Применение изолирующего контура в вагонных и автомобильных весах

Пащенко Александр Викторович,

ООО «Завод химического оборудования», г. Армавир.

Статья раскрывает способы улучшения метрологических характеристик автомобильных и вагонных весов уличной установки путём помещения ответственных узлов и деталей весов в изолирующие контура, а также описывает способы защиты узлов и деталей весового оборудования от протекания электрического тока и других неблагоприятных воздействий.

Ключевые слова: тензодатчик, контур изолирующий, весы вагонные, весы автомобильные, контур защитный.

Известно, что отдельные части автомобильных, вагонных и других большегрузных весов не могут обеспечить желаемые метрологические характеристики (либо приемлемую продолжительность работы без ремонта) при эксплуатации в даже достаточно щадящих погодных условиях средней полосы России, не говоря уже о работе в условиях крайнего севера либо «горячих производств», либо в условиях работы при взвешивании агрессивных материалов (например – калийная соль и др.). В частности, даже тензометрические датчики автомобильных и вагонных весов, которые практически определяют точность весовой системы, регулярно эксплуатируются при температурах, в которых метрологические характеристики их не гарантируются производителем (за пределами температурного диапазона термокомпенсации).

Обыденным стало применение тензодатчиков за пределами термокомпенсационного температурного диапазона даже разработчиками автомобильных и вагонных весов, что может приводить к серьёзным потерям при применении такого измерительного оборудования. Более того, «Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии» ухитряется не замечать такой параметр как диапазон термокомпенсации и «штампует» «описания типа» на вагонные и автомобильные весы уличной установки с диапазонами рабочих температур, вплоть от - 50 до +50 градусов Цельсия! И это при том, что тензодатчик колонного типа обычно метрологически достоверен примерно от -10 до +40 градусов Цельсия. Также, повышенная влажность окружающей среды, а также присутствие в ней ионов соли (например при эксплуатации на морском побережье) приводят к раннему выходу из строя соединительных коробок автомобильных и вагонных весов. При эксплуатации большегрузных весов под открытым небом нередки удары молнии в весовую платформу, что часто приводит к выходу из строя тензодатчиков, вследствие протекания через «упругое тело» недопустимого тока, приводящее к его значительному разогреву. Часто встречаются и случаи ведения сварочных работ на весовой платформе, приводящие к этому же результату.

В связи с этим предлагается части весовой системы, эксплуатация которых в условиях окружающей среды невозможна или нежелательна (малый срок службы, неприемлемая надёжность, снижение метрологических характеристик и др.), помещать в изолирующий от неблагоприятных условий окружающей среды контур, в котором поддерживаются необходимые для нормального функционирования помещённых в него частей весового оборудования условия.

Ниже приводятся материалы патентной заявки, поданной в ФИПС.

Формула

1.                  Способ изоляции чувствительных к воздействию окружающей среды элементов весов от неблагоприятных факторов окружающей среды и техногенных факторов, характеризующийся помещением всех тензодатчиков в специальный изолированный контур, отличающийся тем, что внутри контура устанавливают каналы для вентиляционного продува воздухом или прокачки теплоносителя, либо хладагента, причем воздух или теплоноситель, либо хладагент предварительно пропускают через климатический модуль контроля, с помощью которого анализируют температуру и влажность воздуха или температуру теплоносителя, либо хладагента, а затем приводят воздух к заданным нормируемым значениям температуры и влажности или теплоноситель, либо хладагент к заданным нормируемым значениям температуры, затем пропускают его через изолирующие контура вокруг тензодатчиков, из которых воздух выводят обратно в окружающую среду, либо воздух или теплоноситель, либо хладагент уводят в канал обратной подачи, в случае замкнутой или частично замкнутой системы.

2.                  Способ по п.1 отличающийся тем, что перед пропусканием через изолирующие контура вокруг тензодатчиков воздух или теплоноситель, либо хладагент предварительно пропускают через изолирующий контур вокруг сводящей коробки.

3.                  Способ по п.1 отличающийся тем, что контур выполняют с возможностью изоляции тензодатчиков от протекания недопустимых токов посредством установки теплоизоляционных диэлектрических крышек.

4.                  Способ по п.1 отличающийся тем, что климатический модуль контроля оснащают системой управления, в автоматическом режиме регулирующей параметры климатического модуля, а при отсутствии необходимости регулирования параметров окружающей среды, выключающую полностью, либо частично в климатическом модуле системы приведения температуры к нормированным значениям. 

5.                  Способ по п.1, или п.2, или п.3, или п.4 отличающийся тем, что климатический модуль контроля оснащают воздушным фильтром.

6.                  Способ изоляции чувствительных к воздействию окружающей среды элементов весов от неблагоприятных факторов окружающей среды и техногенных факторов, характеризующийся помещением всех тензодатчиков в специальные изолирующие контура, отличающийся тем, что каждый контур вокруг каждого тензодатчика тензодатчик и/или его опорные подшипники исполняют термоизолирующим от окружающей среды, тензодатчик нагревают или охлаждают с помощью нагревателя или охладителя непосредственно, либо через опорные подшипники, либо через среду внутри теплоизолирующего контура (если таковая имеется), либо иным способом до желаемой температуры.

7.                  Способ по п.6 отличающийся тем, что термоизолирующий контур и нагревательный элемент конструктивно совмещают с самим тензодатчиком, если неравномерность нагрева упругого тела, возникающая вследствие утечки тепла через пятна контакта тензодатчика с опорными подшипниками, допустима.

8.                  Способ по п.7 отличающийся тем, что размещают дополнительные нагревательные элементы в опорных подшипниках тензодатчика.

9.                  Способ по п.5 или п.7 отличающийся тем, что между нижним опорным подшипником и упругим телом тензодатчика нижний и/или верхний опорные подшипники заполняют теплопроводящей жидкостью.

10.              Способ по п.9 отличающийся тем, что герметичность жидкости поддерживают уплотнительными кольцами. 

11.              Способ по п.5 или п.7, или п.9 отличающийся тем, что в изоляционном контуре тензометрического датчика предпочтительно устанавливают изолирующие диэлектрические крышки.

Рис. 1.

Рис. 2.

Рис. 3.

Поступила в редакцию 06.06.2013 г.