Крановые весы: устройство, правила взвешивания и калибровка

Крановые весы измеряют массу груза в подвешенном состоянии. Их устанавливают между подъёмным механизмом и грузом: верхнее крепление соединяют с предусмотренным подвесом, а к нижнему креплению присоединяют груз или подходящую оснастку.
Такое оборудование используют при работе с крупными деталями, металлическими заготовками, производственными ёмкостями и другими объектами, которые неудобно размещать на платформенных весах.
Главная особенность кранового взвешивания — прибор находится в нагруженной цепочке. Поэтому важно одновременно контролировать точность измерения и состояние всех элементов подвеса.

Крановые электронные весы при взвешивании металлической детали. Прибор и груз должны быть закреплены способом, предусмотренным документацией оборудования.

Как устроены крановые весы

У распространённых электронных моделей есть верхняя серьга или петля, измерительный узел, электронный блок, дисплей и нижний крюк либо другое крепление.

Нагрузка вызывает небольшую деформацию упругого элемента. Тензорезисторы преобразуют её в электрический сигнал, который обрабатывает электроника. На индикатор выводится значение массы.

Конструкция может включать:

• встроенный или выносной дисплей;
• аккумулятор;
• пульт управления;
• функцию удержания показания;
• память результатов;
• интерфейс передачи данных.

Наличие этих возможностей проверяют для конкретного исполнения. Например, пульт может управлять весами, но не показывать массу.

Почему груз должен быть неподвижным

Крановые весы регистрируют действующую нагрузку. При ускорении и раскачивании она меняется, поэтому показания могут колебаться.

Для измерения необходимо обеспечить предусмотренный вертикальный подвес, отсутствие посторонних контактов и устойчивое состояние.

Если груз касается пола, стены или соседней конструкции, часть нагрузки может воспринимать опора. В этом случае показание не соответствует полной массе.

Функция HOLD лишь удерживает значение на экране. Она не устраняет раскачивание и не подтверждает правильность выбранного момента измерения.

Как выбрать грузоподъёмность

Начинают с максимальной массы, которую действительно потребуется измерять. К ней добавляют тару и оснастку, расположенные ниже измерительного узла.

Условный пример:

• содержимое — 1800 кг;
• ёмкость — 120 кг;
• подвесные приспособления ниже весов — 30 кг.

Общая нагрузка:

1800 + 120 + 30 = 1950 кг.

Именно эту нагрузку учитывают при выборе диапазона весов.

При расчёте нагрузки на подъёмное оборудование дополнительно учитывают массу самих весов и остальных подвешенных элементов.

Проверяют всю цепочку

Допустимая нагрузка должна соответствовать возможностям:

• крана или тельфера;
• весов;
• верхнего соединения;
• нижнего крюка;
• стропов;
• траверсы;
• ёмкости и её точек крепления.

Большая грузоподъёмность прибора не компенсирует неподходящий строп.

Универсальный совет выбирать весы строго с запасом в 1,5 или 2 раза не заменяет расчёт и требования производителя.

Точность и дискретность

Дискретность — шаг изменения показаний. Она не равна гарантированной погрешности.

Если дисплей изменяется шагами по 1 кг, нельзя автоматически считать, что любой результат имеет погрешность ±1 кг.

При выборе определяют требования процесса. Для грубой оценки партии и для точного дозирования могут потребоваться разные измерительные возможности.

Условия эксплуатации

Проверяют рабочую температуру, защиту оболочки и ограничения применения.

Степень IP не подтверждает одновременно жаростойкость, взрывозащиту и химическую стойкость.

Для работы возле горячего металла, во взрывоопасной зоне или в агрессивной среде требуется исполнение, предназначенное для этих условий.

Не все крановые весы разрешено использовать для перемещения грузов или на стройплощадке. Перечень допустимых операций берут из руководства.

Подготовка к взвешиванию

Перед работой осматривают весы и оснастку.

Проверяют:

• отсутствие повреждений несущих деталей;
• состояние крюка и его фиксатора;
• надёжность предусмотренных соединений;
• заряд аккумулятора;
• читаемость маркировки;
• сообщения об ошибках;
• состояние тары и удержанного показания.

Обнаруженную деформацию нельзя устранять изменением настройки. Прибор с повреждёнными несущими элементами выводят из эксплуатации до проверки специалистом.

Как взвешивать груз

Работу выполняют подготовленные сотрудники по правилам эксплуатации подъёмной системы.

1. Подготавливают предусмотренную схему крепления.
2. Устанавливают весы и оснастку.
3. Включают прибор и проверяют исходное состояние.
4. При необходимости учитывают тару.
5. Плавно прикладывают нагрузку.
6. Убеждаются, что груз свободен от опор.
7. Дожидаются стабилизации.
8. Записывают результат.
9. Опускают груз предусмотренным способом.

Не допускают рывков, бокового натяжения и попыток оторвать застрявший предмет.

Под подвешенным грузом не находятся. Его не оставляют без наблюдения. Высоту и способ подъёма определяют правила конкретной операции.

Работа с тарой

Тарирование позволяет отображать массу содержимого без массы ёмкости и предусмотренной оснастки.

Например:

• пустая ёмкость — 120 кг;
• заполненная — 920 кг.

Масса содержимого = 920 − 120 = 800 кг.

После тарирования дисплей может показывать 800 кг, но физическая нагрузка остаётся 920 кг.

Тара не увеличивает грузоподъёмность. Перед новой операцией проверяют, не сохранено ли значение от предыдущей ёмкости.

Когда проверять показания

Контроль может потребоваться:

• при вводе оборудования в работу;
• после ремонта;
• после подозрения на перегрузку или удар;
• при устойчивом расхождении результатов;
• после перемещения, если это предусмотрено документацией;
• по установленному графику.

Сначала исключают неправильную тару, контакт груза с опорой, раскачивание и проблемы питания.

Если показания различаются из-за движения груза, менять коэффициенты прибора преждевременно.

Калибровка, юстировка и поверка

Калибровка устанавливает связь показаний с опорными значениями и учитывает неопределённость измерений.

Юстировка изменяет настройку прибора. Именно такую операцию производитель может называть калибровкой в меню.

Поверка подтверждает соответствие применимым метрологическим требованиям.

Настройка по одному грузу не заменяет полноценную калибровку и обязательную поверку.

Что нужно для калибровки крановых весов

Необходимы подходящая методика, контрольные нагрузки и безопасная организация их приложения.

Используют гири или другое предусмотренное эталонное оборудование с установленными характеристиками.

Случайная металлическая деталь, контейнер или партия товара с приблизительно известной массой не подходят для подтверждения точности.

Также заранее определяют, как учитывается масса стропов, цепей и грузодержателя. Если оснастка присутствует при определении нуля, при дальнейшем приложении нагрузки её состав не должен произвольно изменяться.

Подробная последовательность настройки

Кнопки, сообщения и допустимую массу берут из руководства конкретного прибора. Ниже описан принцип процедуры для подвесного оборудования.

1. Идентифицировать весы

Записывают модель, серийный номер, диапазон и значимую версию ПО.

Уточняют доступ к настройке и последствия вмешательства. У некоторых приборов вход в сервисный параметр меняет код электронной пломбы.

2. Подготовить нагрузку

Масса должна находиться в разрешённом диапазоне настройки. Нельзя считать, что для любых весов достаточно половины Max или обязательно требуется Max.

Подготавливают документированное значение нагрузки и необходимую оснастку.

3. Подготовить подвес

Весы устанавливают в предусмотренном положении. Корпус и крепления не должны касаться посторонних предметов.

Исключают боковые усилия и перекосы.

4. Выдержать условия

Прибору дают стабилизироваться по температуре и прогреться в соответствии с руководством.

Во время процедуры условия не должны заметно меняться.

5. Определить ноль

Контрольный груз ещё не приложен.

Оснастку оставляют или снимают именно так, как требует инструкция. После стабилизации подтверждают нулевую точку.

Эта операция задаёт исходное состояние измерительной цепочки.

6. Ввести массу

Если предусмотрен ручной ввод, проверяют число и единицы.

Например:

3 т = 3000 кг.

Фунты и килограммы не взаимозаменяемы. Введённое значение должно соответствовать фактической контрольной нагрузке.

7. Приложить контрольную нагрузку

Её прикладывают плавно и предусмотренным способом.

Груз должен быть свободен от опор, а измерительная цепочка — находиться в допустимом положении.

8. Дождаться стабилизации

Не подтверждают результат при заметном раскачивании.

Используют признак устойчивости, указанный производителем. Если стабильность не достигается, сначала выясняют причину.

9. Подтвердить настройку

Выполняют команду из руководства и дожидаются завершения.

Сообщение об успехе означает окончание внутренней процедуры, но ещё не подтверждает все характеристики.

10. Разгрузить и проверить

Контрольную нагрузку снимают безопасно. Затем оценивают исходное состояние и проводят предусмотренные контрольные измерения.

Практический пример процедуры SPAN

У крановых весов Adam Equipment IHS/IHSa в соответствующем руководстве описан следующий порядок:

1. До начала выбирают нужные единицы.
2. При включении удерживают ZERO.
3. После SPAN нажимают ZERO без контрольного груза.
4. Дожидаются перехода через Set и 0 к полю ввода.
5. HOLD изменяет цифру, CHANGE/lb/kg выбирает разряд.
6. Вводят массу и прикладывают соответствующую нагрузку.
7. После стабилизации нажимают ZERO.
8. Дожидаются HOLd и завершения.

Стропы для контрольного груза устанавливают до определения нуля, как предусмотрено этой инструкцией.

Последовательность относится к указанной серии и редакции руководства.

Как проверить результат

Отклонение показаний

Условный пример:

• опорное значение — 1000 кг;
• показание — 1002 кг.

Отклонение = 1002 − 1000 = +2 кг.

Допустимость оценивают по установленным критериям и характеристикам контрольной нагрузки.

Повторяемость

Одну нагрузку несколько раз прикладывают и снимают одинаковым способом.

Для результатов 1000, 1001, 1000, 999 и 1000 кг размах равен:

1001 − 999 = 2 кг.

Это показатель разброса крайних значений, а не полная оценка точности.

Рабочий диапазон

Одна правильная точка не подтверждает весь диапазон. Точки проверки выбирают по методике и задачам эксплуатации.

Если одновременно выполнялась настройка, полезно сохранить результаты до неё и после.

Почему настройка не получается

Не меняют Max, дискретность и коэффициенты наугад. Увеличение диапазона в меню не повышает прочность датчика.

Обслуживание и журнал

Метрологический контроль дополняют осмотром несущих деталей. Интервалы и критерии износа берут из документации.

Ремонт креплений и замена деталей выполняются предусмотренным производителем способом.

В журнал записывают модель, условия, контрольные нагрузки, оснастку, результаты, выполненные действия и исполнителя.

Крановые весы должны соответствовать одновременно измерительной задаче и подъёмной системе. Надёжность результата обеспечивают исправное оборудование, правильный подвес, подходящие контрольные нагрузки и документированные проверки.