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電子單紗強力機計量檢定提綱(上)

Datetime:2014/2/20 13:34:28   Hits:4070

  電子單強儀結構要點及基本工作原理:
電子單強儀無論其型號、外觀各不相同,但各種結構組成均基本雷同。主要包括試樣夾持及紗線喂入系統、伸長測定系統、移動夾持器驅動及速度控制系統、測試結果處理顯示及輸出系統、測試條件輸入系統等組成,各系統等組成,各系統有相應電源供電、有相應接口與微處理器適配。上述各系統工作一般有同一微處理器協調完成。

1、試樣夾持系統:由定、動二夾持器組成,通常定夾持器直接或間接與測力傳感器相聯,動夾持器按設定要求的速度線性移動(全自動式電子單強儀,則其夾持試樣動作受控制電路適時完成),試樣不夾斷、不滑脫是其主要技術要求之一。

2、測力系統:包括測力傳感器、測量電路、A/D轉換器、其功能是將試樣所受拉伸力值模擬信號轉換為相應的數字量,以便通過接口供微處理器(CPU)作進一步處理。

3、伸長測定系統:由于電子單強儀均屬CRE工作方式,定夾持器基本無位移,故檢測拉伸過程中動夾持器的位移量可視為試樣的伸長量。按其結構及工作原理、一般可分為光電轉換式及CPU輸出脈沖計數式兩種,兩者各有優缺點。

4、夾持器驅動及速度控制系統:國內常用驅動方式有三類:A、步進電機驅動。B直流電機驅動。C交流力矩電機驅動。無論何類驅動方式均需包含:速度變換及控制電路、傳動變速機構、總體要求考慮下列性能指標:調速變速范圍、速度穩定性、啟停響應特性、輸出力矩一致性,其他如噪聲、結構復雜程度等亦都是必須注意的問題。

5、測試結果處理及輸出系統:拉伸過程中試樣所受負荷力值、伸長值、時間等都必須隨時分別通過各相應接口送CPU,由CPU作進一步運算、判定等處理,然后將中間結果暫存RAM中備用,經CPU判定拉伸結束(或試樣斷裂),CPU將在RAM程序管理下,按設定程序和工藝要求對測得結果進行統計運算,求得各項統計結果,最終通過相應接口分別顯示或記錄設備。

6、電源供應系統:該系統任務在供應各電氣、電子線路部分的用電,其品質直接影響整機抗干擾、工作穩定、計量準確等主要性能,不能輕視其要求。

7、喂紗、換管及予加張力的工作方式:有多種不同的工作方式。喂紗方式分鏈條、搖臂、橫動等方式,夾持方式分彈簧、氣壓、電磁、手動等;預加張力分直接測讀(通過測力傳感器)和直接加載等方式。

七、電子單強儀測試工作操作方法要點及實例簡介,可參考有關產品說明書中相關條文,本文從略。

八、檢定規程制定、規程技術特性。(略)

九、JJG058-95、電子單紗強力儀檢定規程,條文理解。(略)

十、單強儀的定型檢定。(略)

十一、單強儀的靜態力值檢定。

電子單強儀靜態檢定比較簡單。(請參照JJG058-95、之16.5~16.8),在儀器進入較準等程序或拉伸程序而未啟動拉伸時,掛上砝碼顯示值應與砝碼值吻合并附合JJG058-95要求。其他檢定方法及主要技術要求請參照條文有關規定。

十二、電子單強儀的動態檢定及注意事項:

由于我們了解了儀器的工作過程,在儀器的動態檢定中,還應結合工作過程,子解一些檢定中的應注意的問題,避免人為誤差。

1、斷裂強力的動態檢定:

規程16.4給出了動態檢定方法,也可以把兩只砝碼放在下夾持器的平臺上或人造平臺上(對上夾持器傳感器而言)。拉伸時砝碼肢逐漸脫離,待自然懸垂后,再用手托起小砝碼,在檢定過程實施中要避免人為給砝碼加上力或砝碼釋放太快而使檢測失誤。

2、斷裂伸長的檢定:

規程13.1——13.4給出了具體的伸長檢定方法。在檢定過程中為避免把斷脫伸長疊加于斷裂伸長,可找伸長率較大的毛紗或化纖股線拉伸,用剪刀剪斷試樣(應控制在拉伸強力曲線下降前剪斷)。

3、斷裂時間的檢定:

規程14給予出了本檢定方法。也可兩個人配合和斷裂伸長檢定同時進行。一個人操游標卡尺測伸長,另一個人左手拿秒表,進入拉伸程序后,左手啟動秒表的同時,右手啟動拉伸(自動單強儀要用眼觀察動夾持器的啟動)后,右手再操剪刀,當紗線拉伸至一定的伸長,右手剪斷紗線的同時,左手停止秒表計時,誤差應符合規程有關要求。

十三、儀器的保養及故障排除

1、儀器的保養:電子單強儀是電子系統和機械結構有效結合的機電儀一體化儀器。儀器的機械傳動部分要根據制造廠家提供的用戶使用說明書的要點及時注油、調整、清潔;電器部分每天或經常通電,以保證其電子元器件的可靠性、穩定性、防止受潮。

2、檢查故障的方法與步驟:

維修是一項認真而細致的工作,在未經過周密判斷故障的所在情況下,決不能輕易拆調儀器,更不能隨便代換元器件,否則會事倍功半。排除故障須按一定的步驟和方法進行,這些方法不是一成不變的,應在實際情況下靈活運用。

A、 維修者基本要素:

(1)系統的了解儀器的各部分組成,基本工作原理及正常的工作狀態。在維修以前應先熟悉儀器的電路組成,機電結合,各部分電路及元器件作用原理,及有關電路在正常工作狀態下的典型參數,如波形信號、參考電壓,各重點參數等,這將提高維修速度和維修效果。
(2)應了解調整點的位置、作用及正確的調整方法。如放大器的放大倍數校準與傳感器的零位基準調校及傳感器供電精密度穩壓電源調整可調電位器的正確位置與調整步驟。如果不了解其操作方法和步驟以及全部正確位置和功能就無法下手或人為造成調節混亂,使儀器計量失準。
(3)熟悉使用測試儀器、技術手冊或其他數據資料。
測試儀器是維修人員得力助手,熟練、正確使用各種測試儀器和設備,會幫助迅速準確找出故障所在部位。各種技術手冊或數據資料是維修者最佳資料來源,可以從其中查出有價值折正確數據,幫助判定故障。
(4)合理分析故障、選定檢修方案:迅速判定故障所在部位和找出損壞元件要靠長期維修經驗,如果合理地檢查步驟也會幫助你迅速準確地找到部位,可少走彎路。
(5)對修復的儀器進行必要的指標檢定:儀器修復或調整有關計量電路后,要對儀器進行計量檢定。

B、 認真分析故障現象和確定故障范圍:

根據故障表現去判斷故障發生部位,進一步確定故障元件,迅速排除故障要靠豐富的維修經驗和熟練的檢修技巧。如果我們能按一定的檢修步驟去認真的查找,要實現以上目的的亦是不難的。

(1)了解儀器的使用情況:首先應詳盡的了解儀器的使用情況及產生故障的原因和現象,這具有重要的參考價值,還可以減少許多不必要的測試手續。了解的內容主要包括:儀器使用時間(年限)?故障是突發還是漸發?是經常性還是時有時無?是否別人修過?都有置換過什么原器件等等。了解上述情況為便于分析故障作為參考。如果是剛購新儀器,則多發生偶發性故障,例如運輸過程中的振動造成元件松動接觸不良現象,特別使用者對儀器隨便調整致使機件損壞或失調,這種故障通常只要認真進行恢復、調整、安裝好松動元件即可消除故障,對于使用多年的舊儀器則發生損耗性故障較多,這主要電路元件和機件特性變差式或磨損、疲勞、氧化所致。如電解電容容量下降、漏電、繼電、繼電器觸點氧化、接觸不良、機械磨損導致不到位等等。

判定故障屬某一功能范圍:利用故障現象判定故障范圍亦是行之有效的方法,計量失準應到傳感器、放大器、放大系統找致病因素;拉伸不正常應到拉伸驅動系統找毛病,可用耳朵聽電機動作有響聲的元器件聲音不否正常?可用鼻子嗅有無異味?關斷電源后,可用手摸可疑元器件有無過熱的現象。

充分利用感官——視覺、嗅覺、聽覺、觸覺等去辯認故障元件;也可以用元件代換法替下可疑元器件,在更換元器件時一定要有嚴格的科學態度和一絲不茍的認真精神,更換元件的安裝每個腳號應反復核對準確無誤,并保證焊接良好,保持原樣。
3、故障的排除思路:

機械故障一般可由感官判定并根據具體情況排除。

儀器由電器故障一般可分為以下幾大部分:

A、電源。電子單強儀的電源輸入一般是交流220V,儀器設計者根據國家有關規定設計在電壓波動180~~240內是可以正常使用的,如果超出這個范圍,則要考慮加裝穩壓器,如果電源污染嚴重導致儀器工作受干擾,可考慮增加電源凈化器。儀器要有良好的接地,避免強干擾引起儀器在工作失誤和保證工作人員的工作安全性。

交流220V輸入儀器后,經變壓器變壓又分為若干組子電壓,經整流濾波后給各需要部分提供合格的電壓,各制造者都有自己的設計風格。維修時要根據制造者提供的技術資料進行分析,基本可以有以下規律可循:CPU 、P10、CTC、顯示器、微型打印機等+5V供電,傳感器+10V——12V(個別有+5V)供電,電機、電磁開關、驅動部分由于選用器件型號不同,供電電壓亦不同。維修時還有以下規律可參考:交流電壓經整流、濾波后,穩壓前的直流電壓約是輸入交流電壓1.414倍。例:220V整流、濾波后的電壓220×1.414≈310V,15V整流濾波后15×1.414≈21V,如果和此規律不吻合,則可能:(1)變壓器設計內阻太大,(2)用電電路有問題,(3)電容失效或性能下降,(4)二級管壞或性能下降,等等。

隨著技術的發展,穩壓部分已有很多成品穩壓電路亦可任其電壓、電流擴展,這里不一一贅述。

B、 傳感器及放大部分

如果紗線斷裂后(在分檔強力儀選檔合適)動夾持器繼續拉伸不返回或放上砝碼不顯示、顯示不正常、則要考慮部分故障可能,等效電路見圖3。具體檢查可以分以下步驟:

(1)傳感器:
傳感器一般選用電阻應變式,電阻值350歐或750歐左右的四個應變電阻組成一個電阻橋,有效的貼在平衡(懸臂)梁或S形金屬機體上,用一般萬用表便可測出是否正常(不包括貼片脫落)。
(2) 用4.5數字萬用表檢查傳感器,在傳感器供電受力時輸出端是否有電壓輸出。
(3) 如果以上正常,檢查放大器電源電壓是否正常?
(4) 檢查放大器在傳感受器受力放大器輸出電壓應隨著傳感器受力大小作相應變化。
(5)如果以上都基本正常而力值顯示不準確,則應通過負荷計量檢定,調零位及靈敏度放大倍數,使該系統性能符合要求。
(6)零位調校及儀器校準:各種單強儀由于設計不同,零位有手動調零位和CPU自動讀零,那么零位調校要配合儀器校準參考使用說明書反復調校,直至計量準確符合要求。
(7)如果以上都正常,故障仍不能排除,則要考慮接口部分或中間信號輸送回路。

接口電路:

C、接口電路比較復雜,P10、CTC等是各分支電路和CPU交換信息的中間站,所有的檢測信號、控制信號,幾乎全通過他們。P10外圍分支接口皆從此不同引腳輸入、輸出,那么則可以以此為根據在不同現象分析原因,找出致病原因,其P10電路亦是較易損壞元件之一。可用元件代換法,如更換后故障現象未變,則要看接口輸入、輸出回路、雙面電路板孔化、分支接口,特別是有限位開關、功能變換開關、繼電器的設計方案,這些元器件是薄弱環節。由于以上元器件的動作頻繁性,在紡織廠高溫高濕特定環境條件下,彈簧要疲勞,觸點要氧化,
第三紡儀 吳老板 10:25:24
因此要重點檢查或用元件代換法,電阻、電流、電壓檢查法,全自動單強儀還要檢查機械接口工作是否到位?是否磨損嚴重超限造成的不能動作?定位系統是否牢靠?有無松動現象?總而言之:多方位分析,逐個擊破、縮小范圍、排除故障。

D、驅動部分:

半自動單強儀驅動部分設計比較簡單,只有拉伸部分,而全自動式單強儀自動拉伸部分、換管、自動喂紗、電磁開關、電磁夾持器都各有其驅動部分。所有驅動部分都有一個共同特點,即用小信號控制高電壓、大電流(相對而言),驅動部分小信號來自P10,為避免前后級之間相干擾和提高儀器的可靠性,信號的中間轉換部分一般用光電耦合器(光耦)輸送信號,有的單強儀(或早期產品)中間信號用的微型繼電器(中間繼電器)。后級信號處理部分:國內外早期產品是采用繼電器、電磁開關、電磁閥開關高電壓、大電流達到驅動目的,這些機械動作元件由于頻繁工作極易發生故障,隨著科學技術的發展,此類功能電子元器件相繼問世,使可靠性能成百倍、千倍提高,其開關特性又特別好,在電子單強儀電路設計中采用電子元器件完全可以勝任,革除故障隱患提高儀器的可靠性,一直是儀器制造廠的重大研究課題。由于各廠的具體狀況,致使目前各型號電子單強儀故障率高低不一。
電子單強儀的驅動部分可靠與否又直接和電源有聯系,信號和P10有聯系。因此驅動部分是本儀器的高發區。如果維修技術資料缺乏,難以勝任維修工作,致使儀器癱瘓,因此用戶應要求儀器制造廠商隨機帶有效的電氣接線圖,并注明技術參數,以便給維修提供方便條件(國家有關法規已有此規定)。

驅動部分雖然復雜,又鑒于各廠設計風格不同,但只要具體情況具體分析,如在故障檢查時先分析是否有共同點(例:各部分都不能正常運轉,則屬共同點)。從共同點分離出來的分支電路一個環節分析、排除、理清紋路,循序漸進,找出故障所在,可達到觸類旁通、舉一反三的目的。

以本儀器最大驅動電路——拉伸驅動為例——馬達不轉。檢查步驟:(1)馬達供電正常嗎?(2)馬達是否損壞?(3)驅動開關元器件是否良好?(4)驅動前置及供電是否正常?(5)光耦供電板及元器件如何?(6) 從P10 有否信號輸出?(7)輸出信號幅度?P10、CPU供電及工作程序?(8)檢查步驟亦可把順序倒過來,亦可從中間向兩邊分,要根據維修者經驗,工作習慣等靈活掌握,當然此類工作離不了制造廠商提供的技術資料。

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