Электронные крановые весы (Часть 1)

С. Голышев

В этой статье мы рассмотрим только один тип измерительных устройств – электронные крановые весы. Особенность этих приборов заключается в том, что они предназначены для статического взвешивания преимущественно тарно-штучных грузов и контейнеров, транспортируемых с помощью крана или тельфера в производственных помещениях и на открытом воздухе. Крановые весы широко применяют на металлобазах, железнодорожных станциях, в морских и речных портах, складском хозяйстве, на разных этапах технологического цикла производственных процессов и при коммерческих операциях на предприятиях разных отраслей промышленности: металлургической, химической, строительной и др. Чем чаще эксплуатируется оборудование, тем более удобным и соответствующим конкретным целям и условиям работы оно должно быть.

Помимо приемлемой стоимости у весов должны быть и соответствующие потребительские качества – точность, надежность, эксплуатационные параметры.

Часть 1 Часть 2

Когда размер имеет значение

Прежде чем перейти к особенностям конструкции и конкретным моделям – несколько аргументов в пользу электронных крановых весов. У крановых весов есть несколько достойных альтернатив: это автомобильные или железнодорожные весы, с помощью которых можно делать замеры, не выгружая груз из кузова машины или вагона, а также довольно крупные платформенные весы. При всех достоинствах стоимость их довольно высокая, да и места они занимают много. При нынешнем дефиците площадей на московских предприятиях и складах их применение может создать проблемы. Более того, для их установки порой требуются серьезные подготовительные строительные работы, в частности прочный фундамент с системой дренажа. С этой точки зрения крановые весы более удобны: это компактное и простое в транспортировке оборудование занимает на складе значительно меньше места и перемещать весы можно или вручную, или, если их собственная масса большая, при помощи тележки. Эти достоинства электронных крановых весов в сочетании с высокой степенью защищенности от пыли и влаги (не ниже IP65) оправдывают их применение на открытом воздухе, потому их широко используют при перегрузке металлических, деревянных и других крупногабаритных изделий из железнодорожных вагонов, морских и речных судов.

Характерной тенденцией в развитии весового оборудования в целом является сокращение доли механических и расширение использования электронных весов. Помимо ряда таких важных и неоспоримых для современного склада преимуществ, как возможность существенно упростить и сократить число процедур по приемке и отпуску продукции, они позволяют автоматизировать складской учет, осуществлять контроль за движением грузов при подключении к компьютерной сети. Электронные весы можно встраивать в автоматизированные весовые комплексы, что позволяет перерабатывать, хранить и передавать результаты взвешивания по компьютерным сетям АСУ, оформлять их в бумажном виде в форме накладных, актов приемки-сдачи, отчетов и т. п. Такие весы оснащены табло с большими и яркими, видимыми даже в темноте цифрами, дистанционным управлением и др. При одинаковом с механическими весами пределе взвешивания точность измерения подвесных крановых электронных весов также существенно выше.

Принцип действия и функции

Работа электронных весов основана на преобразовании степени деформации упругого элемента датчика в электрический сигнал, изменяющийся пропорционально массе груза. Аналоговый электрический сигнал с датчика поступает в весовой преобразователь, где он преобразуется в цифровой код и выводится на индикатор весового преобразователя. Весы состоят из упругого элемента, приборного блока, блока автономного питания, защитного кожуха и передающих усилие грузоподъемных элементов (двух серег или серьги и крюка, переходников и осей с гайками). Грузоприемное устройство представляет собой серьгу (или крюк) и служит для навески звена строп или другого грузоприемного устройства. Кожух предохраняет приборный блок и блок автономного питания от повреждений при ударе или падении. Быстросъемный блок автономного питания устанавливается на раму при помощи направляющих и является функционально законченным герметичным модулем, который включает в себя аккумулятор и зарядное устройство, работающее от сети 220 В. Верхняя серьга соединяется при помощи оси и гаек с упругим элементом и предназначена для навески на крюк крана. Для работы в условиях яркой освещенности весы обычно снабжают солнцезащитным козырьком.

Об основных функциях и особенностях работы крановых весов наш журнал уже рассказывал. Весы подвергаются ударным воздействиям, используются под дождем и снегом, в портах и на судах в условиях повышенной влажности и коррозионных воздействий, поэтому значимыми факторами, определяющими нормальное их функционирование, являются герметичность и прочность корпуса, защищенность датчика (а значит, надежность и сохранение метрологических характеристик прибора). Важным для эксплуатации является также наличие следующих функций: экономии энергии (табло на некоторое время после последнего измерения отключается, что на порядок увеличивает время работы весов до следующей подзарядки); определения массы тары; установки нуля; режимов остановки и захвата показаний; суммирования результатов; защиты от несанкционированных калибровок; возможности передачи результатов в локальную сеть предприятия. Для работы с весами, индикатор которых размещен в корпусе весов, используется дистанционный пульт на ИК-лучах; передача данных измерений на удаленное табло и управление весами производится по радиоканалу. Все зарубежные модели, как правило, оснащены всеми возможными функциями, которые могут иметь эти приборы на сегодняшний день. Что касается совершенствования отечественных конструкций, в настоящее время наиболее интенсивно ведутся работы по дальнейшему оснащению их различными системами беспроводной передачи данных и управления.

Как у нас в стране, так и за рубежом крановые весы выпускает довольно много компаний. Исходя из изложенного выше, конструктивно это оборудование различается:

элементной базой, определяющей температурный диапазон эксплуатации, надежностью, точностью и временем непрерывной работы;
видом и расположением датчика, определяющего размеры и массу весов, перегрузочную способность и запас прочности на разрыв;
видом и комплектацией грузозахватных приспособлений;
типом систем управления весами (кабель, инфракрасное излучение, радиоканал) с индикацией на весах и/ или пульте дистанционного управления;
дополнительными системами передачи данных на ПК;
степенью пыле- и влагозащищенности, морозостойкостью;
массой и габаритными размерами.

С точки зрения возможностей измерения модели разных модификаций и исполнений различаются прежде всего величиной наибольшего предела взвешивания (НПВ) и дискретностью отсчета (d). При выборе модели того или иного производителя необходимо учитывать и вопрос сервисного обслуживания. Обычно лучше оно организовано у тех компаний, которые дольше работают на нашем рынке. Помимо прочего весы должны иметь сертификат о занесении их в Государственный реестр средств измерений РФ. В противном случае они проходят только индивидуальную процедуру калибровки, в результате которой выдается свидетельство с действительными параметрами оборудования на момент проведения испытаний.

Крановые весы российских производителей

ЦКВ. Цифровые крановые весы ЦКВ производятся группой компаний «ФизТех» (Москва) и внесены в Госреестр РФ под № 24402-03. Весы выпускают в двух вариантах – «Стандарт» и «Экстра». НПВ моделей ЦКВ – от 1 до 30 т, диапазон рабочих температур –30...+70 °C. Отличительными особенностями этих весов являются: импортные датчики с наивысшей пылевлагозащитой (IP67, IP68), специальная конструкция с повышенной надежностью и прочностью на разрыв, крупный яркий индикатор веса, возможность дистанционного обнуления веса тары с помощью пульта дистанционного управления (ИК-канал). Питание осуществляется от герметичного аккумулятора, расположенного в корпусе крановых весов. В комплект поставки входят зарядное устройство и аккумулятор.

ВК (Тензо-М). Весы шести модификаций ВК-05, ВК-1, ВК-2, ВК-10 и ВК-20, внесенные в Госреестр РФ под № 18057-03, производит московская фирма «Тензо-М». Устройства выпускаются в соответствии с ГОСТ 29329 среднего (III) класса точности. Модели различаются наибольшим пределом взвешивания (от 0,5 до 20 т), интервалами взвешивания, дискретностью отсчета d и ценой поверочного деления. Конструкция весов разрабатывалась с учетом использования их в качестве съемных грузозахватных приспособлений, удовлетворяющих требованиям ПБ 10-382-00 Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. Индикатор текущего веса имеет шесть семисегментных знаков (цифр) высотой 40 мм. Весы могут комплектоваться дублирующим табло, предназначенным для установки, например, в кабине крановщика и соединенным с весовым преобразователем кабельной линией связи. Дублирующее табло имеет восемь семисегментных знаков высотой 15 мм. Пульт дистанционного управления (радиоканал, диапазон 433 МГц) обеспечивает управление весами и считывание информации о текущем весе на расстоянии до 50 м. Наличие у весового преобразователя стандартного последовательного коммуникационного порта позволяет передавать информацию о массе взвешиваемого груза на внешние устройства. На основе весов ВК можно создавать системы взвешивания с несколькими кранами и автоматизированной передачей информации о массе взвешиваемых грузов в АСУ предприятия. На рисунке приведена схема системы траверсных кранов, функционирующей в прокатном цехе Оскольского электрометаллургического комбината.