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摘 要：文章对水渣区域无基坑不断轨复合式轨道衡进行了研究，对秤台中轨垫式传感器的防护提出了见解，与杭州钱江称重公司进行共同研究，经过多年实践，进行了一些改良，有一定借鉴意义。
关键词：传感器；防护；改进
一、概述
无基坑不断轨复合式轨道衡是自动称量行进中的货运列车重量的设备。可在货运车列运行过程中实现不停车、不摘钩、连续、动态的称量出货车重量，采用高精度高可靠性的称重传感器。其特点是无基坑、不断轨，并具备了安装施工简单、基础牢固稳定、计量安全可靠、维护保养简单的优势。
无基坑不断轨复合式称重装置已被广泛成功运用于铁路、钢铁、冶金、焦化、选矿等行业的内部结算的计量、工艺过程计量和铁路的安全检测；并已广泛用于铁水鱼雷车、铁水罐车、混铁车、钢包车、普通货物列车、大跨度天车系列、煤塔车、矿车、水渣车、捣固焦装煤车、动车组等不同车型、不同轨型、不同轨距、不同轮重的常规轨道车辆和特种轨道车辆的静态（动态）计量与检测。
无基坑不断轨复合式轨道衡在本钢的应用也经过了10余年的完善和发展，目前已有6台100吨、16台800吨无基坑不断轨复合式轨道衡运行在生产一线，经历过严寒和高温、长期浸泡的不同检验，由于长期的稳定性和极小的维护成本受到所有维护人员的好评。
二、轨道衡在水渣区域的应用
本钢于2000年至2007年陆续修建了4座现代化高炉，对于高炉副产品水渣，通过与钱江称重的通力合作，使用其新研发出的100吨动（静）态无基坑不断轨复合式轨道衡，作为对水渣装载称量使用，为内部使用或外发提供准确的数据支持。
2004年，随着本钢6号高炉建成，杭州钱江称重公司的无基坑不断轨复合式轨道衡在本钢6炉水渣成品槽称重系统投入使用。其测量工作原理为：当列车车轮压过称重台面时，钢轨受力，传感器的形变区域随之形变，在传感器密封孔内部的十字应变片产生应变信号，传感器输出电压信号值，该值一般为几十毫伏的电压，通过8通道或16通道采集仪将传感器输出的毫伏级电压信号经过放大、滤波和A/D转换，通过通信I/O接口将转换的数据送入轨道衡系统计算机，计算车辆节重、过衡速度，并能够根据车速进行高精度校正补偿工作，并得到计量结果，实现人机对话和工作过程的自动控制操作。
随着2004年6炉水渣秤投运后的良好称重反馈，随之至2008年又陆续投运3台水渣秤，实现全部高炉水渣成品槽称重覆盖，为水渣计量精度提供了保障。在水渣区域应用轨道衡的特殊之处在于：由于本钢主体厂区建厂较早，设备设施不完善，基础建设偏于老化，水渣从转鼓进入成品槽后，没有有效控水阶段，而是直接连渣带水一起排放到列车车箱中，形成在车箱向外进行控水。从成品槽下排到车箱中的水渣除含有大量水分外，还含有高热量以及蒸汽；理论上，在车箱控水阶段，渣水从车箱落到秤台并顺着秤台排水孔进入排水沟排走，但实际上在秤台会有部分水渣淤积，如清理不及时则极易堵住排水口而造成大量渣水淤积在秤台中，日积月累，传感器长时间浸泡在极具腐蚀性的渣水中，对称重传感器下部的形变空间堵塞而造成称量不准；同时，控水产生的蒸汽也极易渗透进入称重传感器十字应变片密封孔而对内部应变片造成侵蚀而损坏。所以，除了大投资改造成品槽控水方式之外，定期清理秤台淤积可以看做人的因素；秤台及传感器防护可以看做设备因素。将人为因素排除在外，本文只从设备的防护及改进措施角度进行讨论。
杭州钱江称重出品的轨道衡系列，在全国各大领域均有应用，范围广泛，但是在水渣区域的应用在全国应属首例，CL-YB-51-2型轨垫式传感器，其主要检测原件-十字应变片本身在传感器密封孔内有自身密封保护，在传感器外部也有一圈胶体密封，理论上可以满足大部分环境下生产需求，但水渣环境比较特殊，其传感器基础防护并不能满足现场需求，经过现场多年测试，与厂家数据进行比较：轨垫式传感器在其他测量领域寿命可达4-5年，而水渣区域现场，传感器平均寿命仅为1年至1.5年。在对损坏的传感器进行检测，发现绝大部分传感器损坏的原因为十字应变片进水侵蚀生锈，其未发生形变时产生的电压信号超出检测范围，同时输出信号上下波动，对称重信号整体输出产生直接影响，人机界面表现为测量超范围报警或数据反复跳变无法稳定。根据本钢水渣成品槽现场现状，为了保证传感器使用寿命及测量精度，阻止渣水混合物挤入受力形变区下部、以及减缓水蒸气对十字应变片密封孔内的侵蚀，适应本钢现场实际情况，成为主要研究方向。
三、防护手段及改进措施
經过与厂家多年合作实践，发现使用胶体灌封的方式对十字应变片检测孔外部、形变区域下部进行填充使用，收到一定效果。在密封胶的选择上，进行了多种尝试，要既有极高的粘接强度，又要有良好的延展性。最终应用上海统帅有机硅材料有限公司生产的HT-89-31系列AB密封混合胶对传感器形变区下部、十字应变片区域外部进行灌封，既能有效阻止渣水混合物的堵塞及减缓蒸汽侵蚀，同是保证了延展性，确保形变不受影响，保证称量精度。从2011年开始至今的实践来看，传感器使用情况良好，平均使用寿命可达3.5年。
通过近8年来反复应用及实践，除了对轨垫式传感器本身进行有效防护外，在对秤台防护罩防护方面也进行了多种尝试，从最开始的将秤台内全部清空、到中期秤台内部填满河沙，到目前方案：发泡剂填充。其主要目的就是防范或减缓水渣对保护罩内传感器的侵蚀，此项研究我们一直在尝试，一直在路上。
四、结束语
随着无基坑不断轨复合式轨道衡不断发展，在水渣区域的应用效果作用日趋显著，控水技术的发展是根本，是确保秤台精准称量的重点。对轨垫式传感器的防护、对秤台的防护作为补充手段必不可少。本文所提及的防护手段具备了施工简单、效果良好、计量安全可靠、维护保养简单的特点。具有较好的使用和推广价值，为铁厂的水渣计量工作发挥了重要的作用。
参考文献：
[1]顾增华，王燕鸣，孙继和.1003-5729（2010）0001-07《800吨无基坑复合式不断轨轨道称重装置的应用》.全国衡器工业信息中心，2011-06-23.
[2]顾增华.1003-5729（2010）11-0030-02《有关无基坑不断轨轨道称重装置传感器设计的若干问题》.全国衡器工业信息中心，2010，39（11）.
作者简介：王大鹏，本钢板材计控厂。
关键词：传感器；防护；改进
一、概述
无基坑不断轨复合式轨道衡是自动称量行进中的货运列车重量的设备。可在货运车列运行过程中实现不停车、不摘钩、连续、动态的称量出货车重量，采用高精度高可靠性的称重传感器。其特点是无基坑、不断轨，并具备了安装施工简单、基础牢固稳定、计量安全可靠、维护保养简单的优势。
无基坑不断轨复合式称重装置已被广泛成功运用于铁路、钢铁、冶金、焦化、选矿等行业的内部结算的计量、工艺过程计量和铁路的安全检测；并已广泛用于铁水鱼雷车、铁水罐车、混铁车、钢包车、普通货物列车、大跨度天车系列、煤塔车、矿车、水渣车、捣固焦装煤车、动车组等不同车型、不同轨型、不同轨距、不同轮重的常规轨道车辆和特种轨道车辆的静态（动态）计量与检测。
无基坑不断轨复合式轨道衡在本钢的应用也经过了10余年的完善和发展，目前已有6台100吨、16台800吨无基坑不断轨复合式轨道衡运行在生产一线，经历过严寒和高温、长期浸泡的不同检验，由于长期的稳定性和极小的维护成本受到所有维护人员的好评。
二、轨道衡在水渣区域的应用
本钢于2000年至2007年陆续修建了4座现代化高炉，对于高炉副产品水渣，通过与钱江称重的通力合作，使用其新研发出的100吨动（静）态无基坑不断轨复合式轨道衡，作为对水渣装载称量使用，为内部使用或外发提供准确的数据支持。
2004年，随着本钢6号高炉建成，杭州钱江称重公司的无基坑不断轨复合式轨道衡在本钢6炉水渣成品槽称重系统投入使用。其测量工作原理为：当列车车轮压过称重台面时，钢轨受力，传感器的形变区域随之形变，在传感器密封孔内部的十字应变片产生应变信号，传感器输出电压信号值，该值一般为几十毫伏的电压，通过8通道或16通道采集仪将传感器输出的毫伏级电压信号经过放大、滤波和A/D转换，通过通信I/O接口将转换的数据送入轨道衡系统计算机，计算车辆节重、过衡速度，并能够根据车速进行高精度校正补偿工作，并得到计量结果，实现人机对话和工作过程的自动控制操作。
随着2004年6炉水渣秤投运后的良好称重反馈，随之至2008年又陆续投运3台水渣秤，实现全部高炉水渣成品槽称重覆盖，为水渣计量精度提供了保障。在水渣区域应用轨道衡的特殊之处在于：由于本钢主体厂区建厂较早，设备设施不完善，基础建设偏于老化，水渣从转鼓进入成品槽后，没有有效控水阶段，而是直接连渣带水一起排放到列车车箱中，形成在车箱向外进行控水。从成品槽下排到车箱中的水渣除含有大量水分外，还含有高热量以及蒸汽；理论上，在车箱控水阶段，渣水从车箱落到秤台并顺着秤台排水孔进入排水沟排走，但实际上在秤台会有部分水渣淤积，如清理不及时则极易堵住排水口而造成大量渣水淤积在秤台中，日积月累，传感器长时间浸泡在极具腐蚀性的渣水中，对称重传感器下部的形变空间堵塞而造成称量不准；同时，控水产生的蒸汽也极易渗透进入称重传感器十字应变片密封孔而对内部应变片造成侵蚀而损坏。所以，除了大投资改造成品槽控水方式之外，定期清理秤台淤积可以看做人的因素；秤台及传感器防护可以看做设备因素。将人为因素排除在外，本文只从设备的防护及改进措施角度进行讨论。
杭州钱江称重出品的轨道衡系列，在全国各大领域均有应用，范围广泛，但是在水渣区域的应用在全国应属首例，CL-YB-51-2型轨垫式传感器，其主要检测原件-十字应变片本身在传感器密封孔内有自身密封保护，在传感器外部也有一圈胶体密封，理论上可以满足大部分环境下生产需求，但水渣环境比较特殊，其传感器基础防护并不能满足现场需求，经过现场多年测试，与厂家数据进行比较：轨垫式传感器在其他测量领域寿命可达4-5年，而水渣区域现场，传感器平均寿命仅为1年至1.5年。在对损坏的传感器进行检测，发现绝大部分传感器损坏的原因为十字应变片进水侵蚀生锈，其未发生形变时产生的电压信号超出检测范围，同时输出信号上下波动，对称重信号整体输出产生直接影响，人机界面表现为测量超范围报警或数据反复跳变无法稳定。根据本钢水渣成品槽现场现状，为了保证传感器使用寿命及测量精度，阻止渣水混合物挤入受力形变区下部、以及减缓水蒸气对十字应变片密封孔内的侵蚀，适应本钢现场实际情况，成为主要研究方向。
三、防护手段及改进措施
經过与厂家多年合作实践，发现使用胶体灌封的方式对十字应变片检测孔外部、形变区域下部进行填充使用，收到一定效果。在密封胶的选择上，进行了多种尝试，要既有极高的粘接强度，又要有良好的延展性。最终应用上海统帅有机硅材料有限公司生产的HT-89-31系列AB密封混合胶对传感器形变区下部、十字应变片区域外部进行灌封，既能有效阻止渣水混合物的堵塞及减缓蒸汽侵蚀，同是保证了延展性，确保形变不受影响，保证称量精度。从2011年开始至今的实践来看，传感器使用情况良好，平均使用寿命可达3.5年。
通过近8年来反复应用及实践，除了对轨垫式传感器本身进行有效防护外，在对秤台防护罩防护方面也进行了多种尝试，从最开始的将秤台内全部清空、到中期秤台内部填满河沙，到目前方案：发泡剂填充。其主要目的就是防范或减缓水渣对保护罩内传感器的侵蚀，此项研究我们一直在尝试，一直在路上。
四、结束语
随着无基坑不断轨复合式轨道衡不断发展，在水渣区域的应用效果作用日趋显著，控水技术的发展是根本，是确保秤台精准称量的重点。对轨垫式传感器的防护、对秤台的防护作为补充手段必不可少。本文所提及的防护手段具备了施工简单、效果良好、计量安全可靠、维护保养简单的特点。具有较好的使用和推广价值，为铁厂的水渣计量工作发挥了重要的作用。
参考文献：
[1]顾增华，王燕鸣，孙继和.1003-5729（2010）0001-07《800吨无基坑复合式不断轨轨道称重装置的应用》.全国衡器工业信息中心，2011-06-23.
[2]顾增华.1003-5729（2010）11-0030-02《有关无基坑不断轨轨道称重装置传感器设计的若干问题》.全国衡器工业信息中心，2010，39（11）.
作者简介：王大鹏，本钢板材计控厂。