤和KJ528煤炭产量监控系统设备配套使用，安装于矿用电子皮带秤下的支架上，用于监测皮带运行实时速度，可用于含有瓦斯和煤尘爆炸危险的煤矿井下。

　　产品规格型号：GZD200称重传感器(GZD-200kg)、GZD300称重传感器（GZD-300kg）、GZD500称重传感器（GZD-500kg）、GZD-S-1T称重传感器（GZD-1000kg）；其中GZD200（GZD-200kg）、GZD300（GZD-300kg）为恒盛高科常用称重传感器。

　　GZD300型称重传感器是波纹管称重传感器，属于压式称重传感器的一种。应用于动态与静态称重设备；

　　常见动态称重设备：称重给煤机、称重给料机、电子皮带秤、螺旋称、电子计量皮带秤、单托辊皮带秤、双托辊皮带秤、螺旋称重给料机、配料秤等测控设备；

　　常见静态称重设备：汽车衡、包装秤、料斗秤、单机称等称重设备。

　　GZD300型称重传感器的电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上，即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。电阻应变片一种将力信号转换为电信号的机电元件广泛应用于电子称重领域\自动控制和自动检测领域等;是称重和检测系统的核心元器件，假设有一个金属电阻丝，其长度为L，横截面是半径为r的圆形，其面积记作S，其电阻率记作ρ，这种材料的泊松系数是μ。

　　当这根电阻丝未受外力作用时，它的电阻值为R： R = ρL/S（Ω） （2—1）  

　　当他的两端受F力作用时，将会伸长，也就是说产生变形。设其伸长ΔL，其横截面积则缩小，即它的截面圆半径减少Δr。

　　此外，还可用实验证明，此金属电阻丝在变形后，电阻率也会有所改变，记作Δρ。  

　　对式（2--1）求全微分，即求出电阻丝伸长后，他的电阻值改变了多少。我们有：ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2 （2—2） 用式（2--1）去除式（2--2）得到 ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L – ΔS/S （2—3） 

　　另外，我们知道导线的横截面积S = πr2，则 Δs = 2πr*Δr，所以 ΔS/S = 2Δr/r （2—4） 

　　从材料力学我们知道 Δr/r = -μΔL/L （2—5）  其中，负号表示伸长时，半径方向是缩小的。 μ是表示材料横向效应泊松系数。

　　把式（2—4）（2—5）代入（2--3），

　　有 ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L + 2μΔL/L  =（1 + 2μ（Δρ/ρ）/（ΔL/L））*ΔL/L = K *ΔL/L （2--6） 

　　其中  K = 1 + 2μ +（Δρ/ρ）/（ΔL/L） （２--７）式（2--6））说明了电阻应变片的电阻变化率（电阻相对变化）和电阻丝伸长率（长度相对变化）之间的关系。  

　　需要说明的是：GZD300型称重传感器灵敏度系数K值的大小是由制作金属电阻丝材料的性质决定的一个常数，它和应变片的形状、尺寸大小无关，不同的材料的K值一般在1。7—3。6之间；其次K值是一个无因次量，即它没有量纲。 GZD300型称重传感器在材料力学中ΔL/L称作为应变，记作ε，用它来表示弹性往往显得太大，很不方便常常把它的百万分之一作为单位，记作με。这样，式（２--６）常写作： ΔR/R = Kε (2—8)    

　　弹性体  

　　弹性体是一个有特殊形状的结构件。它的功能有两个，首先是它承受称重传感器所受的外力，对外力产生反作用力，达到相对静平衡；其次，它要产生一个高品质的应变场（区），使粘贴在此区的电阻应变片比较理想的完成应变棗电信号的转换任务。  

　　假设有一带有肓孔的长方体悬臂梁。肓孔底部中心是承受纯剪应力，但其上、下部分将会出现拉伸和压缩应力。主应力方向一为拉神，一为压缩，若把应变片贴在这里，则应变片上半部将受拉伸而阻值增加，而应变片的下半部将受压缩，阻值减少。

　　下面列出GZD300型称重传感器故障检测方法及步骤

　　GZD300型称重传感器是应变式传感器往往会因为一些人为或自然因素损坏，比如：

　　GZD300型称重传感器过载冲击或不小心跌落

　　大力拽传感器导线

　　雷击或大电流通过传感器

　　化学腐蚀潮气

　　浸蚀或高粉尘环境以及传感器内部的元器件的老化等直接导致的后果可能是称重系统漂移显示不稳定或不显示数数据等现象。

　　常见的GZD300型称重传感器故障中有关传感器部分检测方法和步骤：

　　以期能对我们的客户进行一些有效的帮助   

　　注：GZD300型称重传感器对其应用环境依赖性很强用户在选用传感器时应考虑环境对传感器的要求，如果传感器使用环境较差请用户尽量选用防护等级高的产品 

　　准备工作  

　　在从称重系统中拆除GZD300型称重传感器前应该仔细慎重地判别系统的结构和传感器是否存在下列问题  

　　1.检查是否是系统传力故障，可能由于灰尘机械部位未对准元件传力延缓等原因，而非传感器故障  

　　2.检查系统在传力部位是否有损伤锈蚀或者明显的磨损冬季应注意传感器传力部位是否有结冰现象影响系统的传力和复位 

　　3.检查系统的限位装置是否工作，其间隙是否符合要求  

　　4.检查传感器电缆线与接线盒和显示仪表连接是否正确有无断线连接导线接触不良的情形  

　　5.检查接线盒和仪表是否有故障尤其是接线盒中电位器的情况 

　　在对传感器进行下述各项检查前，应该对传感器进行一个外观检查检查传感器是否锈蚀，特别是贴片区域传感器电缆线的完整性传感器电缆线入口处的环境等 

　　下述的仪表设备是检测传感器的必要的装置   

　　1.高性能经校准的数字三用表检查准确度能达到0。5和0。1mv， 检查传感器的零点输出和桥路完整性  

　　2.兆欧表测试传感器的绝缘强度推荐量程范围50VDC下测试5000M不得使用50V，以上电压测试绝缘绝对禁止使用摇表测试绝缘  

　　我公司生产的传感器均按照我公司相关的技术标准生产该产品详细的技术性能数据在随产品附送的合格证上合格证上提供了详细的输入输出  

　　阻抗：绝缘阻抗

　　零点输出：输出灵敏度和正确的接线代码

　　检测说明

　　第一步 零点输出检查  

　　零点输出顾名思义即GZD300型称重传感器在没有载荷的情形下的输出值，所有的载荷包括秤架等静载荷都必须去掉的情况下，测试传感器的输出传感器，零点应该是在传感器设计安装使用要求的状态下，测试传感器的零点输出，防止传感器本身自重带来的错误影响;传感器应该连接在稳压电源上，最好采用产品说明书或样本中推荐使用的激励电压，一般一个电源接一个传感器，测试纪录传感器的毫伏电压输出值，除以GZD300型称重传感器的激励电压就得出传感器的零点输出值mV/V，比较这个输出值与传感器的合格证上的数值，如果可能或者我公司的样本中相应数据;即可得出传感器的零点输出是否合格的结论。

　　分析GZD300型称重传感器零位永久性的变化，一般会因为传感器的超载或受瞬间冲击，导致而如果传感器的零位周期性的变化可能是由于应变计受潮或被由于其他原因导致的化学反应所致;当然这种情况也可以检测传感器的绝缘阻抗和测试桥路电阻检查出来  

　　第二步 测试绝缘阻抗 

　　一般我们要求测试传感器的桥路线和传感器本体弹性体外壳等之间的阻抗，注意把传感器和接线盒以及仪表断开

　　调试好测试绝缘箱然后将表笔一端接传感器的电缆线\输出\输入\屏蔽线等，一端接传感器的本体弹性体外壳等;一般要求该阻抗优于5000M，注意不得使用绝缘箱的表笔测试传感器的输入输出阻抗;因为绝缘箱的输出电压远远高于我们传感器内部电器元件的耐压值。

　　分析   

　　我们一般要求传感器桥路同弹性体间的绝缘阻抗优于5000M绝缘值偏低可能是由于传感器桥路受潮或局部桥路受损特别低的绝缘阻抗1K，可能是传感器受潮严重而导致桥路与弹性体短接传感器绝缘低的直接表现就是传感器输出不稳定;而且会随温度变化而变化。

　　第三步 测试桥路阻抗  

　　测试桥路阻抗就是检测传感器桥路的完整性，检测时应将传感器同接线盒和其它测试设备断开输入和输出阻抗测试是用数字三用表表笔依次在传感器的输入端头和输出端头处量取阻抗值，对比测试值同我们的合格证或样本页的数

　　值桥路对称度的确认是指用数字三用表量取一个输入端同一个输出端间的阻抗依次量取，可以得出4组阻抗值该四组阻抗值的差异不得大于3。   

　　分析   

　　桥路阻抗的变化常常是由于桥路受损或断开，电子元器件失效或内部短路。这可能是由于大电流或电压 (雷击或焊接电流)击穿烧毁电桥，或者由于冲击或震动疲劳导致，或者超高温度等原因导致  

　　第四步 测试传感器输出      

　　将GZD300型称重传感器单独接在稳压电源上，使用激励电压10VDC。将传感器的输出端接在毫伏表上，按传感器的安装使用状态在传感器的加载端上加载观测传感器的输出变化。      

　　分析 

　　正常情形下GZD300型称重传感器应该有一个正向的输出，如果传感器的输出异常，可能是由于传感器接线错误或者传感器应变计与弹性体肌体脱落导致。