80噸電子地磅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。電子地磅的東面是山峰，地磅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。地磅的西邊是小型水庫。2016年  7月在雷電暴雨中遭到雷電閃擊損壞。該地磅型號為 SCS-80型(80噸數字式地磅)。地磅結構組成:地磅主要由承載器、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。

地磅工作原理:被載重物或載重汽車置于承載器臺面上，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變計橋電路失去平衡，輸出與重量數值成正比例的電信號，經線性放大器將信號放大，再經 A/D轉換為數字信號，由稱重顯示儀表的微處理器(CPU)對重量信號進行處理后，直接顯示重量數據。稱重儀表重量數字信號通過 RS232數據線傳送到打印機。數字式傳感器是在傳統電阻應變式傳感器基礎上，結合現代微電子技術、微型計算機技術集成而發展起來的一種新型電子傳感器。數字式稱重傳感器由模擬傳感器(電子應變式)和數字化轉換模塊兩部分組成的。數字模塊由高度集成的電子電路、采用 SMT表面貼裝技術制成。它主要包括放大器、A/D轉換器、微處理器(CPU)、存儲器、接口電路。接線盒是地磅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個傳感器電纜接口，n是稱重傳感器個數，1是總電纜，連接接線盒與稱重儀表。數字式接線盒是將多只數字式稱重傳感器并接成傳感器接口總線。本文數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)。

故障現象:送上稱重物后儀表 LCD屏數碼亂顯；打印機也損壞。在承載鋼板一側找到接線盒。

打開接線盒，準備在接線盒測試地磅的稱重傳感器。因為 10只稱重傳感器   4根同顏色電線并聯在一起，再與總電纜并在一起。把這  10只稱重傳感器的白線拆開，用數字式萬用表測白線對綠線、紅線的電阻。測試結果如下:①、②、③、④、⑤、⑥、⑨、⑩號傳感器白線對綠線電阻 R白綠=8.2kΩ，白線對紅線電阻   R白紅=9.8kΩ。而⑦號傳感器白線對綠線電阻  R白綠=2.2kΩ，白線對紅線電阻 R白紅=3.5kΩ。⑧號傳感器白線對綠線電阻  R白綠=330kΩ，白線對紅線電阻 R白紅=385kΩ。判斷⑦號、⑧號傳感器已遭雷擊損壞。更換⑦號、⑧號傳感器后該地磅恢復正常。

地磅遭擊分析:該地磅遭遇的是直接雷擊。⑦號、⑧號傳感器位于山峰一側。該地磅遷遇雷擊與其所處地理環境有關:它處于半山腰中，山峰本易引雷和形成雷電集結區。

在地磅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。在地磅的旁邊還有一個小型水庫，水庫也是引雷區。針對該地磅特殊的地理環境，筆者向業主提出防雷建議:對通信電纜鋼索、承載器鋼板、接線盒均接地，增設避雷針。在稱重儀表的電源進線加裝 AC220V/AC220V隔離變壓器，加裝浪涌保護器(SPD)。