如何安装调试辊压机进料称重仓 - 图文

辊 压 机 进 料 称 重 仓 电 气 调 试

（成都利君电气调试培训资料之二）

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一、概述

二、称重传感器

2.1称重传感器原理：

2.2 称重传感器的种类和选型 2.3 称重传感器量程选择 2.4 称重传感器常用参数描述 2.5 称重传感器电缆

2.6 怎样识别传感器接线和判断传感器是否正常 2.7 称重仓应该安装几只传感器 2.8 称重仓和称重传感器的安装 三、称重仪表 3.1 称重仪表概述

3.2 称重仪表常用参数和功能 3.2 称重仪表选型注意事项 3.3 称重仪表的安装

3.4 称重传感器和称重仪表之间的接线 四、称重仓的标定 4.1 标定的基本知识

4.2 称重仓的两种标定方法描述 4.3 带数码显示仪表的标定方法 4.4 自制简易毫伏信号发生器。

4.5 称重仪表模拟量输出部分标定方法 五、常见故障处理流程

六、WM-0800重量变送器使用指南 6.1 主要技术指标： 6.2 仪表选型注意事项： 6.3 安装和接线 6.4 标定方法

6.5 特殊情况下的标定方法一 6.6 特殊情况下的标定方法二

辊压机进料称重仓电气调试

一、概述：

辊压机基于料层粉碎原理，进料必须连续、稳定并具有一定的料压力，为此在辊压机进料端上部设置一个称重仓和溜子来保证进入辊压机的料流稳定。 称重仓可以帮助操作人员了解仓内料位高度，随时保持合适的料面高度以便能建立最适合辊压机操作的料压力。

称重仓是指能够被整体称量重量的料仓，料仓的承重点支撑在称重传感器上，物料来料从仓顶进入，卸料从仓下溜子卸出。，为保证计量准确，来料和卸料溜子同料仓连接的部位都要求采用软连接，仓体其它部位不能和除传感器以外的物体刚性连接或接触（能够上下滑动的、柔性的限位器除外）。一般来说料仓由3个均匀分布支点支撑（特殊情况下也有4个或更多个支点的），称重仓设计和安装时应尽量保证每个支点的承担的重量是相同的。 二、称重传感器 2.1称重传感器原理：

称重传感器的作用是将作用在它上面的力转变成可以测量的电信号，称重传感器有很多种类，以信号转换原理分可分为压磁式、电容式、液压式、振弦式、电阻应变片式等，其中以电阻应变片式应用最广。称重仓基本都选用电阻应变片式称重传感器。

电阻应变片式称重传感器的核心是传感器内部的金属弹性体（或称为敏感梁或弹性元件）及一组采用特殊工艺粘贴在弹性体上的电阻丝（也有采用电阻薄膜的），这些电阻丝称为电阻应变片。传感器受压后弹性体产生弹性变形，这个变形导致粘贴在一起的电阻丝长度改变，电阻丝的电阻值也随之变化，由于弹性体变形量和施加在传感器上的力成正比，因此只要检测出电阻值的变化就能测出力的大小。

在传感器内一组电阻应变片按照惠斯登电桥方式连接，电桥方式有一系列的优点，它可以补偿侧向力干扰、补偿温度变化影响等。称重传感器内部电路原理示意图如图2所示，采用全桥式等臂电桥。

称重传感器接上仪表工作时，相当于在电桥A、B两点间加上恒定的供桥电压，当称重传感器没有受压时电桥平衡，C、D之间无电压差。当传感器受压时电阻R1~R4阻值发生改变，电桥平衡被破坏，C、D两点间出现电压差，电压差大小和所受力成正比。

图2 称重传感器内部原示意理图

当一个称重仓采用多只传感器共同工作时，应选择相同规格和参数的传感器（即传感器配对），接线时将各只传感器的相同端并联在一起，也就是并联组桥，组桥之后的输出信号电压是所有传感器信号电压的平均值。同一个仓的传感器需要配对使用，配对要求各个传感器量程相同，灵敏度系数和输出电阻误差小，在称重仓应用场合对传感器参数配对要求不严格，只要是同规格传感器，参数相差不大的产品即可。

由于制造误差原因，实际上传感器空载时还有很小的电压输出，国家标准规定：10V激励电压时称重传感器空载小于正负400uv输出。市场上传感器大多在正负100uv以内。 2.2 称重传感器的种类和选型

电阻应变片式称重传感器根据应用场合的不同有很多种类，简单的按受力方式可分为剪切式、拉伸式，压力式。有关称重传感器的种类和选型知识内容很多，这里不再赘述。如图3、4、5为称重仓常用的几种称重传感器。这几个传感器都是压力式，即称重仓的力（重量）是压在传感器承压头上

图3 杭州南洋GY-1型称重传感器 图4 常州托利多SBD型称重传感器

图5 德国HBM公司RTN型称重传感器 2.3 称重传感器量程选择

称重传感器量程依据称重仓可能对传感器产生的最大压力确定。一般来说，传感器的量程越接近它上面的的载荷，其称量准确度就越高。但在实际选择时，除了考虑加在传感器上的正常载荷外，还要考虑事故载荷、偏载、以及振动冲击等动态载荷。因此在选用传感器量程时应留有一定的富裕量来保证传感器的安全和寿命。

根据经验，称重传感器工作在其30%～80%量程内为最佳，一般辊压机粉磨系统安装称重仓的位置，振动和冲击负荷比较小，仓体和溜子重量一般小于5吨，辊压机标准称重仓

的仓内物料装载量按照30吨设计（在事故状态下最多可能有40多吨物料），加上一些偏载因素，称重仓采用3个支点时每个传感器承受的压力约为15~20吨，传感器量程选择20~30吨均可。称重仓采用4个支点时建议仍按照3支点选择量程，因为4个支点很难保证每个传感器均匀受力。

对于未按30吨标准装载量设计的称重仓，可以参照上述原则选择量程。如果在使用过程中存在较大冲击力，还可以再增加些富裕量。称重传感器一般有120~150%FS的安全过载能力（请参看相应说明书），在安全过载范围内短期使用不会损坏传感器。

选择好量程后套用传感器厂家的标准系列值，例如：15、20、25、30、40吨等，比较特殊的是杭州南洋生产的GY-1型传感器，这个传感器按照出口标准生产，量程是按千磅（单位：klb）英制单位计算，每千磅等于0.4535吨，常用的50klb量程等于22.675吨。 2.4 称重传感器常用参数描述

表征称重传感器性能的参数很多，除了前面已经介绍的量程外、主要参数还有灵敏度系数、输入输出电阻、非线性误差、滞后、重复性误差、蠕变，飘移等。

电阻应变片式称重传感器是一种很成熟的传感器，普通传感器测量精度都能在0.2级以上，也就是20吨量程的传感器精度误差最大不超过40公斤，其它的如非线性误差等指标都非常好。传感器的精度对于测量仓内料位是绰绰有余的。国内正规厂家的质量和精度都完全能满足要求，没有必要选择进口传感器。

称重传感器有一个很重要的参数“灵敏度系数”需要强调一下，每个传感器标签上面都有，它是传感器出厂前厂家用压力机标定测试后得出的，参数的单位是“mV/V”,通过它可以计算出传感器受到的压力和它的输出信号的关系，这个参数表示如果传感器加1V的激励电压（也叫供桥电压），在传感器受到额定量程标称的压力时输出端产生的mV电压。

举例（1）：

称重仪表提供给传感器的激励电压为10V直流，传感器的额定量程为20吨，传感器灵敏度系统为3 mV/V，则传感器在承受额定重量20吨时产生的输出为：3×10 = 30 mV。

如果万用表测量传感器输出信号为5.4 mV，假设传感器上的重量是X吨，通过下述公式计算：

20 : 30 = X : 5.3

X =（20×5.3）÷ 30 = 3.6吨

输入电阻也是传感器的重要参数之一，输入电阻的含义是从传感器两个激励电压端测得的电阻值，市场上的传感器电阻值在300~ 4000欧的都有。传感器工作时需要由仪表提供激

励电压，仪表激励电压的供电能力是有限的，使用前需要核实多只传感器并联组桥后的电阻值是否满足激励电压驱动能力要求。例如：4只350欧传感器并联后的等效电阻为87.5欧，10V激励电压产生的电流为115mA，考虑一定富裕量后仪表的激励电压驱动能力应大于120mA，否则激励电压不稳定甚至仪表不能正常工作。

传感器推荐的激励电压范围为5~15VDC，过大的激励电压会带来传感器内部发热甚至损坏传感器，一般仪表提供的都是10V或12V激励电压，也有5V或6V的。 2.5 称重传感器电缆

传感器大多数配有2 ~5米长的电缆（有些传感器采用插头没有配电缆），电缆有4芯和6芯两种，大都采用屏蔽电缆，电缆各芯线颜色代表的信号端因生产厂家而异，请仔细阅读传感器的说明书正确地连接。如果说明书找不到了可以参考2.7的方法自行判断。

几种常用的称重传感器电缆芯线颜色举例以作参考。

厂家 HBM 常州托利多 杭州南洋 型号 RTN SBD GY-1 EXC+ 黑 绿 红 EXC- 兰 黑 黑 SIG+ 红 白 绿 SIG- 白 红 白 SEN+ 黄 SEN- 兰 屏蔽 黄绿 2.6 怎样识别传感器接线和判断传感器是否正常

1． SHD(屏蔽) 2． EXC-(激励负) | 3． SIG-(信号负) 4． SIG+(信号正) 5． EXC+(激励负) 6. SEN+(反馈正)

7. SEN-(反馈负) 图6 6线制称重传感器内部接线示意图

如图6所示是6线制传感器有两根线在传感器内部是分别并联在电压激励的正和负上的，比4线制多出的两根线用作桥压检测反馈，它能够保证称重系统在长距离使用和温度变化很大时供桥电压稳定性，一般用于高精度测量场合，料位检测场合用4线即可（6线的可并联后视为4线）。有传感器接线图的可以按照接线图注明的电缆芯线颜色判断端子功能，没有接线图最好电话咨询传感器生产厂家，对于有些用户使用的传感器找不到资料的可以用

万用表判断，方法如下：

传感器同仪表或接线盒完全断开，万用表拨到电阻档，如果是6线的，先用万用表找出短接的两组线并分别拧在一起视为4线传感器，万用表的黑表笔接传感器的黑色线（一般传感器黑色线为激励负端），用万用表的红表笔分别接传感器的另外几根线观察电阻值，电阻值最大的那根线是另一个激励端，这两根线称为供桥电源端，其余两根线的电阻约小25~30%（但这两根线电阻误差小于1~2欧），为信号输出端。

供桥电源端电阻值称为传感器输入电阻，电阻因传感器不同而不同，一般阻值在5K欧姆以内（大部分规格的传感器只有几百欧，请参看传感器说明书）。传感器两个信号端之间电阻称为传感器输出电阻。一般传感器输入电阻端会进行一些温度、灵敏度的补偿，因此传感器输入电阻比输出电阻高20~100欧姆。这也是判断供桥端和信号端的依据之一，当然也有极个别传感器输入、输出电阻是一样的。

传感器电缆引线和传感器外壳之间的绝缘电阻应大于2000MΩ，如果要准确检测这个值必须使用专用绝缘检测仪在50V电压下测量，简单判断传感器好坏用普通万用表检测电阻在几百M以上即可，测量时严禁使用高压摇表。

由于传感器的内部是电桥原理，因此用万用表测量4根线的阻值可以大致判断传感器是否有故障。但是，电阻值正确并不能完全保证传感器就是好的，最终检验方法是将传感器接上称重仪表，给传感器加上已知压力，用万用表毫伏档检查传感器输出信号，将这个信号和传感器受到的压力应该产生的理论输出信号大小比较，，如果比较吻合就可以判断传感器是正常的。

这里推荐一个给传感器加压方法：称重仓空仓重量和溜子重量可以根据仓的外形和钢板厚度计算出来（估算即可），空仓时将传感器正确安装在仓的其中一个支撑点，按上述2.5所示方法计算传感器输出信号理论值。估算压力需要注意仓的重量是由3个支点分担的，仓只有三分之一重量压在这只传感器上。 2.7 称重仓应该安装几只传感器

标准称重仓有3个支撑点，理论上说每个支撑点安装一只传感器是最准确的测量方案。但料位测量不推荐这样的方案，原因如下：基于辊压机粉磨工艺系统位称重仓安装称重传感器的目的是测量仓内料位而不是商用计量，料位测量结果用于帮助操作人员更好的操作设备运行。并不需要有非常高的绝对测量精度。只要料位测量的结果相对准确并且重复性好，没有操作人员在意仓内物料真实重量究竟是15吨还是15.6吨，这样的测量偏差也不会对工艺系统运行造成任何影响。

基于上述原因，我们推荐称重仓采用一只传感器方案，另外两个支撑点采用特殊设计的假支点代替传感器。我们提供的称重仓标准设计图上3个支点按照120度的角度均匀分布，每只传感器受力基本相同，即使因为安装和物料料偏载原因每个传感器受力略有偏差，只要安装没有问题这些偏差都在可接受的范围，而且这些偏差是固定偏差，可以在标定时得到纠正，测量重复性也不会受这些偏差影响。

但是，如果称重仓采用的是4个支点支撑结构，则每个支点都得用传感器，不能用假支点代替。因为称重仓多于3个以上支点时单个点的受力是不确定的。 2.8 称重仓和称重传感器的安装

我们公司设计有称重仓成套图纸已经有称重仓和传感器安装说明，这里只补充说明和强调一些容易忽略的问题：

? 称重仓溜子一定要和辊压机进料口对准，安装时建议待辊压机进料装置就位后再定位称重仓，歪斜的溜子不但影响下料也影响称重仓的计量。

? 称重仓的重量要保证落能在传感器和假支点上，进出料溜子、风管和称重仓之间必须采用软连接，不得有刚性物体支撑分担称重仓重量。例如：爬梯必须离地吊挂布置，仓外壳不许垂直碰基础和楼面，仓的出料溜子不能和辊压机进料口有垂直方向刚性接触，压缩空气管道和电缆保护管不能直接焊接在溜子上（可在溜子焊一个长度500毫米以上横向角钢来连接固定管道）。

? 称重传感器的底座应平整，安装底座有足够的刚性（预埋厚度大于20mm钢板），不但单个传感器底座平台要保证水平。三个底座也应保证在一个水平面上。称重仓同传感器接触部位要保证足够的刚度，必要时增设加强筋板。

? 称重传感器不能承受横向力，称重仓必须设置横向限位器。如果称重仓露天安装，遇大风有倾翻可能的还需要增加垂直限位器。对于一些用户自行设计的称重仓，如果重心较高也需要加垂直限位器。正常情况下垂直限位器不得产生垂直附加力。 ? 传感器过载能力有限，建议安装完毕再就位，安装过程可用等高垫块代替。传感器就位后尽量避免在仓或溜子上烧电焊，焊机负极搭铁位置不当会造成焊接电流流过传感器（露天安装的称重仓感应雷也会有同样破坏作用）。为避免传感器意外损坏，传感器安装位置需要设置一个连接传感器上、下安装平台的软铜线电缆，电缆截面积大于50平方毫米，电缆可以用电气室安装电缆时截下来的屏蔽电缆屏蔽层，两端焊接在铜线鼻子上，然后上、下平台各焊一个螺栓固定线鼻子。

三、称重仪表 3.1 称重仪表概述

称重传感器均需要配置称重仪表，市场上这类仪表种类很多，称重仪表的叫法也很多，例如：称重变送器、重量变送器、称重控制仪、称重显示仪、称重单元和称重终端等。

它们的功能大同小异，基本功能都是给称重传感器提供激励电压和接收称重传感器输出的mV信号，mV信号通过仪表标定后变成重量数码显示或4~20mA模拟量信号输出，有些仪表还提供更多的附加功能，诸如下料控制，零点跟踪、通讯功能等。

为表述方便以下统称为称重仪表。 3.2 称重仪表常用参数和功能

? 激励电压：也称为供桥电压，它是称重仪表提供给传感器的固定直流工作电压，要

求精度和稳定性很高，市场上常见为5V、10V、12V；

? 最大输入信号电压：称重仪表允许接收的来自传感器的输入信号电压最大值。 ? 量程：对于带数码显示仪表，最大量程表示仪表能够显示的最大数值（不计小数点

位置影响）。对于变送输出，量程是指变送器输出20mA对应的称重值； ? 小数点位置：小数点位置这个参数只针对需要数码显示的仪表，合理选择小数点位

置对指导操作人员控制仓内料位非常重要，太少仓位反应迟钝，太大则后几位跳动无法看清。30吨称重仓建议选择3位小数，即最末位数码表示公斤数。

? 去皮功能：去皮又称为“清零”或“校零”，智能仪表上可按键（或组合键）实现

去皮，去皮后称重传感器上的荷载被认为是皮重而不予显示，当前显示归零，变送输出被置为4mA。非智能的模拟变送器（不带单片机）不能按键去皮，需要由电位器调整输出为4mA；

? 自动零点跟踪：有些智能仪表带有这个功能，每当仓位处于零点附近时被仪表判断

为新的零点而自动去皮，用于称重仓时应禁用自动跟踪。

3.3 称重仪表的选型注意事项

在辊压机称重仓料位计量场合，一般都需要将料位显示到中央控制室或操作员岗位，因此称重仪表应选用带4~20mA信号变送输出的类型，仪表自身带不带数码显示都可以。

称重仓标定一次非常不容易，选择称重仪表需要注意仪表的可靠性和稳定性，仪表的精度不需要太高，0.2级即可，一定要选择市场上口碑比较好的品牌。我们遇见过极个别现场用户选用的称重仪表质量较差，供桥电压和信号放大漂移大，信号不稳定，甚至零点和量程调节时互相影响。这种仪表最好说服用户更换，如果必须得使用，零点和量程要来回反复调

整，使用后还要定期校准。

称重仪表和传感器的信号匹配是选择称重仪表必须考虑的，称重仪表有一个参数叫最大输入信号电压，有些仪表低到10多毫伏，也有的仪表达到100mV，选型前需要核实传感器最大输出信号电压（传感器灵敏度系数乘以仪表激励电压）是否和仪表匹配，传感器的输出电压不能超过仪表接受信号范围，信号超限后仪表无法正常工作。

目前市场上仪表的激励电压一般为4 ~ 20VDC，匹配传感器和仪表时需要考虑仪表激励电压驱动能力能否满足传感器要求，特别是一个仪表带多只传感器，几只传感器输入电阻并联后的等效电阻必须大于仪表激励电压能驱动的最大电阻。如果激励电压驱动驱动能力以电流表示，这时应核算在传感器在该仪表激励电压下工作的电流，该值应小于仪表最大允许值。

例如：4只输入电阻为350欧传感器，仪表10V激励电压，传感器工作电流为：114mA，则仪表驱动能力必须大于114mA，考虑一定富裕量后建议大于130mA以上。

仪表参数是否设置方便也是选型时需要注意的，有些称重仪表说明书生涩难懂，有些说明书太过简单，这类仪表不询问生产厂家都不知道如何标定。还有一些仪表功能设置不合理，例如我们在某现场发现有个仪表不能单独标定量程，量程标定前必须先校零，给使用带来极不便。这些仪表在选型使都应该回避。

仪表数码显示应在5位以上，小数后需要3位（即：最低位显示公斤），至于传感器接口是4线或6线均可。模拟输出分辨率高于1/10000，模拟输入分辨率应更高。模拟输入和输出每秒转换次数大于3次。

如果仪表使用在北方地区，户外安装时要求仪表能在环境温度-20℃下工作。LED数码显示仪表或不带数码显示仪表一般均可在低温下工作（尽管仪表说明书只标明-5℃）。需要注意的是液晶显示仪表，在0℃以下不能工作。 3.4 称重仪表的安装

我们推荐将仪表放在传感器附近同一层楼面，距离称重仓最好小于5米的墙上或柱上。仪表安装前请仔细阅读说明书，确定合理的安装方式。称重仪表根据结构形式不同，有些允许单独安装、有些要求安装在控制箱内。请注意防水、防尘，不得露天安装。

如果是单只传感器则电缆直接引到仪表位置，采用多只称重传感器时可以设置一个接线盒，传感器信号线先到接线盒汇总再接入仪表。传感器电缆长度最好要求控制在20米以内，信号电缆建议单独穿管敷设，不要靠近动力电缆特别是高压电缆和变频器输出电缆。 3.5 称重传感器和称重仪表之间的接线

单只传感器的接线比较简单，称重传感器电缆的各芯线分别按照信号定义同仪表相同定

义信号端连接即可，如图7是四线输入仪表和4线传感器和6线传感器接线示意图。图8是六线输入仪表和4线传感器和6线传感器接线示意图。如果用户配置的是4线输入仪表，传感器桥压反馈线可以不接或在传感器出口处就分别拧在一起后并联到仪表供桥输出端。

图7 四线输入仪表和4线传感器和6线传感器接线示意图

图8 六线输入仪表和4线传感器和6线传感器接线示意图

称重仓配有多只传感器的接线：

1） 一个称重仓不管采用多少只传感器也只需要一个仪表，传感器并联方式接入仪表，

称之为幷联组桥。并联组桥需要注意各只传感器之间的匹配，否则会引起测量误差。传感器需要匹配的参数有量程、灵敏度系数和输出电阻。由于称重仓对测量精度要求不高，一般来说只要传感器采用一个厂家同规格的就可以了；

2） 有些仪表上已经有多只传感器独立的接线端子，（如常州托利多的WM-0800有4组

接线端），每个传感器分别接入，1只传感器就只接1组，其余的不接；

3） 如果仪表上只有一组端子但有多只传感器就需要先通过接线端子汇总后再接入仪

表，汇总的方式有接线盒和现场控制箱方案，在仪表安装章节已有介绍，这里不再赘述。当然，应急情况下将几只传感器的同名端拧在一起后接入这组端子也是可行的，但考虑以后检修方便不推荐这样做。

4） 市场上有售传感器专用接线盒，这种接线盒内有多只电位器用于匹配传感器间的差

异，一般用在高精度测量场合。称重仓对称量精度要求不高，普通接线盒即可代替。普通接线盒内接线参照图9所示。接线盒建议采用IP65防护等级。

图9 多只称重传感器带接线盒接线示意图 四、称重仓的标定 4.1 标定的基本知识

称重仓使用之前都需要标定，标定的目的是建立称重仓物料重量和称重仪表显示重量（或4~20mA变送输出）之间的对应关系。描述标定方法之前需要先了解一些基本知识，以下是标定需要用到的一些参数和术语

? 皮重：称重仓本体重量，应包括仓的溜子、保温材料和耐磨衬板。 ? 净重：仓内物料的重量；

? 毛重：皮重和净重之和，传感器平时受的力就是毛重；

? 去皮：去皮又叫“清零、校零或除零”。由于进入仪表的传感器信号既包含了物料

重量也包含了皮重，因此要在空仓时通过仪表“去皮”功能消除皮重信号对显示的影响。去皮后仪表显示为零（变送输出为4mA），表示仓内没有物料。

4.2 称重仓的两种标定方法描述

称重仓标定有两种基本方法，其一是实物标定法，仪表标定量程时采用标准砝码或已知重量的实物给称重仓加载完成量程标定；其二是模拟信号标定法，这种方法不需要实物，利用mV信号发生器模拟传感器输出信号，直接给仪表输入理论计算的mV信号标定仪表量程。除了这两种方法之外还有一些特殊情况下的标定法，在附件WM-0800标定中有描述。

第一种方法的优点是可以做到标定精度非常高，商务计量或需要很高计量精度的场合必须采用实物标定。仓的吨位比较小时可以采用满量程加载，但仓量程较大时满量程标定就比较麻烦了，这时一般采用5%~30%实物加载，标定后延伸到满量程。当然，不足额实物标定的精度比满量程实物标定精度低一些，总之，实物标定精度取决于“实物”的精度。辊压机称重仓标定没有必要采用砝码，可用仓内物料重量代替砝码。

第二种方法是我们推荐的方法。前面已经说过，辊压机进料称重仓标定目的是料位检测，对精度要求并不高，而我们选择的传感器和仪表精度又很高。因此，依据理论计算的传感器输出信号值代替实物标定产生的信号来标定仪表量程是可行的。虽然标定误差比砝码实物标定大一些但完全在可以接受范围，最大的好处是这种标定方法可以降低劳动强度。 4.3 带数码显示仪表的标定方法

不同现场使用的仪表可能不同，前面已经讲过，称重仓使用的仪表必须带有4~20mA模拟量输出，但有些仪表带有数码显示，因此标定必须兼顾使仪表的数码显示和模拟量输出均标定正确，下面举例分别说明仪表数码显示部分和模拟量输出的标定方法：

举例（2）：有一个30吨额定装载量的称重仓，采用单只额定量程为20吨传感器（其余2个为假支点），传感器灵敏度系数为2.5mV/ V, 称重仓和溜子等本体重量（皮重）估算为4.25吨，仪表供桥电压为10V。 标定方法： 第一步：检查

标定前按照前面讲述方法检查了传感器和称重仪表接线正确无误，确认此时是空仓。仪表上电，用万用表20V直流电压档检查仪表“+EXC、–EXC”端电压，应和说明书所述供桥电压相符并且电压稳定。

（注意：仪表供桥电压一般是很稳定准确的，如果测量值和说明书偏差太大应排除万用表测量精度原因，下面的测量要求万用表精度达到0.5%以上） 第二步：测量传感器输出信号

用万用表mv档测量仪表“+SIG、–SIG”端电压，（例如：传感器输入信号1.83mV），测量时注意信号极性，如果反了请对调两根信号线； 第三步：计算传感器理论输出信号

计算4.2吨皮重时传感器在10V供桥电压下应该产生的理论信号值Vp

1）4.2吨皮重分配在单只传感器上荷载为：4.2 ÷ 3 = 1.4吨； 2）传感器额定量程时输出为：10×2.5 = 25 mV

3）理论信号值Vp：（25×1.4）÷ 20 = 1.75 mV

第四步：评估传感器质量和受力状况

理论计算值和实际测量值相差0.08mV（1.83 – 1.75 ），误差约为4 %，考虑到仓的皮重估算误差和万用表测量误差影响，偏差在可接受范围（小于10%都为可接受范围），理论计算值和实测值基本相符说明传感器质量和传感器的受力没有问题。如果偏差过大需要找出原因才能进入下一步。 说明：

1） 此步骤目的是评估传感器质量和传感器受力状况，如果仓内有物料无法排空也可以

参照此步骤进行评估。这个时候传感器信号输出就应该是皮重和物料重量之和，同样可以计算传感器理论输出值和实测值的差异来评估。

2） 物料的重量采用体积乘以容重来计算。（常见物料容重为：生料----1.6 t/m3，孰料----1.9

t/m3，铁矿----2.5 t/m3），也可采用皮带秤定量进料。

3） 有时候传感器标签和资料全部丢失，传感器4根信号线无法辩认。可以通过前面介

绍的方法找出两组线，接上任意一组作为供桥信号， 测量另一组的信号输出，如果发现传感器输出信号和理论计算差距较大，可能是接错了，对换两组线再次评估。

第五步：去皮

这个步骤完成称重仪表去皮（或称校零），如果是空仓，直接按仪表的去皮功能键“去皮”（不同仪表去皮方式不同，请参照仪表说明书）。去皮后仪表净重显示被置零。 如果仓内有物料，去皮要复杂一些，方法见附件关于WM-0800标定相关部分 第六步：量程标定

前面已经讲过标定有两种方法，实物标定法和模拟信号标定法最大的区别就在量程标定。按照说明书调整仪表到量程标定状态，加载重量让仪表显示当前净重值，然后按键输入当前的重量并确认。加载重量有以下几种方法： 实物加载：

1） 如果此时仓内有已知重量的物料可以直接按照实物标定法标定量程，物料重量最好大于仓的额定装载量10%，否则标定精度会较差。物料重量可以根据体积估算。 2） 配有皮带秤的现场可以让皮带秤定量下料到称重仓，根据皮带秤的显示重量来标定。不过经验表明：用户的皮带秤不一定准确，要看情况决定是否采纳皮带秤的数据。 上面两种方法需要注意：单只传感器时偏载对计算已知物料重量有影响，多数情况下料仓进料口都没有对正料仓中心，偏载是难免的。偏载后分摊到每个支点上的重量不

均衡，物料较少时各支点间不均衡更严重。在仪表上输入物料重量时要考虑这个影响，如果偏料靠近传感器一侧在计算实物重量时适当少算一些，反之要多算一些。 3） 有些用户采用在称重仓上站人的方法进行量程标定，人的重量作为砝码虽然精度很差但也可以应急，起码能够让仪表显示一个靠谱的净重值。这里除了提醒注意安全外还有以下几个事项需要注意：

? 称重仓如果是采用单只传感器方案，人必须站到传感器正上方，多站几个人会使标定精度好一些，人要尽量紧凑地站在正上方。考虑到其它支点还是多少承受了部分人的重量，因此在计算人的重量时打点折。

? 称重仓采用多只传感器方案则对人的站位没有严格要求，什么位置都可以。 ? 这种标定方法仅是让仪表显示相对准确，不要太相信它的精度。料仓第一次下料的时候还是要派操作人员监控仓位避免满仓，待仓内料比较多时估算物料重量按照前面方法再次标定量程。

4） 称重仓上挂砝码标定法，这种方法比站人准确。采用单只传感器时要注意挂砝码的位置，注意事项同上面所述“站人”标定法。 模拟加载：

模拟信号量程标定法采用毫伏信号发生器模拟满仓时输出信号，模拟加载方法在第6部分WM-0800标定有详细描述，这里不再赘述。 4.4 自制简易毫伏信号发生器。

利用毫伏信号发生器标定称重仪表是一个容易掌握的简便方法，如果在现场没有毫伏信号发生器可以按照以下方法自制。

方法（1）：

? 找4只同样阻值的电阻，阻值在350Ω ～ 10 kΩ均可。 ? 4只电阻按照图2所示连接成电桥，4个连接点各引出一根线；

? 电桥对角线两根线接入仪表供桥电源端，剩余2根线作为毫伏信号输出； ? 输出信号大小最好控制在额定量程输出附近（不能超过仪表最大允许输入值），否则请重新换一对线作为供桥电压端或调整4个电阻的位置。 ? 如果有阻值比较高（几百K欧以上）的电阻取一只并联在其中一个桥臂也能调整输出信号大小。当然有可调电位器更好，能连续调节输出信号大小。 ? 操作时请小心，任何时候都严禁供桥电压被短路，以免损坏仪表。 方法（2）：

? 准备一节1.2～1.5V干电池，1～5K电位器和电阻各一只，电位器和电阻的电阻值之比为1:20 ~ 1:30 。

? 电位器一端接电池负端。另一端和电阻串联后接入电池正端，电位器中心抽头和电池负端输出信号最大约为50 ~ 75mV，连续可调。

4.5 称重仪表模拟量输出部分标定方法

如果仪表同时带有数码显示和模拟量输出的话大都不用再单独标定仪表模拟量输出，这种仪表先在参数设置选择0~20mA还是4~20mA输出，请选择4~20mA输出类型。选择好后零点对应4mA，20mA对应的值可以单独设定。

有个别仪表不能选择模拟输出种类，只有0~20mA一种输出类型，这时候就要单独设置4mA对应的零点。

这里有一个建议：仪表20mA对应重量应该比仓的额定装载量大一些，这样在仓处于超额定荷载的事故状态时仪表仍然能有正常输出，例如上面的例子，仓的额定荷载是30吨，我们可以将20mA对应的重量设定为40吨甚至50吨。

第6部分为本公司常用的托利多WM-0800重量变送器标定方法，这个仪表不带数码显示智能仪表，只能输出4~20mA。这种纯模拟信号输出仪表和带数码显示仪表标定方法略有不同。

五、常见故障处理流程

一套配置良好的称重系统一般来说调试好之后故障不多，温度漂移和时间漂移对称重系统使用影响很小，平时使用只需要定期（3 ~ 6个月）在空仓的时候做一个去皮即可。如果在使用过程中发现显示重量和实际重量有明显差别请按照以下步骤处理。

故障检查的切入点在仪表信号输入端，只要仪表能够给传感器提供正常的供桥电压，传感器的信号反馈mW信号可以直接反应称重仓传感器的受力状态。按照本文前面描述的方法，能够很容易发现故障究竟出在传感器部分还是仪表部分，这种方法可以大大缩小故障范围。

称重系统故障检查流程图断开仪表电源，拆除传感器和仪表之间所有接线。然后重新给仪表上电，再次检测电压。**注意：桥压反馈线需要短接到供桥端用万用表测量仪表供桥电源端电压（+EXC，－EXC）否电压正常？是拆除传感器接线后仪表供桥电压恢复正常，说明是外部原因引起的仪表供桥电压异常。用万用表测量仪表输入信号电压（+SIN，－SIN）是电压正常？否故障原因：1）仪表至传感器的线路有短路2）原接线是否未接桥压反馈3）传感器内部有短路故障4）传感器输入电阻低导致仪表供桥驱动电流不足5）线路上窜入有异常电压故障原因：仪表硬件故障**注意：更换新仪表后请排除来自电源或传感器过电压、短路等故障隐患后仪表才能再次通电。参照称重仓标定第三步计算当前物料重量时传感器应该输出的信号值，比较万用表测量的输入信号电压是否和该值相符**注意：理论计算值依据估算的重量，重量一定要正确，要考虑诸如标定后增加保温材料重量的影响。A处理流程：1）用万用表检查来自传感器连线，判断传感器电阻是否异常；2）复核仪表的供桥驱动电流能力是否满足要求；3）检查传感器绝缘状态，线路是否有破损现象。否否测量电压和理论计算相符？说明是来自传感器的电压不正常引起的仪表输出信号和实物重量不符是说明来自传感器的信号电压是正常的，故障来自于仪表部分理论电压计算正确吗？是故障原因：1）传感器故障或接线不正确2）万用表不准确3）称重仓皮重变化后未重新去皮4）称重仓安装原因，传感器受力不正确5）更换了不同规格新传感器未标定误差原因：1）皮重估算不准确，比如：没有计入耐磨钢板重量，没有计入溜子重量等；2）仓内料重估算不准确；3）传感器的灵敏度系数由于标签遗失或看不清楚导致取值错误；5）激励电压取值错误；故障原因：1）仪表参数设置不正确2）仪表输入接线是否反了3）4~20mA输出回路断线或接线错误4）仪表硬件故障处理流程：处理流程：处理流程：重新计算理论电压，再次判读测量电压和理论电压是否相符1）首先检查称重仓安装，重点检查进出料管道、爬梯是否有影响传感器受力的刚性连接，下料溜子软连接是否正常；2）询问故障发生前是否有人在称重仓违规电焊，是否传感器有受到异常冲击，传感器有否更换或重新安装过；3）检查传感器至仪表之间线路；4）检查传感器各输出信号线之间电阻有否异常，多只传感器应分别检查；5）给传感器加载，测量输出是否正常。1）首先检查仪表参数设置，请按照标定流程步骤重新去皮和标定仪表；2）检查仪表接线3）用万用表测量仪表输出电流，排除仪表输出端接线原因引起的信号异常，复核接收信号仪表的量程是否和本称重仪表相符；4）上述步骤处理后仪表仍然不正常则有可能是仪表故障。A六、WM-0800重量变送器使用指南

WM-0800是梅特勒-托利多公司生产的一款称重仪表，这款仪表精度和稳定性都非常好，该仪表不带数码显示，提供电压和电流模拟流量信号各1路输出。 6.1 主要技术指标：

电源：24VDC±4VDC，5W 激励电压：5VDC，60mA 输入信号范围：1~15mV 零点信号范围：1~12mV

模拟输出：4~20mA，负载电阻最大500Ω；0~10V，最小负载电阻10kΩ 工作温度范围：-10 ~ 45℃

安装方式：现场挂墙安装式，防护等级IP65

图1 WM-0800仪表面板布置图

6.2 仪表选型注意事项：

该仪表激励电压（供桥电压）驱动较低，使用前要核实接入的称重传感器输入电阻，各只传感器输入电阻并联后必须大于87欧，也即是说市场上常见的350Ω称重传感器最多可以接4只。

选型时注意传感器的灵敏度系数应小于 3mV，因为该仪表最大允许的传感器输入信号只有15mV。

6.3 安装和接线

仪表可直接安装在现场的墙上或柱上，4个安装孔尺寸为：280×62，孔径?7mm。

图2： 仪表内部元件和端子布置示意图

接线前应用万用表仔细检查传感器输入和输出电阻是否正常，电缆芯线和传感器外壳不得有短路现象，电缆外皮不得有破损。传感器的灵敏度系数大于2mV时请将图中标示为“跨接器”的绿色插头置于断开位置。

图3 主电路端子示意图

如图2为仪表内部元件布置示意图，传感器电缆从仪表左侧电缆端头孔接入到仪表接线板，该仪表有4组接线端子（1# ～ 4#传感器），如果少于4只传感器时其余的端子不接线。端子名称已经标注在接线板上，其中SHLD表示接传感器电缆的屏蔽层。接线板上的4组端子只能接4线传感器，如果传感器是6线的并需要高精度测量时可以直接接到主电路端子。

如果只有1只传感器，也可以不用仪表内的接线板，拆除接线板和称重接口端子之间的

7根连线，将传感器电缆线直接接入右侧主电路端子。

这个仪表提供了模拟电压和电流两种输出信号，称重仓一般都接4~20mA模拟量输出信号，如图4所示，接受该信号得仪表或PLC模块输入电阻（即称重仪表模拟输出的负载电阻）需小于500Ω，通电前可以用万用表测试一下确认。

图4 模量输出接线示意图

24V电源和模拟信号电缆从右侧的2个电缆孔接入，这两根电缆可以合用一根电缆。没有用的电缆入线孔应拧紧保持密封状态，避免现场水汽和粉尘进入仪表内部。 6.4 标定方法

以下介绍的标定方法适用于称重仓还未下料处于空仓状态，标定请按以下步骤进行： 1. 标定前检查和准备：

确认传感器已安装妥当，接线正确。仪表上电后用万用表检查接线板传感器激励电压（+EXC，－EXC）应为5V；保持称重仓在空仓状态， 2. 评估传感器和称重系统状态

? 但估算称重仓的皮重，计算传感器理论输出信号；

**举例（3）：称重仓皮重为3.8吨，采用3只量程为20吨传感器支撑，传感器灵敏度系数为2.5mV，仪表激励电压5VDC。

则传感器理论输出信号Vp = （（5×2.5）×3.8）÷（3×20）= 0.792mV，不论采用3只还是单只传感器信号都是一样大小。

? 用万用表的mV档测量仪表接线板传感器实际输入电压，任意测1组信号即可（也可测主电路端子“+SEN”，“－SEN”。将测量结果和理论计算信号对比，差别在10%以内是可接受的，说明称重系统状态正常，否则应找出差别过大的原因才能进入下一步骤。

（**提醒：将传感器的输出信号线从接线板上单独拆下，保持激励电压接线，用万用表mV档单独测试每只传感器的输出信号，可以帮助评估各只传感器的受力状态快速确认故障。）

3. 去皮

万用表调到电流测试档位，表笔串入本仪表的模拟信号输出端（如图3带×处），

按住仪表面板功能键，直到3个指示灯变为“上面的两个指示灯亮，下面的一个指示灯闪烁”时松开功能键，此时仪表进入去皮功能。

观察万用表显示电流读数，通过仪表面板上面的4个加、减键改变电流读数，直到万用表的读数为4mA，去皮结束。按着功能键并保持三秒，仪表自动保存刚才的设置，同时退出去皮设定功能。 4. 量程校准

这一步骤的作用是给传感器加载，校准仪表模拟输出和实物重量的关系。校准前首先要明确20mA准备对应多大的仓内物料重量，这里有个建议：20mA对应值应该比仓的实际装载能力大20~50%，例如装载量30吨的仓，推荐选择20mA对应40吨。也就是仪表输出的模拟信号4~20mA对应0~40吨量程。以下是常用的2种校准方法： 实物标定法：

? 给仓内放料到仓的额定装载量30%以上（越接近仓的额定装载量量程校准越准确），计算此时物料对应的mA值

**例如：仓内放有物料18吨，如果选择4~20mA对应0~40吨

则18吨物料对应的输出电流：（（20－4）×18）÷40 ＋ 4 = 11.2mA ? 持续按仪表上功能键3秒进入去皮后松开功能键，再点按功能键一次使仪表上3个指示灯变为“上面一个指示灯闪烁，下面两个指示灯亮”，此时仪表进入量程设置功能。

观察万用表显示的电流读数，通过仪表面板上面的4个加、减键改变电流读数，直到万用表的读数为11.2mA结束。按着功能键并保持三秒，仪表自动保存刚才的设置，同时退出量程设定功能。

? 称重仓上站几个人上去，观察此时万用表显示电流是否有增加，计算增加的电流mA数是否和人的重量相符，如果相符表示本次标定正确。

模拟信号标定法：

此种标定法仓内不放料，用mV信号模拟器代替传感器加载，以下举例说明

**举例（4）：称重仓采用3只量程为20吨传感器支撑，传感器灵敏度系数为2.5mV，仪表激励电压5V，选择4~20mA对应0~50吨。 ? 计算50吨理论输出mV信号：

1）因为3只传感器受力60吨时输出信号为： 5×2.5 = 12.5mV 2）所以传感器受力50吨时输出信号为：12.5÷50×60 = 10.416mV

? 拆下主电路端子和接口板之间传感器信号连线（+SIG，－SIG），将模拟mV信号正负极分别接入主电路端子“+SIG”，“－SIG”端，调节模拟mV信号到10.416mV。 观察万用表显示的电流读数，通过仪表面板上面的4个加、减键改变电流读数，直到万用表的读数为20mA结束。按着功能键并保持三秒，仪表自动保存刚才的设置，同时退出量程设定功能。

? 恢复传感器接线，按照前面介绍的方法站几个人到称重仓评估本次标定结果。 6.5 特殊情况下的标定方法一

有些时候准备标定时称重仓已经装有物料，排空物料再去皮非常不方便，这种情况也可以应急标定，以下举例介绍应急标定方案

**举例（5）：某料仓采用3点支撑，其中一个点用1只额定量程为40吨传感器，其余两个点为假支点，传感器灵敏度系数均为2.0mV，WM-0800仪表激励电压为5VDC。

估算料仓的皮重为8.6吨，此时料仓内估算已经有23.5吨（应为32吨）物料，用万用表测得传感器输出信号为3.46mV。

希望仪表变送输出为4~20mA对应0~60吨，要求在此种状态下标定称重仓。 标定方法如下：

? 理论计算皮重加料重传感器输出信号应为： （（5×2.0）×（8.6＋23.5））÷120 = 2.675mV

理论计算值和实际测量值相差约20%，说明称重系统有问题，问题可能出在以下几

个方面：

1）皮重估算不准确，比如：没有计入耐磨钢板重量，没有计入溜子重量等； 2）仓内料重估算不准确；

3）某只传感器接线不正确，可以按前面已介绍过的方法逐只传感器排除； 4）传感器的灵敏度系数由于标签遗失或看不清楚导致取值错误；

5）传感器为完全受力，仓和基础、楼面、辊压机进料口等部位有刚性连接； 5）激励电压取值错误； 6）万用表精度有问题

（**假设这次发现的原因是物料容重估算有误，重新核定后物料重量修正为32吨，再次计算理论信号为3.33mV，和实际测量值接近。如果发现误差原因可能是传感器灵敏度系数取值错误但又找不到准确值，那么理论计算和实际测量偏差较大都认为在可接受误差范围，这时候核算一下，保证仓满载时传感器输出信号不超过仪表的

输入信号范围）

? 理论计算32吨物料对应的仪表模拟电流输出为： （（20－4）× 32）÷ 60 ＋ 4 = 12.53 mA

按仪表功能键，使仪表进入量程校准（即加载点模拟输出）功能，调节仪表加、减键使仪表输出电流为12.53mA，保存设置并退出量程校准功能。 ? 理论计算皮重输出信号应为：（（5×2.0）×8.6）÷120 = 0.7166mV 模拟信号去皮法：

如果有模拟mV信号发生器，则使仪表进入去皮功能，给仪表输入0.72 mV信号，调节仪表加、减键使万用表显示为4mA，最后保存并退出去皮功能。 应急去皮法：

如果现场没有mV信号发生器可以用，这里推荐一种应急去皮法：

1） 拆掉传感器和仪表接线（或者拆掉仪表接口板至主电路端子“+SIG”线），使传

感器输入仪表的信号为“0”

2） 计算传感器“0”信号时仪表应该输出的模拟mA信号；

同样参考前面举例的称重系统数据（举例（5）），通过计算我们已经确定了两个点的关系，即3.46mV输出12.53mA；0.72mV输出4mA，通过这两个点可以列出下图所示的函数曲线，由这条曲线求出Y=0mV时X应输出多少毫安即可使仪表在估算的皮重点0.72mV输出4mA，也就是下图中曲线和X轴的交点A。

图5 输入信号和输出信号函数曲线

求解A点坐标：

因为曲线上两个点均满足公式Y=kX+b，因此将2个点坐标代入公式产生两个等式（见图5），求解这两个等式：k = 0.3212；b = — 0.5649

根据公式Y= kX + b，当Y = 0 时，X = 1.7587，也就是传感器输入0mV时仪表输出约为1.76mA。

3） 按功能键使仪表进入去皮功能，调节4个加、减键，调节仪表输出等于1.76mA 4） 恢复传感器接线，标定结束

5） 由于皮重是估算的，这种方式校准的皮重零点不准确，只能暂时使用，建议待

以后称重仓空仓时需要重新校准。

（**注意：这种应急标定方式适合WM-0800仪表，其它类型的仪表不一定适合） 6.6 特殊情况下的标定方法二

这种标定方法用于料仓有料不能放空场合，但料仓还允许继续进料： 1） 估算料仓内物料的重量和皮重（例如：仓内物料重量是9.8吨）；

2） 在仪表上测量传感器输出信号，按照前面介绍过的方法评估传感器信号是否正常，

再站一个人在传感器上方观察信号是否有变化；

3） 确认仓重对应的模拟量范围，例如：4～20mA对应0～50吨，计算出仓内物料重量

9.8吨对应的仪表模拟电流输出：（（20－4）×9.8）÷ 50 ＋ 4 = 7.14 mA 4） 按仪表功能键进入“去皮”功能，调节4个加、减键使仪表输出等于7.14 mA，保

存设置并退出去皮功能；

5） 给料仓加料，理论上讲加料量越多标定精度越高，但最多不能超过辊压机投料料仓

料位要求，最低应大于料仓额定装载量10%，（例如：加料5吨）；

6） 计算加料后仪表应输出的电流：（（20－4）×（9.8＋5））÷ 50 ＋ 4 = 8.74 mA 7） 按仪表功能键进入“量程”功能（即加载点模拟输出功能），调节4个加、减键使

仪表输出等于8.74 mA，保存设置并退出；

8） 由于料重和皮重是估算的，这种标定方法存在精度不高问题，建议以后待仓空时进

行一次“去皮”，仓满时进行一次“量程校准”。

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