SCS—80汽車衡雷擊損壞故障分析處理

某白云石礦粉加工廠建在海拔 1091.8米山旁的一座山的半山腰。汽車衡的東面是山峰，汽車衡正上方是一條架空的通信電纜。電纜用電纜鉤吊掛在鋼絲繩上。鋼絲繩離地面大約  5米高。汽車衡的西邊是小型水庫。2016年  7月在雷電暴雨中遭到雷電閃擊損壞。該汽車衡型號(hào)為 SCS-80型(80噸數(shù)字式地磅)。汽車衡結(jié)構(gòu)組成:汽車衡主要由承載器、稱重顯示儀表、稱重傳感器、連接件、限位裝置及接線盒等組成。

汽車衡工作原理:被載重物或載重汽車置于承載器臺(tái)面上，在重力作用下，通過承載器將重力傳遞至稱重傳感器，使稱重傳感器彈性體變形，貼附于彈性體上的應(yīng)變計(jì)橋電路失去平衡，輸出與重量數(shù)值成正比例的電信號(hào)，經(jīng)線性放大器將信號(hào)放大，再經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由稱重顯示儀表的微處理器(CPU)對(duì)重量信號(hào)進(jìn)行處理后，直接顯示重量數(shù)據(jù)。稱重儀表重量數(shù)字信號(hào)通過 RS232數(shù)據(jù)線傳送到打印機(jī)。數(shù)字式傳感器是在傳統(tǒng)電阻應(yīng)變式傳感器基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代微電子技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)集成而發(fā)展起來的一種新型電子傳感器。數(shù)字式稱重傳感器由模擬傳感器(電子應(yīng)變式)和數(shù)字化轉(zhuǎn)換模塊兩部分組成的。數(shù)字模塊由高度集成的電子電路、采用 SMT表面貼裝技術(shù)制成。它主要包括放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、接口電路。接線盒是汽車衡連接稱重傳感器與稱重儀表的中間部件 (示意圖見附圖所示)。出于抗干擾和堅(jiān)固耐用考慮，接線盒的外殼均由金屬材料制成。接線盒共有 n+1個(gè)傳感器電纜接口，n是稱重傳感器個(gè)數(shù)，1是總電纜，連接接線盒與稱重儀表。數(shù)字式接線盒是將多只數(shù)字式稱重傳感器并接成傳感器接口總線。本文數(shù)字式傳感器為四線制:白線(A)、綠線(B)、紅線(5V)、黑線 0V、屏蔽線(地)。

故障現(xiàn)象:送上稱重物后儀表 LCD屏數(shù)碼亂顯；打印機(jī)也損壞。在承載鋼板一側(cè)找到接線盒。

打開接線盒，準(zhǔn)備在接線盒測(cè)試汽車衡的稱重傳感器。因?yàn)?/span> 10只稱重傳感器   4根同顏色電線并聯(lián)在一起，再與總電纜并在一起。把這  10只稱重傳感器的白線拆開，用數(shù)字式萬用表測(cè)白線對(duì)綠線、紅線的電阻。測(cè)試結(jié)果如下:①、②、③、④、⑤、⑥、⑨、⑩號(hào)傳感器白線對(duì)綠線電阻 R白綠=8.2kΩ，白線對(duì)紅線電阻   R白紅=9.8kΩ。而⑦號(hào)傳感器白線對(duì)綠線電阻  R白綠=2.2kΩ，白線對(duì)紅線電阻 R白紅=3.5kΩ。⑧號(hào)傳感器白線對(duì)綠線電阻  R白綠=330kΩ，白線對(duì)紅線電阻 R白紅=385kΩ。判斷⑦號(hào)、⑧號(hào)傳感器已遭雷擊損壞。更換⑦號(hào)、⑧號(hào)傳感器后該汽車衡恢復(fù)正常。

汽車衡遭擊分析:該汽車衡遭遇的是直接雷擊。⑦號(hào)、⑧號(hào)傳感器位于山峰一側(cè)。該汽車衡遷遇雷擊與其所處地理環(huán)境有關(guān):它處于半山腰中，山峰本易引雷和形成雷電集結(jié)區(qū)。

在汽車衡正上方還有一根通信電纜鋼索，由于它末接地，起了雷電接閃器作用，它放電之地是易釋放的地方，15米×5米的承載鋼板是放電處。在汽車衡的旁邊還有一個(gè)小型水庫，水庫也是引雷區(qū)。針對(duì)該汽車衡特殊的地理環(huán)境，筆者向業(yè)主提出防雷建議:對(duì)通信電纜鋼索、承載器鋼板、接線盒均接地，增設(shè)避雷針。在稱重儀表的電源進(jìn)線加裝 AC220V/AC220V隔離變壓器，加裝浪涌保護(hù)器(SPD)。