باسکول وزن اشتباه نشان میدهد؟ | عیبیابی خطای باسکول
مقدمه
یکی از مشکلات رایج در سیستمهای توزین این است که باسکول وزن را کمتر یا بیشتر از مقدار واقعی نشان میدهد، عدد وزن در نقاط مختلف باسکول تغییر میکند یا هنگام قرار گرفتن بار، مقدار نمایش دادهشده پایدار نیست.
در چنین شرایطی اولین چیزی که ممکن است به ذهن برسد خرابی لودسل یا نمایشگر وزن است؛ اما در عمل، اشتباه در طراحی، نصب، سیمکشی، شرایط مکانیکی، جانکشنباکس، ارت و همبندی، نویز محیطی و حتی کالیبراسیون نیز میتوانند باعث خطای سیستم توزین شوند.
بنابراین قبل از تعویض لودسل یا نمایشگر، بهتر است کل سیستم به صورت یک مجموعه بررسی شود.
در این مقاله مهمترین عوامل مؤثر بر خطا و نوسان وزن در باسکول را بررسی میکنیم.
۱. نقش ارت و همبندی در عملکرد باسکول
سیستم توزین با سیگنالهای بسیار کوچک لودسل کار میکند. خروجی یک لودسل معمولاً در محدوده چند میلیولت است و به همین دلیل سیستم نسبت به نویزهای الکتریکی میتواند حساس باشد.
وجود یک سیستم مناسب ارت (Grounding) و همبندی (Bonding) در باسکول اهمیت زیادی دارد.
همبندی مناسب کمک میکند قسمتهای فلزی مختلف باسکول در پتانسیلهای ناخواسته متفاوت قرار نگیرند و مسیرهای ناخواسته جریان و نویز کاهش پیدا کند.
همچنین تجهیزات الکتریکی اطراف باسکول مانند:
موتورهای الکتریکی
درایوها
تابلوهای برق
تجهیزات جوشکاری
منابع تغذیه
تجهیزات صنعتی پرتوان
میتوانند محیط الکتریکی نسبتاً نویزی ایجاد کنند.
بنابراین ارت و همبندی صحیح بخشی از طراحی سیستم توزین است.
نکته مهم :
ارت نامناسب معمولاً به این معنا نیست که «لودسل وزن اشتباه میکند»؛ بلکه میتواند باعث نویز، ناپایداری یا تغییرات ناخواسته در سیگنال اندازهگیری شود.
همچنین نباید برای رفع هر مشکل توزین، صرفاً یک سیم ارت اضافه کرد. مسیر ارت و همبندی باید اصولی و متناسب با طراحی الکتریکی سیستم اجرا شود.
۲. آزاد نبودن سازه باسکول و درگیر بودن مکانیکی آن
یکی از موارد بسیار مهم در عیبیابی باسکول، بررسی آزاد بودن سازه است.
سازه باسکول باید بتواند در محدوده بسیار کوچکی که برای انتقال نیرو به لودسلها لازم است، بدون گیر مکانیکی عمل کند.
اگر بخشی از باسکول به قسمت دیگری گیر داشته باشد، نیروی واردشده به لودسلها ممکن است با آنچه از وزن واقعی انتظار داریم متفاوت شود.
برای مثال ممکن است:
سازه با دیواره تماس داشته باشد
گل و خاک در اطراف قسمتهای متحرک جمع شده باشد
قطعهای بین سازه و فونداسیون گیر کرده باشد
پیچ یا بست اضافی مانع حرکت مناسب شده باشد
مسیر حرکت یا تکیهگاهها مشکل داشته باشند
در چنین شرایطی بخشی از وزن ممکن است از مسیری غیر از لودسلها منتقل شود.
نتیجه میتواند:
کم نشان دادن وزن
تغییر رفتار باسکول در نقاط مختلف
اختلاف وزن هنگام حرکت بار
ناپایداری قرائت باشد.
یک نکته مهم
اگر باسکول در یک نقطه وزن درست و در نقطه دیگری وزن اشتباه نشان میدهد، بررسی مکانیکی باید یکی از اولین مراحل عیبیابی باشد.
قبل از دستکاری پتانسیومترهای Junction Box، باید مطمئن شد که سازه آزاد است.
۳. نصب نادرست لودسل
لودسل یک قطعه دقیق اندازهگیری است و باید مطابق دستورالعمل سازنده نصب شود.
اگر لودسل به شکل صحیح نصب نشده باشد، نیرو ممکن است دقیقاً در راستای مورد انتظار به آن وارد نشود.
مواردی مانند:
نصب نادرست پایه
تراز نبودن
وارد شدن نیروی جانبی
پیچش یا فشار نامناسب
قرارگیری نادرست قطعات مکانیکی
وارد شدن نیرو خارج از جهت مجاز
کشش کابل لودسل
میتوانند عملکرد سیستم را تحت تأثیر قرار دهند.
در نتیجه، حتی اگر خود لودسل سالم باشد، نصب نامناسب آن میتواند باعث خطای اندازهگیری شود.
۴. طراحی نامناسب باسکول و توزیع نامناسب وزن روی لودسلها
یکی از مهمترین عوامل دقت باسکول، طراحی مکانیکی صحیح آن است.
تعداد لودسلها به تنهایی تعیینکننده عملکرد سیستم نیست؛ نحوه قرارگیری آنها و نحوه انتقال بار به لودسلها نیز اهمیت زیادی دارد.
فرض کنیم یک باسکول چهار لودسله داریم.
در حالت ایدهآل، سازه باید به گونهای طراحی شود که نیرو به شکل مناسبی بین لودسلها توزیع شود.
اگر طراحی سازه مناسب نباشد، ممکن است یک لودسل بخش بسیار بیشتری از بار را تحمل کند و لودسل دیگری سهم کمتری داشته باشد.
این موضوع میتواند باعث:
خطای گوشه
کاهش ظرفیت عملی
افزایش فشار روی بعضی لودسلها
کاهش عمر لودسل
دشواری در کالیبراسیون
شود.
بنابراین انتخاب تعداد لودسل و ظرفیت آنها باید همراه با طراحی صحیح سازه انجام شود.
۵. رطوبت و پوسیدگی داخل Junction Box
Junction Box یکی از نقاط مهم سیستم توزین است و معمولاً در محیطی قرار دارد که ممکن است در معرض:
رطوبت
باران
گردوغبار
شستوشوی باسکول
تغییرات دما
مواد شیمیایی قرار گیرد.
ورود رطوبت به Junction Box میتواند باعث:
اکسید شدن ترمینالها
خوردگی اتصالات
تغییر مقاومت مسیرها
ایجاد نشتی الکتریکی
ناپایداری سیگنال
ایجاد خطا در Corner Adjustment شود.
در باسکولهایی که سالها در محیط مرطوب کار کردهاند، بررسی وضعیت داخلی Junction Box میتواند اطلاعات مهمی درباره علت مشکل ارائه دهد.
نکته
گاهی ظاهر بیرونی Junction Box کاملاً سالم است، اما داخل آن آثار رطوبت یا خوردگی دیده میشود.
به همین دلیل در عیبیابی جدی، فقط ظاهر جعبه کافی نیست.
۶. خرابی یا مشکل در کابل لودسل
کابل لودسل معمولاً در محیط صنعتی قرار دارد و ممکن است در معرض:
فشار مکانیکی
کشیدگی
خم شدن مکرر
برخورد با قطعات
رطوبت
جوندگان
مواد شیمیایی قرار بگیرد.
آسیب کابل یا اتصالات آن میتواند باعث تغییر یا ناپایداری سیگنال لودسل شود.
بهخصوص اگر مشکل به صورت مقطعی ظاهر شود، کابل و اتصالات باید با دقت بررسی شوند.
۷. تأثیر انقباض و انبساط حرارتی
تغییرات دما میتواند هم روی تجهیزات اندازهگیری و هم روی سازه باسکول تأثیر بگذارد.
سازههای فلزی در اثر تغییر دما دچار انبساط و انقباض میشوند.
اگر طراحی باسکول، فواصل مکانیکی یا نقاط تکیهگاهی به درستی در نظر گرفته نشده باشند، تغییرات دما میتواند باعث تغییر شرایط مکانیکی سازه شود.
برای مثال ممکن است:
فاصله یک قسمت تغییر کند
سازه به قسمتی نزدیک یا متصل شود
نیروهای ناخواسته ایجاد شوند
توزیع نیرو بین لودسلها تغییر کند
همچنین خود لودسل و تجهیزات الکترونیکی نیز دارای مشخصات دمایی هستند.
به همین دلیل ممکن است رفتار یک سیستم توزین در صبح سرد و ظهر گرم کاملاً یکسان نباشد.
۸. افت کیفیت لودسل در طول زمان
لودسل نیز مانند هر تجهیز صنعتی دیگری میتواند در طول زمان دچار تغییر عملکرد شود.
عوامل مختلفی میتوانند در طول عمر لودسل تأثیرگذار باشند، از جمله:
اضافهبار
ضربههای شدید
بارگذاری طولانیمدت
رطوبت
خوردگی
تغییرات دمایی
شرایط نامناسب محیطی
آسیب مکانیکی
در نتیجه ممکن است لودسلی که در زمان نصب عملکرد مناسبی داشته، پس از چند سال دچار تغییر مشخصات یا افزایش خطای اندازهگیری شود.
البته مشاهده خطا به معنی خراب بودن لودسل نیست و باید با اندازهگیری و مقایسه با مشخصات سازنده بررسی شود.
۹. خرابی یک یا چند لودسل
در باسکولهای چندلودسله، خرابی یک لودسل میتواند رفتار کل سیستم را تحت تأثیر قرار دهد.
نشانههای احتمالی میتوانند شامل موارد زیر باشند:
اختلاف وزن
خطای Corner
ناپایداری
تغییر صفر
کاهش دقت
رفتار غیرعادی در برخی نقاط باسکول
اگر یک لودسل مشکوک باشد، بهتر است فقط به تعویض آن اکتفا نشود.
باید موارد زیر نیز بررسی شوند:
مقاومتهای الکتریکی
خروجی لودسل
وضعیت کابل
شرایط مکانیکی
مقایسه با سایر لودسلها
مشخصات دیتاشیت سازنده
۱۰. عبور کابلهای باسکول از مسیرهای پرنویز
سیگنال لودسل بسیار کوچک است؛ بنابراین مسیر کابل آن اهمیت زیادی دارد.
اگر کابل لودسل در کنار کابلهایی مانند:
کابل موتور
کابل خروجی درایو
کابل جوشکاری
کابلهای قدرت
کابلهای دارای جریان بالا
عبور کند، احتمال دریافت نویز افزایش پیدا میکند.
این موضوع مخصوصاً در محیطهای صنعتی مهم است.
علائم احتمالی نویز میتواند شامل:
نوسان عدد وزن
تغییرات سریع و غیرمنطقی
ناپایداری هنگام روشن شدن تجهیزات خاص
تغییر رفتار سیستم هنگام کار موتور یا درایو باشد.
به همین دلیل مسیر کابل لودسل باید در طراحی کابلکشی به صورت مناسب در نظر گرفته شود و در صورت استفاده از کابل شیلددار، نحوه اتصال شیلد نیز مطابق اصول طراحی سیستم انجام شود.
۱۱. انتخاب ظرفیت نامناسب لودسل
ظرفیت لودسل باید متناسب با ظرفیت و طراحی واقعی باسکول انتخاب شود.
اگر ظرفیت لودسل بیش از نیاز انتخاب شود، ممکن است حساسیت مؤثر سیستم و رزولوشن مورد انتظار تحت تأثیر قرار گیرد.
از طرف دیگر، انتخاب ظرفیت کمتر از نیاز میتواند باعث اضافهبار و آسیب به لودسل شود.
انتخاب ظرفیت فقط با تقسیم ظرفیت باسکول بر تعداد لودسلها انجام نمیشود.
مواردی مانند:
ظرفیت اسمی باسکول
وزن سازه
تعداد لودسلها
نحوه توزیع بار
بارهای خارج از مرکز
بارهای دینامیکی
ضربه هنگام ورود خودرو
ضریب اطمینان
شرایط نصب باید در نظر گرفته شوند.
بنابراین انتخاب لودسل باید بر اساس طراحی واقعی سیستم انجام شود.
۱۲. کالیبراسیون نادرست یا خارج از محدوده مناسب
حتی اگر تمام تجهیزات سالم باشند، کالیبراسیون نادرست میتواند باعث نمایش وزن اشتباه شود.
کالیبراسیون سیستم توزین باید با توجه به ظرفیت، دقت مورد نیاز، تجهیزات و الزامات مربوط به باسکول انجام شود.
مراحل مختلفی مانند:
Zero Calibration
Span Calibration
Corner Calibration
بررسی تکرارپذیری
بررسی خطی بودن در صورت نیاز
ممکن است در فرآیند تنظیم مورد توجه قرار گیرند.
در کاربردهای قانونی و تجاری، الزامات استاندارد و مقررات مربوط به تجهیزات توزین نیز باید رعایت شوند. در ایران، استاندارد ۱۰۲۷۴ از مراجع مهم مرتبط با باسکولهای جادهای است.
۱۳. استفاده از نمایشگر وزن بیکیفیت یا نامتناسب
لودسل فقط یکی از اجزای سیستم توزین است.
سیگنال لودسل باید توسط یک Weight Indicator مناسب دریافت، تقویت و پردازش شود.
اگر نمایشگر کیفیت مناسبی نداشته باشد یا مشخصات آن با لودسل و کاربرد سیستم متناسب نباشد، ممکن است مشکلاتی مانند:
ناپایداری نمایش
رزولوشن نامناسب
حساسیت بیشتر به نویز
خطای پردازش
پایداری ضعیف
کالیبراسیون نامناسب ایجاد شود.
بنابراین انتخاب نمایشگر وزن باید متناسب با:
نوع لودسل
تعداد لودسلها
ظرفیت سیستم
دقت مورد نیاز
محیط کاری
روش ارتباط با نرمافزار یا PLC انجام شود.
۱۴. تنظیم نامناسب Junction Box
در جانکشنباکسهای قابل تنظیم، پتانسیومترها امکان اصلاح بخشی از اختلاف خروجی لودسلها و تنظیم Corner را فراهم میکنند.
اما این تنظیمات نباید جایگزین رفع مشکلات مکانیکی یا الکتریکی شوند.
اگر یک گوشه باسکول اختلاف زیادی دارد، ابتدا باید بررسی شود که:
سازه آزاد است؟
لودسل درست نصب شده؟
کابل سالم است؟
Junction Box سالم است؟
لودسلها سالم هستند؟
توزیع نیرو مناسب است؟
پس از اطمینان از سلامت سیستم، میتوان Corner Adjustment را انجام داد.
۱۵. مشکل در فونداسیون و سازه باسکول
فونداسیون و سازه نقش مستقیمی در عملکرد سیستم توزین دارند.
نشست، تغییر شکل یا مشکلات اجرایی میتوانند شرایط انتقال نیرو به لودسلها را تغییر دهند.
به همین دلیل در باسکولهای قدیمی، علاوه بر تجهیزات الکتریکی، باید شرایط سازه و فونداسیون نیز مورد توجه قرار گیرد.
گاهی یک مشکل ظاهراً الکتریکی، در واقع ریشه مکانیکی دارد.
۱۶. بارگذاری نامناسب و ضربه
باسکول خودرو معمولاً در شرایطی کار میکند که بار به صورت کاملاً آرام روی سازه قرار نمیگیرد.
ورود خودرو، ترمز، حرکت، ضربه یا بارگذاری خارج از مرکز میتواند نیروهای اضافی ایجاد کند.
اگر طراحی سیستم و لودسلها برای شرایط واقعی کار مناسب نباشد، این نیروها میتوانند روی دقت و عمر تجهیزات تأثیر بگذارند.
بنابراین ظرفیت باسکول نباید فقط بر اساس وزن اسمی خودرو محاسبه شود؛ شرایط واقعی بارگذاری نیز باید در طراحی در نظر گرفته شود.
۱۷. چرا نباید بلافاصله لودسل را تعویض کنیم؟
یکی از اشتباهات رایج در عیبیابی باسکول این است که به محض مشاهده خطا، لودسل تعویض شود.
در حالی که همانطور که دیدیم، علت میتواند یکی از موارد زیر باشد:
مشکل مکانیکی
یا
مشکل نصب لودسل
یا
کابل و اتصالات
یا
Junction Box
یا
نویز و کابلکشی
یا
ارت و همبندی
یا
کالیبراسیون
یا
خود لودسل
اگر علت اصلی مشخص نشود، حتی پس از تعویض لودسل نیز احتمال برگشت مشکل وجود دارد.
یک مسیر پیشنهادی برای عیبیابی باسکول
برای عیبیابی اصولی، بهتر است بررسیها مرحلهبهمرحله انجام شوند.
مرحله ۱ – بررسی ظاهری و مکانیکی
آزاد بودن سازه
عدم وجود گیر
وضعیت فونداسیون
وضعیت پایهها
نصب صحیح لودسلها
مرحله ۲ – بررسی محیطی
رطوبت
آبگرفتگی
خوردگی
شرایط دمایی
مرحله ۳ – بررسی الکتریکی
کابل لودسل
اتصالات
Junction Box
ارت و همبندی
مسیر کابلها
نویز
مرحله ۴ – بررسی لودسل
خروجی
مقاومتها
مقایسه بین لودسلها
بررسی اضافهبار یا آسیب احتمالی
مرحله ۵ – بررسی نمایشگر
تغذیه
پایداری نمایش
تنظیمات
کالیبراسیون
سازگاری با لودسلها
مرحله ۶ – تست Corner
وزن مشخص در نقاط مختلف قرار گرفته و نتایج با یکدیگر مقایسه شوند.
مرحله ۷ – تنظیم
در صورت سالم بودن سیستم، تنظیمات لازم مانند:
Zero
Span
Corner
انجام شود.
جمعبندی
وقتی باسکول وزن را اشتباه نشان میدهد، نباید بلافاصله نتیجه گرفت که لودسل خراب شده است.
سیستم توزین مجموعهای از اجزای مکانیکی و الکتریکی است و عملکرد نهایی آن به هماهنگی بین تمام این اجزا وابسته است.
مهمترین عواملی که میتوانند باعث خطا یا نوسان وزن شوند عبارتاند از:
ارت و همبندی نامناسب
گیر مکانیکی و آزاد نبودن سازه
نصب نادرست لودسل
طراحی نامناسب سازه و توزیع نامناسب بار
رطوبت و خوردگی Junction Box
آسیب کابل لودسل
انقباض و انبساط حرارتی
تغییر مشخصات لودسل در طول زمان
خرابی یک یا چند لودسل
عبور کابل از مسیرهای پرنویز
انتخاب نامناسب ظرفیت لودسل
کالیبراسیون نادرست
نمایشگر وزن نامناسب
تنظیم نادرست Junction Box
مشکلات سازه و فونداسیون
بارگذاری ضربهای و خارج از مرکز
به همین دلیل، عیبیابی باسکول باید به صورت سیستمی انجام شود، نه صرفاً با تعویض یک قطعه.
اگر باسکول شما وزن را نادرست نشان میدهد، در نقاط مختلف اختلاف دارد، عدد وزن نوسان میکند یا دقت آن نسبت به گذشته کاهش یافته است، قبل از تعویض لودسل یا نمایشگر بهتر است کل سیستم بررسی شود.
در مجموعه الکترون، مشاوره در خصوص سیستمهای توزین شامل ارزیابی بخشهای مکانیکی و الکتریکی، لودسلها، Junction Box، نمایشگر وزن، سیمکشی، نویز، تنظیم Corner و کالیبراسیون به صنایع مختلف ارائه می گردد.
در این خصوص از بخش تماس با ما در ارتباط باشید .
[لینک داخلی: کالیبراسیون باسکول چیست؟ راهنمای تنظیم گوشهها، لودسل و Junction Box]
[لینک داخلی: لودسل چیست؟ راهنمای جامع انواع لودسل، نحوه عملکرد، انتخاب و کاربرد در سیستمهای توزین]
برای اطلاع از پروژه های اجرا شده مجموعه الکترون در این خصوص می تواند بخش پروژه ها را ملاحظه نمائید .
جهت مشاهده نرم افزارهای مجموعه الکترون در حوزه باسکول و اتوماسیون بخش نرم افزار ها را ملاحظه نمائید .
