Как проверить тензодатчик или диагностика неисправностей в работе тензодатчиков

Указанные в статье параметры диагностики тензодатчиков относятся к продукции группы компаний VPG выпускаемые под брендами: CELTRON, REVERE TRANSDUCERS, SENSORTRONICS, TEDEA-HUNTLEIGH. При диагностике тензодатчиков других производителей следует использовать параметры тестирования указанные в техническом паспорте тестируемого тензодатчика.

Тензодатчики предназначены для определения силы или веса в широком диапазоне неблагоприятных условий. Они не только
самая важная часть системы электронного взвешивания, но и наиболее уязвимая.
Поиск и устранение неисправностей в работе тензодатчиков
Возможные причины выхода из строя тензодатчиков:
- перегрузка
- попадание молнии
- скачки напряжения
- воздействие химических веществ или влаги
- неправильная установка
- вибрации
- ударные нагрузки
Эти причины могут привести к дрейфу нуля, неустойчивой передаче данных или её отсутствию вообще.
К снижению точности показаний приводит обрезка длины стандартного кабеля тензодатчика, так как его сопротивление учитывается в общем сопротивлении указанном в паспорте тензодатчика.

Данная статья рассматривает типовые проблемы при эксплуатации тензодатчиков и способы тестирования для выявления мест поломки комплекса весоизмерительного оборудования.

Тщательно проверьте целостность весоизмерительной системы:
• Проверьте систему на наличие замыканий (может быть вызвано загрязнением, механическими повреждениями)
• Проверьте на наличие повреждений, коррозии или значительного износа металлоконструкций платформы.
• Проверьте кабельные соединения с распределительной коробкой и весовым терминалом.
• Проверьте работоспособность и точность показаний индикатора или весового терминала на исправном тензодатчике.
Проведите визуальный осмотр весоизмерительного оборудования перед началом выполнения тестов описанных далее.
Особое внимание следует уделить признакам коррозии (особенно в местах установки тензодатчиков), целостности
кабелей ( разрывы, разрезы, замокания ) и состоянию кабельных вводов и разъемов.

Для тестирования тензодатчиков необходимо следующее оборудование:
• Высокоточные, откалиброванные, цифровые вольтметр и омметр с точностью измерения ± 0,1 мВ и ± 0,5 Ом, для измерения баланса нуля и целостности мостовой схемы.
• Мегаомметр, с прелом измерения 5000 МОм с точностью 500 МОм при напряжении 50 вольт, для измерения сопротивления изоляции.
Не используйте мегомметры с рабочим напряжением более 50 вольт, чтобы не допустить выхода из строя тензодатчика!
• Для измерения баланса нуля потребуется подъемное устройство для снятия нагрузки (кран, гидравлический домкрат и т. д.)

Для сравнения используйте данные параметров тензодатчика указанные в сертификате калибровки, которым укомплектован каждый тензодатчик. В сертификате калибровки указываются точные значения входного и выходного сопротивления, сопротивление изоляции, баланс нуля, номинальная нагрузка и схема подключения.

Тестовые процедуры и анализ

На приведенной ниже диаграмме представлена предлагаемая последовательность действий при тестировании комплекса весоизмерительного оборудования. Для определения  места неисправности необходимо произвести измерения на каждом тензодатчике отдельно.

Cхема тестирования для выявления мест поломки комплекса весоизмерительного оборудования

Тест №1: Баланс нуля

Схема измерений баланса нулевой точкиБаланс нулевой точки определяется на выходе тензодатчика в состоянии «без нагрузки». Поэтому на тензодатчик не должна действовать никакая нагрузка (в том числе вес установочного комплекта и конструкций весоизмерительного оборудования). Чтобы избежать получения не верных результатов, измерения должны производиться на тензодатчике закрепленном в соответствии со схемой установки указанной в технической документации к нему. Тензорезистор должен быть подключен к стабилизированному источнику питания напряжением не менее 10В. В системах с несколькими датчиками необходимо на время проведения измерений отключить остальные датчики от цепи.
Измерьте милливольтметром напряжение на выходе тензодатчика и разделите на значение входного напряжения и вы получите значение нулевого баланса в мВ/В. Сравните с значением указанным в сертификате калибровки тензодатчика или в техническая документации к нему. Техническую документацию производителей вы можете найти на нашем сайте на странице тензодатчика вашей модели на вкладке "Документация".
Анализ результатов.
Изменения в нулевом балансе обычно возникают, если тензодатчик постоянно испытывает деформирующие перегрузки и/или ударные нагрузки. Тензодатчики у которых показания измеренного напряжения меняются, скорее всего имеют повреждение тензорезистора в следствии воздействия химических веществ или влаги, соответственно так же вероятно повреждение изоляции и герметизирующего слоя (для восстановления герметизации тензорезистора рекомендуем герметик DOW CORNING 3140 RTV).


Тест №2: Сопротивление изоляции

Схема замера сопротивления изоляции тензорезистора

Сопротивление изоляции измеряется между контурами электрических цепей тензодатчика, корпусом датчика и экрана кабеля. Пред началом измерений отключить весовой индикатор от тензодатчика или тензодатчик от распределительной коробки в зависимости от схемы включения, далее соединить вместе все входы и выходы тензодатчика.
Произвести замер сопротивления изоляции с помощью мегаомметра между соединенными проводами (четырьмя или шестью) и корпусом тензодатчика. Повторите измерение между теми же 4 или 6 выводами и экраном кабеля. Затем измерьте сопротивление изоляции между
корпус тензодатчика и экраном кабеля.
Никогда не используйте мегаомметр для измерения входного сигнала или
выходного сопротивление тензодатчика, так как он работает с использованием величины напряжении которое превышает максимальное допустимое напряжение для цепей тензорезистора.
Анализ результатов.
Сопротивление изоляции всех тензодатчиков должно быть не менее 5000 МОм между тензорезистором и корпусом тензодатчика, тензорезистором и корпусом тензодатчика и экрана кабеля. Если сопротивление ниже этого значения, то это скорей всего это связано с губительным воздействием химических веществ или влаги на тензодатчик или кабель.
Чрезвычайно низкие значения измерения (≤1 кОм) указывают на короткое замыкание, а не на воздействие влаги.
Стабильность измерений параметров сопротивления изоляции так же может зависеть от окружающей температуры.


Тест №3: Целостность моста

Схема проверки тензодатчика на целостность мостаЦелостность моста проверяется путем измерения входного и выходного сопротивления, а также баланса моста. Отсоедините тензодатчик от соединительной коробки или весового терминала.
Сопротивление на входе и выходе измеряется с помощью омметра для каждой пары входных и выходных сигналов. Сравните измеренное значение с значением указанным в сертификате калибровки тензодатчика или в технической документации к нему. Техническую документацию на тензодатчик вы можете найти на нашем сайте на странице тензодатчика вашей модели на вкладке "Документация".
Баланс моста получается путем измерения значения сопротивления между:
• минусовым выводом ВЫХОД и минусовым выводом ВХОД
• минусовым выводом ВЫХОД и плюсовым выводом ВХОД
Разница между обоими значениями измерений должна быть меньше или равна 1 Ом.
Анализ результатов.
Изменения мостового сопротивления или баланса моста чаще всего вызвано оборванным или или отгоревшим проводом, отказом электрического компонента или внутренним коротким замыканием. Чаще всего это происходит из-за бросков напряжения (молния или сварка), физического разрушения от ударной нагрузки, вибрации или усталости металла, воздействия высокой температуры или при использовании не совместимых компонентов в системе весоизмерительного оборудования.


Тест №4: Сопротивление удару

Тестирование тензодатчика ударными нагрузкамиТензодатчик должен быть подключен к стабилизированному источнику питания напряжением не менее 10В. В системах с несколькими датчиками необходимо на время проведения измерений отключить остальные датчики от цепи. Подключите вольтметр к выходным проводам. Произведите легкий удар по тензодатчику небольшим резиновым молотком. Будьте предельно осторожны, чтобы не повредить тензодатчик при испытании на ударостойкость.
Следите за показаниями вольтметра во время теста. Показания не должны становиться неустойчивыми и случайными, они должны оставаться разумно стабильными и возвращаться к исходным нулевым показаниям.
Анализ результатов.
Неустойчивые и случайные показания могут указывать на повреждение электрических соединение или поврежденный клеевого слоя тензорезистора (для восстановления плотного прилегания тензорезистора к корпусу тензодатчика рекомендуем клей M-BOND 610 ADHESIVE KIT).


Если Вы не нашли ответ на интересующий вас вопрос, возможно он есть на форуме нашего сайта.


Универсальный тестер тензодатчиков LCT-Ultimate

Тестер тензодатчиков LCT-UltimateДля профессиональной работы по диагностике тензометрических датчиков рекомендуем универсальный тестер тензодатчиков LCT-Ultimate который является автономным ручным устройством, которое было специально разработано для полного выявления неисправностей тензорезисторных элементов тензодатчиков.  Отличительной особенностью данного тестера это наличие возможности проверки усталости металла в датчике.


  Тензодатчики