Cảm biến cân là một bộ phận cảm ứng cơ học có độ chính xác cao. Thiết bị này dễ gặp phải các sự cố về cân đo trong điều kiện hoạt động như chịu tải trong thời gian dài, rung động, độ ẩm, nhiễu điện từ và lắp đặt không đúng cách. Hầu hết các sự cố của cảm biến không phải do hư hỏng trực tiếp của bộ phận, mà do các yếu tố bên ngoài như sự trôi dạt về 0, lực bất thường, nhiễu mạch và ăn mòn do môi trường. Bằng cách tổng hợp các sự cố thường gặp tại các khu công nghiệp, bài viết này tổng hợp một danh sách đầy đủ các sự cố, bao gồm các biểu hiện, nguyên nhân, các bước kiểm tra và giải pháp. Bài viết này cung cấp các từ khóa chuyên môn cốt lõi trong ngành. Nội dung dễ hiểu, phù hợp với hoạt động sản xuất tại nhà máy, đồng thời có thể áp dụng cho đào tạo kỹ thuật, bảo trì thiết bị và làm tài liệu học tập.

1. Không trở về vị trí zero khi không tải (lệch zero)

Hiện tượng sự cố: Khi thiết bị được tháo dỡ, màn hình vẫn hiển thị các giá trị, không tự động về 0 và thường xuyên xuất hiện sai số cơ bản.

Nguyên nhân:

• Sự thay đổi lớn về nhiệt độ môi trường gây ra sự thay đổi nhiệt độ;
• Cảm biến bị ẩm do các miếng đệm đã cũ, dẫn đến khả năng cách điện của các mạch bên trong bị suy giảm;
• Sự nén kéo dài tạo ra ứng suất dư trên vật thể đàn hồi và gây ra sự lan tỏa;
• Các đầu nối bị oxy hóa hoặc lỏng lẻo dẫn đến điện trở tiếp xúc không ổn định;
• Các tạp chất và bụi còn sót lại trên bệ cân gây ra một lực nhỏ liên tục.

Giải pháp: Thực hiện cài đặt điểm 0 thủ công và hiệu chuẩn khởi động; làm sạch các tạp chất trên bệ cân; kiểm tra cấu trúc chống thấm nước và thay thế các cảm biến có cấp bảo vệ IP67 trong môi trường ẩm ướt; siết chặt các đầu nối và đánh bóng các điểm tiếp xúc bị oxy hóa; để cảm biến không chịu tải trong thời gian dài để giải phóng ứng suất dư.

2. Dữ liệu cân bị dao động và không ổn định

Hiện tượng sự cố: Giá trị cân biến động liên tục và không thể cố định được.

Nguyên nhân:

• Biến tần và động cơ tạo ra nhiễu điện từ;
• Lớp cách ly bị hư hỏng khiến các dây cáp tín hiệu dễ bị nhiễu sóng từ bên ngoài;
• Rung động mạnh của thiết bị và bệ cân không được cố định gây ra hiện tượng rung lắc liên tục;
• Sự phân bố lực không cân bằng trong hệ thống kết hợp nhiều cảm biến dẫn đến những thay đổi liên tục về ứng suất.

Giải pháp: Bố trí các dây tín hiệu riêng biệt, cách xa các thiết bị công suất cao; thay thế các dây có lớp chắn bằng hệ thống nối đất đáng tin cậy; lắp đặt các miếng đệm chống sốc và thiết bị giới hạn; cân bằng bệ cân để đảm bảo lực phân bố đều; kích hoạt chức năng lọc của thiết bị để giảm dao động dữ liệu.

3. Kết quả cân không chính xác và độ lặp lại kém

Hiện tượng sự cố: Cùng một mẫu cân có sự chênh lệch rõ rệt trong các lần đo lặp lại; giá trị cân luôn cao hơn hoặc thấp hơn với sai số quá lớn.

Nguyên nhân:

• Sự quá tải nhẹ gây ra hiện tượng mỏi cho vật thể đàn hồi và làm tăng sai số tuyến tính;
• Việc lắp đặt nghiêng sẽ gây ra lực cắt ngang;
• Các mô-đun cân bị kẹt và đế bị rỉ sét gây ra ma sát quá mức;
• Việc điều chỉnh sai các thông số của thiết bị sẽ dẫn đến sự sai lệch của hệ số hiệu chuẩn.

Giải pháp: Hiệu chuẩn lại bằng các khối chuẩn; làm sạch rỉ sét và tạp chất để đảm bảo bề mặt tiếp xúc luôn nhẵn mịn; cân bằng cảm biến để tránh lực tác động ngang; khôi phục các thông số gốc và khóa quyền chỉnh sửa; thay thế trực tiếp các cảm biến đã quá cũ và có độ lặp lại kém.

4. Không có tín hiệu và lỗi cân

Hiện tượng sự cố: Thiết bị hiển thị cảnh báo không có tín hiệu hoặc mất kết nối khi dữ liệu cân trống.

Nguyên nhân:

• Đứt cáp và nước thấm vào qua lớp vỏ bị hư hỏng;
• Chập mạch hoặc nối nhầm cực dương và cực âm;
• Điện áp không ổn định gây hỏng các cảm biến biến dạng bên trong;
• Sự ăn mòn lâu dài làm hỏng hoàn toàn các mạch điện bên trong.

Giải pháp: Sử dụng đồng hồ vạn năng để đo điện trở nhằm kiểm tra tính liên tục của mạch; chuẩn hóa hệ thống dây dẫn và phân biệt rõ các dây nguồn, dây tín hiệu và dây nối đất; thay thế các dây cáp bị hư hỏng và các mối nối chống thấm nước; lắp đặt bộ ổn áp trong trường hợp điện áp dao động; thay thế trực tiếp các cảm biến bị cháy hoặc hỏng không thể sửa chữa.

5. Không có phản ứng khi đo dưới tải và với trọng lượng cố định

Hiện tượng sự cố: Giá trị hiển thị vẫn không thay đổi dù thiết bị đang được nạp hay không.

Nguyên nhân: Các thiết bị giới hạn được siết quá chặt làm kẹt bàn cân; cảm biến bị kẹt và không thể biến dạng; các cảm biến biến dạng bên trong bị ngắt kết nối; chương trình thu thập dữ liệu của thiết bị bị treo.

Giải pháp: Nới lỏng khoảng cách giới hạn để dự trù dung sai biến dạng; tháo rời và kiểm tra tình trạng biến dạng của cảm biến; khởi động lại thiết bị; thay thế các cảm biến có cảm biến biến dạng bị hỏng (không thể sửa chữa).

6. Các sai số lớn do biến đổi nhiệt độ gây ra (sự dao động nhiệt độ nghiêm trọng)

Hiện tượng sự cố: Khi chênh lệch nhiệt độ lớn, sẽ xuất hiện sai số cân đo rõ rệt, trong khi ở nhiệt độ phòng, kết quả đo vẫn bình thường.

Nguyên nhân: Các cảm biến thông thường không có chức năng bù nhiệt độ; nhiệt độ môi trường vượt quá phạm vi hoạt động; nước xâm nhập làm gia tăng độ lệch điện trở bên trong.

Giải pháp: Nhận nuôi được bù nhiệt độ cảm biến công nghiệp dành cho môi trường có nhiệt độ khắc nghiệt; tiến hành hiệu chuẩn nhiệt độ định kỳ vào mùa đông và mùa hè; tăng cường khả năng chống thấm nước để ngăn hơi nước xâm nhập.

7. Sự lão hóa của cảm biến và sự suy giảm độ chính xác theo thời gian

Hiện tượng sự cố: Độ chính xác giảm dần theo từng năm sau một thời gian sử dụng dài, và sai số lại xuất hiện ngay sau khi hiệu chuẩn.

Nguyên nhân: Tải trọng va đập thường xuyên và vận hành lâu dài ở công suất tối đa; quá trình oxy hóa và rỉ sét của thép hợp kim; hiện tượng trượt dẻo tích lũy không thể đảo ngược.

Giải pháp: Đảm bảo dự trữ biên độ an toàn quá tải đủ lớn; sử dụng cảm biến bằng thép không gỉ trong môi trường ẩm ướt; tiến hành hiệu chuẩn hàng quý; thay thế các cảm biến đã quá cũ thay vì tiếp tục sử dụng.

8. Các mẹo bảo trì và phòng ngừa chung

Để giảm tỷ lệ hỏng hóc và kéo dài tuổi thọ, cần tuân thủ các nguyên tắc bảo trì sau đây trong các ứng dụng công nghiệp:

• Không được quá tải: Tải trọng tối đa không được vượt quá 80% so với phạm vi định mức;
• Lực chống lệch: Tránh lực xoắn, lực cắt và va đập ngang;
• Khả năng chống nước và bụi: Áp dụng cấp độ bảo vệ IP67 hoặc cao hơn trong môi trường ẩm ướt;
• Hiệu chuẩn định kỳ: Hãy hiệu chuẩn cân công nghiệp ít nhất một lần mỗi tháng;
• Cách ly nhiễu: Sử dụng cáp tín hiệu có lớp chắn đất và tránh để gần các bộ biến tần và máy hàn.

9. Tóm tắt

Hơn 90% sự cố cảm biến cân không phải do lỗi chất lượng sản phẩm, mà là do lắp đặt không đúng cách, môi trường khắc nghiệt, vận hành không đúng quy trình và bảo trì không đầy đủ. Bốn lỗi thường gặp nhất làsự trôi dạt về 0, dao động dữ liệu, độ lặp lại kém và sự cố mạch. Công tác bảo trì hàng ngày cần tập trung vào việc ngăn ngừa độ ẩm, che chắn điện từ, phòng ngừa lực ngang và cấm quá tải. Việc nắm vững các phương pháp chẩn đoán sự cố sẽ giúp thực hiện kiểm tra và sửa chữa nhanh chóng, giảm chi phí do thiết bị ngừng hoạt động, đồng thời đảm bảo hệ thống cân công nghiệp vận hành ổn định và chính xác trong thời gian dài.