不同地磅在生活中的實(shí)際應(yīng)用
隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，現(xiàn)在地磅則是融入了微電子技術(shù)、信息技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化，成為知識(shí)密集型產(chǎn)產(chǎn)，現(xiàn)代地磅技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)地磅計(jì)量提出了更深更高的要求，本文以整車地磅與聯(lián)體秤兩種計(jì)量方法進(jìn)行了研究，首先全面分析了兩者的技術(shù)指標(biāo)、系統(tǒng)功能及技術(shù)特點(diǎn)，其次針對(duì)性地比較了整車地磅與聯(lián)體秤產(chǎn)品，最后就整車地磅與聯(lián)體秤的可行性進(jìn)行了比較，并得出了聯(lián)體秤時(shí)現(xiàn)階段計(jì)量領(lǐng)域最好選擇的結(jié)論。
一、概述
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,公路汽車貨運(yùn)行業(yè)保有量呈幾何數(shù)增長(zhǎng)，車輛超限超載運(yùn)輸對(duì)道路和交通安全危害也是呈幾何數(shù)增長(zhǎng)。根椐相關(guān)數(shù)據(jù)分析：超載10%的貨車對(duì)道路的損壞增加40%，一輛超載2倍的車輛行駛一次，對(duì)公路的損害相當(dāng)于不超載車輛行使16次；一輛36噸的超載車輛對(duì)公路路面損壞程度相當(dāng)于9600輛1.8噸的小汽車對(duì)道路造成的破壞。而且從車輛及駕駛員人身安全角度考慮，車輛超限超載運(yùn)輸處于超負(fù)荷狀態(tài)，就會(huì)導(dǎo)致車輛的制動(dòng)和操作等安全性能迅速下降，表現(xiàn)為輪胎變形爆胎、剎車失靈、轉(zhuǎn)向器輕飄抖動(dòng)，鋼板彈簧折斷、半軸斷裂等、極易引發(fā)道路交通事故，同時(shí)也導(dǎo)致公路縮短路面使用年限。
二、整車地磅
1.整車地磅（或稱靜態(tài)秤、大板秤）技術(shù)指標(biāo)
型號(hào)：SCS-150/120
規(guī)格：21m*3.4m（超寬車道）21m*3.0m（普通車道）
額定稱量：150t/120 t
最大安全過載：125%FS
最大軸載荷：75t（三聯(lián)軸組）
通行寬度：3.0m(普通車道 )，3.4m(超寬車道)
臺(tái)面長(zhǎng)度：標(biāo)準(zhǔn)車道：21m/24m，廣場(chǎng)受限車道 18m，可定制
基礎(chǔ)形式：淺坑式
整車靜態(tài)稱量精度：三級(jí)
工作方式：220V AC（-15%，+10%），50Hz±2%
使用壽命：大于300萬車次
可檢測(cè)車輛軸數(shù)：無此限制
工作環(huán)境為度：-30℃～+70℃
工作環(huán)境濕度：≤ 95%
設(shè)備的防護(hù)等級(jí)：
控制設(shè)備：IP65
稱重傳感器：IP68
2、系統(tǒng)功能
（1）能對(duì)靜態(tài)的和低速通過的車輛進(jìn)行稱量；
（2）能對(duì)車輛進(jìn)行自動(dòng)分離；
（3）能形成完整的車輛稱重信息，包括軸型、軸重、軸組及每軸的胎數(shù)、總重等信息；
（4）能通過數(shù)據(jù)接口將稱重信息傳輸給車道收費(fèi)計(jì)算機(jī)；
（5）稱重平臺(tái)表面采取防滑措施，防止車輛打滑或因稱重平臺(tái)表面結(jié)冰失去控制；
（6）車輛未駛出稱重平臺(tái)，稱重平臺(tái)未回歸零時(shí)，后繼車輛闖入時(shí)，系統(tǒng)能夠檢測(cè)并給車道計(jì)算機(jī)報(bào)警，同時(shí)系統(tǒng)具備自動(dòng)清零處理的功能；
（7）系統(tǒng)能處理超長(zhǎng)車輛的稱量；
（8）系統(tǒng)的計(jì)量性能符合國(guó)家相關(guān)部門計(jì)量器具制造許可規(guī)范要求，并取得了制造許可證；
3.技術(shù)特點(diǎn)
（1）整車稱重與動(dòng)態(tài)檢測(cè)的完美集成
系統(tǒng)以在計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)成熟應(yīng)用多年的數(shù)據(jù)采集處理器為基礎(chǔ)，集成了整車地磅稱重儀表功能，車輛在完全駛上稱重平臺(tái)的同時(shí)，自動(dòng)完成車輛稱重、車型檢測(cè)、數(shù)據(jù)上傳等功能。
（2）應(yīng)對(duì)車輛頻繁沖擊的解決方案
整車稱重臺(tái)采用分段設(shè)計(jì)，模塊結(jié)構(gòu)，由多個(gè)優(yōu)質(zhì)型鋼組成的箱型梁結(jié)構(gòu)的稱重臺(tái)板組合而成，全剛度設(shè)計(jì)，保證了車輛最大載荷的有效彈性變形，抵抗沖擊、過載，確保了長(zhǎng)期碾壓得可靠使用。
傳感器位置合理，搭接處傳感器置中，消除了杠桿效應(yīng)，保證偏載情況下傳感器的均勻受力，增強(qiáng)了設(shè)備的防沖擊能力。
稱體連接采用半月板結(jié)構(gòu)搭接，物理原理自動(dòng)鎖扣、調(diào)正。
傳感器上連接件（壓板、球碗）與稱體牢固焊接。
整車稱重臺(tái)每節(jié)稱重臺(tái)板都具有良好的拉桿限位裝置，前固式安裝，形成獨(dú)特的防沖擊結(jié)構(gòu)，有效抵抗車輛對(duì)稱重臺(tái)的沖擊。
（3）應(yīng)對(duì)車輛防滑的解決方案
整車稱重系統(tǒng)的稱重平臺(tái)在稱重平臺(tái)上車輛左右輪胎碾軋的位置，各焊裝有1米寬的紋飾鋼板，有效防止車輛打滑或因稱重平臺(tái)表面結(jié)冰失去控制。
設(shè)備自身的防滑處理。稱重平臺(tái)引用成熟的噴砂防滑處理，去除氧化層，保證油漆附著力，采用有針對(duì)性的噴砂工藝，增加稱重平臺(tái)表面的摩擦力，使表面粗糙度（防滑）等級(jí)達(dá)到國(guó)標(biāo)2.0級(jí)以上，并在噴砂處理的基礎(chǔ)上涂防腐涂料防腐。
設(shè)備安裝施工方面，由于安裝稱重檢測(cè)設(shè)備而破損的路面恢復(fù)后，按照收費(fèi)廣場(chǎng)的規(guī)格，打較深的防滑線，起到較好的防滑效果。
（4）應(yīng)對(duì)超長(zhǎng)車輛稱量的解決方案
對(duì)于前后軸總長(zhǎng)超過21米的車輛，采用以下方法進(jìn)行整車稱量，首先保證車輛前面幾軸完全駛?cè)敕Q重平臺(tái)后停下，車道計(jì)算機(jī)經(jīng)授權(quán)操作后，主動(dòng)向稱重系統(tǒng)發(fā)送目前稱重指令，稱重系統(tǒng)將當(dāng)前稱重平臺(tái)上的車軸數(shù)、總重檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送給車道計(jì)算機(jī)，然后由現(xiàn)場(chǎng)管理人員引導(dǎo)車輛向前行駛，稱過的軸全部駛出稱重
平臺(tái)后，車道計(jì)算機(jī)再次主動(dòng)向稱重系統(tǒng)發(fā)送目前稱重指令，系統(tǒng)能夠?qū)?dāng)前稱重平臺(tái)上車的軸數(shù)、總重檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送給車道計(jì)算機(jī)，依次類推，直至稱重系統(tǒng)上報(bào)的數(shù)據(jù)中含有車輛收尾信息，本次稱重?cái)?shù)據(jù)交換結(jié)束，車道計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行重量疊加和軸數(shù)疊加，對(duì)此車進(jìn)行收費(fèi)。
（5）方便維護(hù)和清淤的解決方案
由于稱重平臺(tái)分段設(shè)計(jì)，每段稱重平臺(tái)的重量相對(duì)不是很重，不必用大型起吊工具，只用千斤頂?shù)葘Ｓ霉ぞ呔湍軐⒎Q重平臺(tái)吊起，利用設(shè)備自帶專用傳感器扳手，可方便拆卸傳感器，和清淤，使設(shè)備的安裝和日后的維護(hù)保養(yǎng)十分方便。
稱重平臺(tái)基礎(chǔ)兩側(cè)預(yù)留有維修和清淤手孔，可方便人員進(jìn)入對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和清淤。
三、聯(lián)體秤
1、聯(lián)體秤：（兼稱動(dòng)態(tài)稱，不停車計(jì)重稱）
針對(duì)收費(fèi)車道特殊的使用環(huán)境，稱重檢測(cè)設(shè)備為上翻梁式稱重臺(tái)，內(nèi)置高精度剪切梁式稱重傳感器，并采用專利結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以滿足系統(tǒng)長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的要求。
（1）主要技術(shù)指標(biāo)
型號(hào)：DCS-30K
稱重平臺(tái)（寬度）：普通車道3500 (mm)
超寬車道4200 (mm)，可根據(jù)實(shí)際情況定做稱重平臺(tái)。
稱重檢測(cè)設(shè)備長(zhǎng)度：1600mm
單軸額定載荷：30t；
最大過載能力：200%；
有效測(cè)量的速度范圍為：0～30km/h，允許輪軸停在稱重平臺(tái)上；
靜態(tài)精度:Ⅲ級(jí)
整車總重量動(dòng)態(tài)準(zhǔn)確度等級(jí)：2級(jí)，誤差≤±1%
單軸載荷和軸組載荷的準(zhǔn)確度等級(jí)：D級(jí)
速度測(cè)量精度（沒有明顯加減速的前提下）：車速在1～30km/h時(shí)，最大誤差±5%。
軸間距測(cè)量精度（沒有明顯加減速的情況下）：兩軸：±0.30m。
(2)工作環(huán)境
溫度：-40℃～+80℃
相對(duì)濕度：0～95%
稱重傳感器防護(hù)等級(jí)：IP68
2.系統(tǒng)功能
（1）設(shè)備具有自診斷功能，發(fā)生故障時(shí)能通過軟硬件發(fā)出故障信息。
（2）系統(tǒng)隨機(jī)提供起吊附件和液壓千斤頂，不需要大型機(jī)械便可維修和清淤。
（3）輸出檢測(cè)信息：軸型、胎型、軸距、聯(lián)軸信息、軸重、聯(lián)軸重量、總重、行駛狀態(tài)代碼等；
（4）系統(tǒng)能夠在無人值守狀態(tài)下滿足不間斷全天候連續(xù)工作的需要；
（5）系統(tǒng)在輪軸識(shí)別器故障情況下，可自動(dòng)切換為稱臺(tái)識(shí)別輪軸程序；
（6）單個(gè)車道計(jì)重系統(tǒng)的整體MTBF ≥ 20000h；
（7）單個(gè)車道計(jì)重系統(tǒng)的整體故障率＜1%
（8）設(shè)備準(zhǔn)確度穩(wěn)定性：設(shè)備標(biāo)定周期≥ 1年
（9）系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間：≤ 5ms
（10）系統(tǒng)的計(jì)量性能符合國(guó)家相關(guān)部門計(jì)量器具型式批準(zhǔn)及制造許可規(guī)范要求。
3. 技術(shù)特點(diǎn)
（1）搭接式聯(lián)體化設(shè)計(jì)
①聯(lián)體秤臺(tái)為兩臺(tái)面搭接式結(jié)構(gòu)。搭接處采用35mm厚鋼板弧面咬合方式。
②在設(shè)計(jì)初期對(duì)聯(lián)體秤臺(tái)受力和車輛各種的行駛過程情況進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)與分析，搭接式設(shè)計(jì)使兩臺(tái)面達(dá)到面相互響應(yīng)的效果，杜絕了由于路面不平、車輛剎車等情況對(duì)秤臺(tái)造成沖擊時(shí)相互擠壓的情況發(fā)生，有效的保證了邏輯和精度的穩(wěn)定性。
③在聯(lián)體秤及連接處的焊接處理上，采用了特殊的塞焊工藝，增加了秤體受力強(qiáng)度，提高了稱臺(tái)的使用壽命。
（2）高強(qiáng)度限位拉桿
①聯(lián)體秤采用了24cm大尺寸高強(qiáng)度的限位拉桿。
②對(duì)聯(lián)體秤進(jìn)行了抗疲勞和抗沖擊測(cè)試，為期8個(gè)月的測(cè)試結(jié)果證實(shí)，直徑小于20cm的限位拉桿在重車沖擊2~3個(gè)月后，會(huì)出現(xiàn)變形甚至斷裂的現(xiàn)象，因此從設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性的方面考慮聯(lián)體秤采用24cm的大尺寸限位拉桿。
（3）先進(jìn)的稱重算法
針對(duì)聯(lián)體秤臺(tái)，確定了以小波變化和三角函數(shù)二次擬合的重量計(jì)算方法。大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)該方法有效的減小了由于車輛振動(dòng)和路面不平所產(chǎn)生的誤差。
具體波形如圖1所示。
根據(jù)聯(lián)體秤臺(tái)結(jié)構(gòu)和連軸車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合能量算法，開發(fā)出了連軸軸組重量計(jì)算方法。該方法在稱量過程中無能量損失，并且加入了振動(dòng)能量補(bǔ)償，其軸組重精度優(yōu)于單軸重量相加和得出的軸組總重的方法。
（4）更高的精度
相對(duì)于單稱臺(tái)來講，聯(lián)體秤增加了數(shù)據(jù)采集通道（1600mm），傳感器（6只）采集信號(hào)更豐富，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集器運(yùn)算后，稱重結(jié)果誤差更小、準(zhǔn)確度更高；
靜態(tài)精度：三級(jí)
整車總重量動(dòng)態(tài)準(zhǔn)確度等級(jí)：2級(jí)，誤差≤±1%
單軸載荷和軸組載荷的準(zhǔn)確度等級(jí)：D級(jí)
聯(lián)體稱表現(xiàn)出了極好的精度與穩(wěn)定性。
如下圖，是其中一個(gè)站的檢定數(shù)據(jù)表：
最終統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，誤差在-0.7%~+0.4%之間，完全滿足±1%的技術(shù)指標(biāo)。
綜上所述，通過以上分析可以看出，無論從稱重精度、安裝環(huán)境的適應(yīng)性、防作弊功能、設(shè)備成本、施工工期、施工成本、系統(tǒng)穩(wěn)定性及維護(hù)成本等等方面，聯(lián)體稱無疑是目前計(jì)重領(lǐng)域最好的選擇方案。
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文章來源：廣東地磅 地磅廠家 http://sanker.com.cn
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