Góc kỹ thuật · Cơ khí trạm cân
Một loadcell chính xác nhất, lắp trên cụm cơ khí sai, vẫn cho ra số sai. Ngược lại, phần lớn trạm cân trôi số ngoài thực tế không hỏng thiết bị gì cả — chỉ là phần lắp đặt chưa đúng.
Đây là phần ít người nói kỹ, mà lại quyết định nhiều nhất. Bài này chỉ ra những lỗi lắp đặt cơ khí kinh điển — để bạn giám sát nhà thầu khi làm trạm mới, hoặc hiểu vì sao trạm cân của mình cứ trôi số dù đã thay thiết bị.
Nhiệm vụ của cụm cơ khí gói trong một câu: đưa toàn bộ sức nặng vào đúng tâm loadcell, theo đúng phương thẳng đứng, và không thêm gì khác. Mọi lực ngang, ma sát hay ứng suất thừa đều bị loadcell đo nhầm thành khối lượng.
Cụm gối đỡ làm năm việc cùng lúc
Nhiều người tưởng cụm gối đỡ (mount) chỉ là bộ gá giữ loadcell đúng chỗ. Thực ra nó gánh năm nhiệm vụ, và bốn trong số đó liên quan trực tiếp tới sai số:
| Nhiệm vụ | Không làm được thì sao |
| Truyền tải đúng phương thẳng đứng | Lực đi lệch, loadcell đo thiếu hoặc thừa |
| Chặn lực ngang | Xe phanh gấp trên bàn cân sinh lực ngang, số nhảy |
| Cho phép giãn nở nhiệt | Cầu cân bị khoá cứng, số buổi trưa khác số buổi sáng |
| Bảo vệ khi quá tải | Va chạm hoặc quá tải đi thẳng vào loadcell |
1. Gối đỡ — chi tiết quan trọng nhất, đừng đụng vào
Gối đỡ (thường gọi Rocker Pin) là thứ làm cầu cân tự trở về vị trí sau khi xe chạy qua, và làm cho tải luôn truyền qua tâm loadcell kể cả khi kết cấu lệch nhẹ. Bề mặt cong của nó được tính toán để tự cân bằng.
Hai điều tuyệt đối không làm với gối đỡ: không đổi chiều lắp, và không mài hay gia công lại bề mặt tiếp xúc. Mài đi vài phần mười milimét cho “vừa” là phá luôn cơ chế tự cân bằng — và cầu cân sẽ không tự về vị trí nữa, số bắt đầu lệch theo vị trí xe.
2. Bulông chặn phải có khe hở
Bulông chặn (stop bolt) chỉ làm việc khi có quá tải, va chạm, gió lớn hay xe lên xuống. Ở điều kiện bình thường nó không được chạm vào bàn cân — phải luôn có khe hở.
Bulông chặn tì vào bàn cân là nguyên nhân kinh điển của “cân thiếu”: một phần tải trọng đi qua bulông xuống móng thay vì qua loadcell. Rất khó nghi ngờ vì cân thiếu ổn định, lặp lại tốt — đo lần nào cũng thiếu đúng chừng đó. Đây là chỗ đầu tiên nên kiểm khi thấy cân thiếu đều đặn.
3. Đừng ép bằng bulông, đừng để cáp căng
Khi lắp, có một cám dỗ lớn: móng hơi lệch, siết mạnh một bên cho nó “ăn” xuống. Làm vậy là nạp sẵn một ứng suất thường trực vào cụm gối đỡ — và loadcell sẽ đo cái ứng suất đó suốt đời trạm cân. Móng không đạt thì xử lý móng, không xử lý bằng cờ lê.
Cáp căng cũng làm sai số. Sợi cáp nối loadcell với kết cấu cố định. Khi bàn cân dịch chuyển — do xe lên, do giãn nở nhiệt — sợi cáp căng kéo một lực nhỏ vào loadcell. Loadcell không biết đó là cáp; nó đo và cộng vào khối lượng. Kết quả là số dao động, và lâu ngày cáp đứt ngầm trong vỏ. Cáp phải luôn có vòng chùng, không cọ vào kết cấu.
4. Hàn sau khi đã lắp — giết loadcell ngay trong ngày
Đây là lỗi phá loadcell ngay trong ngày thi công, không đợi tới mùa mưa nào. Khi hàn thêm thanh chặn, hàn vá mặt cầu hay hàn lan can mà kẹp mát đặt ở móng, dòng hàn sẽ đi từ khung cầu cân xuống móng — và đường duy nhất nối hai khối kim loại đó chính là cụm gối đỡ và loadcell. Dòng hàn lớn hơn dòng làm việc của loadcell hàng nghìn lần.
Nếu buộc phải hàn khi đã lắp loadcell: tháo loadcell ra, hoặc đặt kẹp mát máy hàn sát mối hàn, trên cùng khối kim loại đang hàn. Dây đồng bện đẳng thế bắc qua mỗi loadcell (như trong ảnh cụm gối đỡ ở trên) cũng giúp dòng hàn có đường đi riêng — cùng chi tiết đó còn chống được sét lan truyền.
Năm lỗi lắp đặt và triệu chứng đi kèm
| Lỗi | Triệu chứng bạn sẽ thấy |
| Lắp ngược cụm gối đỡ | Sai đường truyền lực, sai số lớn ngay từ đầu |
| Ép gối đỡ bằng bulông | Điểm không không ổn định, hiệu chuẩn rất khó về |
| Bulông chặn tì vào bàn cân | Cân thiếu ổn định, lặp lại tốt — rất khó nghi |
| Hàn sau khi đã lắp loadcell | Loadcell chết ngay hoặc suy giảm, phát hiện lúc chạy thử |
| Cáp căng, cọ kết cấu | Số dao động, lâu ngày cáp đứt ngầm |
Làm sao biết lỗi nằm ở cơ khí?
Một mẹo phân biệt trước khi gọi thợ:
- Sai theo vị trí xe (đứng góc này đúng, góc kia lệch) → gần như chắc chắn là cơ khí;
- Cân thiếu đều đặn, lặp lại tốt → nghi bulông chặn tì hoặc gối đỡ kênh;
- Số nhảy thất thường theo thời tiết → thiên về nhiễu / nối đất hơn (xem bài chống sét).
Với hệ cân số, bạn còn có thể đọc trị số của từng góc lúc bàn cân trống. Nếu một góc thấp hẳn so với các góc còn lại, gần như chắc chắn tải của góc đó đang đi vòng qua chỗ khác — bulông chặn tì, chân đế kênh, hoặc kết cấu chạm thành móng. Đây là năng lực mà hệ cân thường (analog) không có.
Đọc thêm trên Cân Gia Lai
Trạm cân cân thiếu hoặc sai theo vị trí xe?
Trước khi thay thiết bị, hãy để kỹ sư Cân Gia Lai khoanh vùng xem lỗi ở cơ khí hay ở đâu — gửi cho chúng tôi:
- Cân sai kiểu gì — thiếu đều, số nhảy, hay sai theo vị trí xe
- Trị số từng góc lúc bàn cân trống (nếu là cân số)
- Ảnh cụm gối đỡ và khe hở bulông chặn
Kỹ sư sẽ chỉ ra góc nào đang không ăn tải và đề xuất thứ tự kiểm — thường tránh được việc tháo cầu cân hay thay thiết bị khi chưa cần. Có mặt tại Gia Lai, Đắk Lắk, Kon Tum.