王 忠 上海鐵路局科研所

全路超偏載檢測(cè)裝置自2004年月10份試聯(lián)網(wǎng)到現(xiàn)在，運(yùn)行狀態(tài)日趨穩(wěn)定，用科技手段保運(yùn)輸安全的作用越來(lái)越顯著，已成為鐵道部提速安全保障體系中的重要組成部分。我局現(xiàn)有上網(wǎng)超偏載檢測(cè)裝置38臺(tái)，分別由北京路通、北京華橫、武漢利德、柳州科技等單位生產(chǎn)，每個(gè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的超偏載檢測(cè)裝置從結(jié)構(gòu)、原理、信息處理等各不相同，今我根據(jù)幾年來(lái)工作經(jīng)驗(yàn)，淺析一下北京路通公司生產(chǎn)的超偏載檢測(cè)裝置。

1 系統(tǒng)概述

1.1 傳感器組成

三測(cè)區(qū)偏載儀安裝有8只剪力傳感器和12只壓力傳感器。各傳感器編號(hào)如圖1所示：

圖1 傳感器編號(hào)

1.2 接線盒連接方法

接線箱內(nèi)有兩只接線盒，分別接壓力傳感器接線盒與剪力傳感器接線盒。

1.2.1 壓力接線盒

12只壓力傳感器線按照接線板的編號(hào)和線色定義接到接線端子，傳感器電源是由單獨(dú)一根4芯電纜從一單獨(dú)9針插座上得到的，（紅黑并聯(lián)接電源正，綠白并聯(lián)接電源負(fù)）電源線先進(jìn)入壓力接線盒，一方面給壓力傳感器供電，另一方面從一排端子輸出一根4芯電纜到剪力接線盒。每?jī)芍患袅鞲衅髦虚g的兩只壓力傳感器是并聯(lián)的，12只壓力傳感器輸出6路信號(hào)。壓力輸出信號(hào)采用兩根8芯屏蔽電纜，兩根電纜按線色"紅黑綠白蘭黃棕灰"接到輸出端子，第2根電纜只接 "紅黑綠白",其中"蘭黃棕灰"未接，分別代表S1+、S1-，S2+、S2-，S3+、S3-，S4+、S4-，S5+、S5-，S6+、S6-六路壓力信號(hào)。壓力S1+、S1-到S4+、S4-，為第三根8芯電纜，編號(hào)為3#，壓力S5+、S5-到S6+、S6-為第2根8芯電纜，編號(hào)為4#。如圖2所示：1.2.2剪力接線盒

圖2 三測(cè)區(qū)偏載儀壓力接線盒

8只剪力傳感器按接線板上的編號(hào)一一對(duì)應(yīng)接好，每只剪力信號(hào)輸出一路信號(hào)。由壓力接線盒來(lái)的一根4芯電纜給剪力接線板供電。用兩根8芯屏蔽電纜按線色"紅黑綠白蘭黃棕灰"接到輸出端子，分別代表S1+、S1-，S2+、S2-，S3+、S3-，S4+、S4-，S5+、S5-，S6+、S6-，S7+、S7-，S8+、S8-八路剪力信號(hào)。剪力S1+、S1-到S4+、S4-，為第一根8芯電纜，編號(hào)為1#，剪力 S5+、S5-到 S8+、S8-為第 2根 8芯電纜，編號(hào)為 2#，壓力剪力共有14路信號(hào)。剪力接線盒示意圖如圖3所示：

圖3 三測(cè)區(qū)偏載儀剪力接線盒

2 常見故障分析

2.1 整列偏載

故障現(xiàn)象:若在監(jiān)控網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)某一臺(tái)超偏載儀整列車重心偏移超過(guò)100 mm，或無(wú)數(shù)據(jù)則請(qǐng)車站有關(guān)人員去偏載儀測(cè)點(diǎn)房，打開顯示器，圖4所示為等待列車過(guò)衡時(shí)的畫面，右側(cè)14個(gè)數(shù)字中若有某個(gè)數(shù)字高達(dá)32767或-32767,則會(huì)出現(xiàn)無(wú)法測(cè)量過(guò)車數(shù)據(jù)或者測(cè)量數(shù)據(jù)誤差偏大。

原因分析:該故障原因主要有兩個(gè),一是傳感器損壞;二是數(shù)據(jù)采集儀芯片損壞。

圖4 稱重軟件界面

上圖屏幕右側(cè)有兩列數(shù)字,左邊一列從上而下依次為第1路至第8路剪力傳感器零點(diǎn);右邊一列自上而下為第1組到第6組壓力傳感器零點(diǎn)。 設(shè)備正常工作時(shí),該14個(gè)數(shù)字均為幾千左右,如果某個(gè)數(shù)字超出-25000到25000范圍,則說(shuō)明該路傳感器或者該路數(shù)據(jù)采集儀芯片(AD620或AD712)有可能損壞。檢查方法如下:

（1）檢查數(shù)據(jù)采集儀芯片是否損壞。

斷開數(shù)據(jù)采集儀電源,把數(shù)據(jù)采集儀供電和相應(yīng)傳感器信號(hào)線9針插頭拔下,換上傳感器模擬器,打開數(shù)據(jù)采集儀開關(guān),運(yùn)行mcy.exe,計(jì)算機(jī)進(jìn)入畫動(dòng)態(tài)波形狀態(tài),按0-1-2-1-0檔位旋轉(zhuǎn)模擬器旋鈕,屏幕上應(yīng)走出隨模擬器檔位升降而升降的波形,若模擬器插頭所在的4路波形中有不變的信號(hào),則說(shuō)明該路芯片損壞。若波形均正常,如圖5所示，則說(shuō)明數(shù)據(jù)采集儀沒有問(wèn)題,進(jìn)行第二步檢查。

圖5 模擬器模擬正常波形

（2）檢查傳感器是否損壞。

斷開數(shù)據(jù)采集儀電源,在室外接線盒里從接線板上摘下相應(yīng)傳感器的電源和信號(hào)線,測(cè)量傳感器電源間和信號(hào)間的電阻,如果和該型號(hào)傳感器標(biāo)識(shí)阻值相差較大,則該傳感器有可能損壞;也可開啟采集儀電源,拆下相應(yīng)傳感器信號(hào)線,測(cè)量其輸出信號(hào),一般輸出為10 mV以下,若超過(guò)50 mV則說(shuō)明該傳感器損壞（見表1）。

表1 路通公司超偏載儀常用傳感器參數(shù)

2.2 不能稱重

故障現(xiàn)象：不能稱重。

檢查傳感器供橋電壓，正常供橋電壓應(yīng)為12 V，若橋壓為零，則更換采集儀,壞采集儀送修。

2.3 異常過(guò)衡現(xiàn)象

故障現(xiàn)象：零點(diǎn)數(shù)值不穩(wěn)，本來(lái)沒有列車過(guò)衡，卻顯示列車正在過(guò)衡。

若用模擬器測(cè)量4路信號(hào)，而另外4路也隨著按同樣規(guī)律變化，則有可能是計(jì)算機(jī)內(nèi)接口卡芯片8255損壞，此時(shí)采集儀和計(jì)算機(jī)通訊異常，更換8255芯片就能解決。有時(shí)更換5255也不起作用，這時(shí)將計(jì)算機(jī)內(nèi)接口卡和主板拿下來(lái)，用皮老虎吹機(jī)器內(nèi)部的塵土，并用橡皮擦拭接口卡的金手指表面，一般能恢復(fù)正常。若有多臺(tái)偏載儀，可用替換法確認(rèn)采集儀還是計(jì)算機(jī)內(nèi)部問(wèn)題。若經(jīng)過(guò)上述維修手段仍不能解決問(wèn)題，只能換上備用數(shù)據(jù)采集儀，將壞設(shè)備送回路通公司修理。