在日常的操作過程中,梅特勒電子天平me204的傳感器出現(xiàn)了故障常常會表現(xiàn)為:me204空載或加載時總是出現(xiàn)漂數(shù)的情況;梅特勒天平加載砝碼的數(shù)值與稱量顯示出來的數(shù)值不一
樣;梅特勒電子天平me204的稱盤上加同樣的砝碼,稱量的值都不一樣;梅特勒天平的顯示器頻繁閃動等等,出現(xiàn)了這些個情況一般就可以人為是梅特勒電子天平me204的傳感器損壞了,這時可以考慮更換me204的傳感器了,下面我們來一起看下梅特勒電子天平me204的傳感器怎么換,希望能夠幫助您快速應(yīng)對這類故障。
1.梅特勒電子天平me204的傳感器上蓋掀開,并且讓傳感器接地的地線斷開。
2.斷開梅特勒電子天平me204的傳感器與接線盒之間的連線,把傳感器的連接線抽出,讓其從天平體中穿過重新連接進(jìn)接線盒。
3.按照梅特勒電子天平me204提供的說明書中的線路圖將me204傳感器的各個線路連接到接線盒對應(yīng)的口上。
4.接好后,關(guān)上傳感器上蓋,并重新對梅特勒電子天平進(jìn)行預(yù)熱和校準(zhǔn),在此過程中,操作人員應(yīng)注意保護(hù)好天平,不要出現(xiàn)磕碰傳感器的情況,尤其要注意電纜線,看有無斷接現(xiàn)象。
5.重新使用梅特勒電子天平me204在同一環(huán)境下,對同一試樣進(jìn)行多次稱量,查看稱量結(jié)果是否一致,用以判斷梅特勒電子天平me204的傳感器是否能正常工作。
溫度有四種主要類型:熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器(RTD)和IC溫度傳感器。IC溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。
1、熱電偶的工作原理
當(dāng)有兩種不同的導(dǎo)體和半導(dǎo)體A和B組成一個回路,其兩端相互連接時,只要兩結(jié)點(diǎn)處的溫度不同,一端溫度為T,稱為工作端或熱端,另一端溫度為TO,稱為自由端(也稱參考端)或冷端,則回路中就有電流產(chǎn)生,即回路中存在的電動勢稱為熱電動勢。這種由于溫度不同而產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象稱為塞貝克效應(yīng)。與塞貝克有關(guān)的效應(yīng)有兩個:其一,當(dāng)有電流流過兩個不同導(dǎo)體的連接處時,此處便吸收或放出熱量(取決于電流的方向),稱為珀爾帖效應(yīng);其二,當(dāng)有電流流過存在溫度梯度的導(dǎo)體時,導(dǎo)體吸收或放出熱量(取決于電流相對于溫度梯度的方向),稱為湯姆遜效應(yīng)。兩種不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體的組合稱為熱電偶。熱電偶的熱電勢EAB(T,T0)是由接觸電勢和溫差電勢合成的。接觸電勢是指兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體在接觸處產(chǎn)生的電勢,此電勢與兩種導(dǎo)體或半導(dǎo)體的性質(zhì)及在接觸點(diǎn)的溫度有關(guān)。溫差電勢是指同一導(dǎo)體或半導(dǎo)體在溫度不同的兩端產(chǎn)生的電勢,此電勢只與導(dǎo)體或半導(dǎo)體的性質(zhì)和兩端的溫度有關(guān),而與導(dǎo)體的長度、截面大小、沿其長度方向的溫度分布無關(guān)。無論接觸電勢或溫差電勢都是由于集中于接觸處端點(diǎn)的數(shù)不同而產(chǎn)生的電勢,熱電偶測量的熱電勢是二者的合成。當(dāng)回路斷開時,在斷開處a,b之間便有一電動勢差△V,其極性和大小與回路中的熱電勢一致。并規(guī)定在冷端,當(dāng)電流由A流向B時,稱A為正極,B為負(fù)極。實驗表明,當(dāng)△V很小時,△V與△T成正比關(guān)系。定義△V對△T的微分熱電勢為熱電勢率,又稱塞貝克系數(shù)。塞貝克系數(shù)的符號和大小取決于組成熱電偶的兩種導(dǎo)體的熱電特性和結(jié)點(diǎn)的溫度差。
目前,國際委員會(IEC)推薦了8種類型的熱電偶作為標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶,即為T型、E型、J型、K型、N型、B型、R型和S型。
2、熱電阻的工作原理
導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而改變,通過測量其阻值推算出被測物體的溫度,利用此原理構(gòu)成的傳感器就是電阻溫度傳感器,這種傳感器主要用于-200—500℃溫度范圍內(nèi)的溫度測量。純金屬是熱電阻的主要制造材料,熱電阻的材料應(yīng)具有以下特性:①電阻溫度系數(shù)要大而且穩(wěn)定,電阻值與溫度之間應(yīng)具有良好的線性關(guān)系。
?、陔娮杪矢撸瑹崛萘啃?,反應(yīng)速度快。
?、鄄牧系膹?fù)現(xiàn)性和工藝性好,價格低。
④在測溫范圍內(nèi)化學(xué)物理特性穩(wěn)定。
目前,在工業(yè)中應(yīng)用廣泛的鉑和銅,并已制作成標(biāo)準(zhǔn)測溫?zé)犭娮?/p>
3、紅外溫度傳感器
在自然界中,當(dāng)物體的溫度高于絕對零度時,由于它內(nèi)部熱運(yùn)動的存在,就會不斷地向四周輻射電磁波,其中就包含了波段位于0、75~100μm的紅外線,紅外溫度傳感器就是利用這一原理制作而成的。
SMTIR9901/02是荷蘭SmartecCompany生產(chǎn)的一款現(xiàn)在市場上應(yīng)用比較廣的紅外傳感器,它是基于熱電堆的硅基紅外傳感器。大量的熱電偶堆集在底層的硅基上,底層上的高溫接點(diǎn)和低溫接點(diǎn)通過一層極薄的薄膜隔離它們的熱量,高溫接點(diǎn)上面的黑色吸收層將入射的放射線轉(zhuǎn)化為熱能,由熱電效應(yīng)可知,輸出電壓與放射線是成比例的,通常熱電堆是使用BiSb和NiCr作為熱電偶。此外,SMT9902sil內(nèi)部嵌入以Ni1000溫度傳感器和一小視角的硅濾片,使得測量溫度更加的準(zhǔn)確。因為紅外輻射特性與溫度相關(guān),可以使用不同的濾鏡來測量不同的溫度范圍。成熟的半導(dǎo)體工藝是產(chǎn)品小型化,低成本化。為了滿足某些應(yīng)用,紅外傳感器開口視角可以設(shè)計成小至7°。
4、模擬溫度傳感器
常見的模擬溫度傳感器有LM3911、LM335、LM45、AD22103電壓輸出型、AD590電流輸出型。
AD590是美國模擬器件公司的電流輸出型溫度傳感器,供電電壓范圍為3~30V,輸出電流223μA(-50℃)~423μA(+150℃),靈敏度為1μA/℃。當(dāng)在電路中串接采樣電阻R時,R兩端的電壓可作為輸出電壓。注意R的阻值不能取得太大,以保證AD590兩端電壓不低于3V。AD590輸出電流信號傳輸距離可達(dá)到1km以上。作為一種高阻電流源,最高可達(dá)20MΩ,所以它不必考慮選擇開關(guān)或CMOS多路轉(zhuǎn)換器所引入的附加電阻造成的誤差。適用于多點(diǎn)溫度測量和遠(yuǎn)距離溫度測量的控制。
5、邏輯輸出型溫度傳感器
設(shè)定一個溫度范圍,一旦溫度超出所規(guī)定的范圍,則發(fā)出報警信號,啟動或關(guān)閉風(fēng)扇、空調(diào)、加熱器或其它控制設(shè)備,此時可選用邏輯輸出式溫度傳感器。LM56、MAX6501-MAX6504、MAX6509/6510是其典型代表。
LM56是NS公司生產(chǎn)的高精度低壓溫度開關(guān),內(nèi)置1、25V參考電壓輸出端。最大只能帶50μA的負(fù)載。電壓從2、7~10V,工作電流量大230μA,內(nèi)置傳感器的靈敏度為6、2mV/℃,傳感器輸出電壓為6、2mV/℃×T+395mV。
6、數(shù)字式溫度傳感器
它采用硅工藝生產(chǎn)的數(shù)字式溫度傳感器,其采用PTAT結(jié)構(gòu),這種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)具有精確的,與溫度相關(guān)的良好輸出特性。PTAT的輸出通過占空比比較器調(diào)制成數(shù)字信號,占空比與溫度的關(guān)系如下式:DC=0、32+0、0047*t,t為攝氏度。輸出數(shù)字信號故與微處理器MCU兼容,通過處理器的高頻采樣可算出輸出電壓方波信號的占空比,即可得到溫度。該款溫度傳感器因其特殊工藝,分辨率優(yōu)于0、005K。測量溫度范圍-45到130℃,故廣泛被用于高精度場合。
另外,由于液位檢測環(huán)境的復(fù)雜性和多變性,也為傳感器的應(yīng)用帶來了不同挑戰(zhàn)。例如:高粘度液體高度檢測、含雜質(zhì)的廢水液位監(jiān)控、帶泡沫的液位高度測量、高腐蝕性液體高度報警等等。目前,市場上針對不同的應(yīng)用,提供了多種有效的解決方案,但如何選擇合適、性價比高的傳感器一直是讓工程師們頭痛的問題。
常見的液位檢測方式:
為了選擇較佳的液位傳感器,我們不但需要了解被測液體的屬性和狀態(tài),同時,也要知道不同的檢測方式的優(yōu)點(diǎn)與局限性,從而才能選出合適的傳感器。以下為目前市場上常見的檢測技術(shù)。
激光測量:激光類傳感器基于光學(xué)檢測原理,通過物體表面反射光線至接收器進(jìn)行檢測,其光斑較小且集中,易于安裝、校準(zhǔn),靈活性好,可應(yīng)用于散料或液位的連續(xù)或者限位報警等;但其不適合應(yīng)用于透明液體(透明液體容易折射光線,導(dǎo)致光線無法反射至接收器),含泡沫或者蒸汽環(huán)境(無法穿透泡沫或者容易受到蒸汽干擾),波動性液體(容易造成誤動作),振動環(huán)境等。
TDR(時域反射)/ 導(dǎo)波雷達(dá)/微波原理測量:其名稱在行業(yè)內(nèi)有多種不同的叫法,其具備了激光測量的好處,如:易于安裝、校準(zhǔn),靈活性好等,另外其更優(yōu)于激光檢測,如無需重復(fù)校準(zhǔn)和多功能輸出等,其適用于各種含泡沫的液位檢測,不受液體顏色影響,甚至可應(yīng)用于高粘性液體,受外部環(huán)境干擾相對小,但其測量高度一般小于6米。
超聲波測量:由于其原理為通過檢測超聲波發(fā)送與反射的時間差來計算液位高度,故容易受到超聲波傳播的能量損耗影響。其亦具備安裝容易、靈活性高等特點(diǎn),通??砂惭b于高處進(jìn)行非接觸式測量。但當(dāng)使用于含蒸汽、粉層等環(huán)境時,檢測距離將會明顯縮短,不建議使用在吸波環(huán)境,如泡沫等。
音叉振動測量:音叉式測量僅為開關(guān)量輸出,不能用于連續(xù)性監(jiān)控液體高度。其原理為:當(dāng)液體或者散料填充兩個振動叉時,共振頻率改變時,依靠檢測頻率改變而發(fā)出開關(guān)信號。其可用于高粘度液體或者固體散料的高度監(jiān)控,主要為防溢報警、低液位報警等,不提供模擬量輸出,另外,多數(shù)情況下需要開孔安裝于容器側(cè)面。
光電折射式測量:該檢測方式通過傳感器內(nèi)部發(fā)出光源,光源通過透明樹脂全反射至傳感器接受器,但遇到液面時,部分光線將折射至液體,從而傳感器檢測全反射回來光量值的減少來監(jiān)控液面。該檢測方式便宜,安裝、調(diào)試簡單,但僅能應(yīng)用于透明液體,同時只輸出開關(guān)量信號。
靜壓式測量:該測量方式采用安裝于底部的壓力傳感器,通過檢測底部液體壓力,轉(zhuǎn)換計算出液位高度,其底部液體壓力參考值為與頂部連通的大氣壓或者已知?dú)鈮?。該檢測方式要求采用高精度、齊平式壓力傳感器,同時換算過程需要不斷進(jìn)行校準(zhǔn),其優(yōu)點(diǎn)為可檢測不受液位高度限制,但高度越高,傳感器精度要求越高,長時間使用或者更換液體時需要重復(fù)校準(zhǔn)。
式測量:電容式測量主要通過檢測由于液面或者散料高度變化而導(dǎo)致的電容值變化來測量料位高度。其具有多種類型,有可輸出模擬量的電容式液位計,液位電容式接近開關(guān),電容式接近開關(guān)可以安裝于容器側(cè)面進(jìn)行非接觸檢測。當(dāng)選擇必須注意,電容傳感器容易受到不同的容器材質(zhì)和溶液屬性影響,如塑料容器和掛料情況容易影響模擬量輸出的電容傳感器。
浮球式檢測:該方式為比較簡單、最古老的檢測方式,價格相對便宜。主要是通過浮球的上下升降來檢測液面的變化,其為機(jī)械式檢測,檢測精度容易受浮力影響,重復(fù)精度差,不同液體需要重新校準(zhǔn)。不適用于粘稠性或者含雜質(zhì)液體,容易造成浮球堵塞,同時,不符合食品衛(wèi)生行業(yè)的應(yīng)用要求。