電子汽車衡計量準確度研究

龐小蘭

（中海油惠州石化有限公司， 廣東 惠州 516086）

引言

隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電子汽車衡發(fā)展迅速，尤其是近些年來，交通運輸業(yè)的快速發(fā)展，現(xiàn)代物流量增加，而電子汽車衡不僅方便計重，而且快捷、機動靈活，為我國經(jīng)濟的發(fā)展做出了巨大貢獻[1]?，F(xiàn)代電子汽車衡主要通過整車、軸組及輪重三種方式進行計重，三種計重方式的優(yōu)缺點明顯，其中整車計重方式精準度高，但缺點是占地面積大、價格不菲和移動性差。而軸組和駝重計重方式，雖然優(yōu)點是質(zhì)量輕，占地面積小，便于移動，但是精準度不足[2]。特別是輪重式電子汽車衡，攜帶方便，被廣泛應(yīng)用于公路超重檢測，但由于精準度和穩(wěn)定性略顯不足，限制了其進一步的推廣應(yīng)用，近些年來，物流量急劇增加，公路運輸激增，輪重式電子汽車衡靈敏性有限，計重錯誤時有發(fā)生。基于此，本文在探究影響電子汽車衡計量準確度因素的基礎(chǔ)上，提出了提高電子汽車衡計量準確度的有效措施，為促進電子汽車衡計量性能，延長使用壽命具有重要意義[3]。

1 電子汽車衡工作原理

電子汽車衡其本質(zhì)是一種帶有電子傳感器的秤臺，首先物體通過汽車衡時，在重力的作用下，承重傳感器受壓后產(chǎn)生形變；然后，惠斯汀電橋失衡，輸出與物體質(zhì)量相一致的電壓信號；最終經(jīng)過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換、放大器放大及微處理器等處理，最終輸出與物體質(zhì)量相一致的數(shù)字信號[4]。

2 電子汽車衡計量準確度影響因素及措施

2.1 電子汽車衡的安裝

電子汽車衡作為一種精密儀器，即使在產(chǎn)品質(zhì)量合格的情況下，電子汽車衡的安裝、調(diào)試及施工人員操作等因素，都會影響電子汽車衡的精準度和穩(wěn)定性。首先是安裝前的選址，一方面要避開地下水道、風(fēng)道等，另一方面是避免電磁的干擾，安裝位置要避開強電流、強磁環(huán)境；與此同時，汽車衡的的位置要適宜，距離衡量員的兩端觀察位要適中，便于觀察測量結(jié)果，最后選址的土質(zhì)要適宜，不能太干，不可過濕，排水要好[5]。其次是施工環(huán)節(jié)，一方面要鋪好混凝土，另外要確定好中心十字線，以確定稱重平面的基準線，最主要是做好地基板的固定，從而做到無縫接觸。最后是機械部分的安裝，秤體安裝前，需要對檢測地基板面安裝是否按要求設(shè)計合理，與此同時，需要檢查坑口，復(fù)合傳感器的位置、尺寸等；室外汽車衡易受到雷擊，為此，施工環(huán)節(jié)應(yīng)做好防雷，一旦受到雷擊，傳感器穩(wěn)定性下降，甚至毀壞傳感器，可采用銅線接地的方式，與大地形成回路，編碼受到雷擊。安裝完成后的汽車電子衡，需按照規(guī)程進行整體的調(diào)試，校正調(diào)試完成后，需按照檢定規(guī)程，粘貼相應(yīng)的合格證，此時才可正常投入使用。

2.2 汽車性能

靜止的物體，對秤體無沖擊力，因此稱量的準確性高，穩(wěn)定性好；而移動的物體，由于存在一定的速度，物體振動，對傳感器產(chǎn)生不同的壓力，秤體的受力不均，受力復(fù)雜。由鋼板彈簧和前后橋連接的汽車，在運行的過程中，由于受到行車速度及車身顛簸等作用，使得行車振動距離，在剎車制動的過程，使得后輪摩擦力極大，車身前輪會與路面存在一個轉(zhuǎn)角，一段時間后車緩慢停止；而如果車子突然加速，車子會在加速度的作用下，車后輪會因為慣性而產(chǎn)生轉(zhuǎn)角，同樣車輪會因為加速而顛簸；與此同時，汽車發(fā)動機工作過程中，汽車動力系統(tǒng)使得汽車振動，可通過不同載重的方式消除振動，而在載重相對較小的情況下，僅僅依靠于主彈簧緩沖針對，載重增加時，副彈簧也起到很好的緩解震動的作用，確保了汽車不同載荷情況下的固有頻率一致，避免了構(gòu)建因為強烈震動而損壞。

2.3 平直引道

電子汽車衡動態(tài)計重，僅有物體平穩(wěn)通過計重秤時，有助于提高汽車橫的準確性。為了使得汽車穩(wěn)定的通過托輥，一般利用前后托輥調(diào)平的方式，以此來保證汽車的穩(wěn)定通行；而在動態(tài)汽車衡計重時，一般采用鋪平鐵軌的方式，使得汽車穩(wěn)定的通過重軌，以此消除汽車通過時的震動。一般而言，汽車衡前后采用不超過15 m的平引直道，應(yīng)及時地清理直道，保證直道通行的平穩(wěn)狀態(tài)。另外需要注意的是，平穩(wěn)直道行駛的汽車可以避免剎車和加速。

2.4 計量速度

現(xiàn)代物流量激增，實現(xiàn)快速計量是現(xiàn)代汽車衡的最終目標。但是被測物體需通過一系列的計量系統(tǒng)的傳遞，最后將測試結(jié)果顯示出來，整個數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)換都需要工作時間。尤其是快速運動的物體，測量的誤差大，為此，需不斷地提高計量系統(tǒng)的工作效率?，F(xiàn)階段，通過延長秤臺的長度，采用多次數(shù)據(jù)采集的方式，延長計量系統(tǒng)工作的時間，以此提高汽車衡的計量的準確度。由此，可以看出通過延長托輥數(shù)量，延長物體通過秤臺的時間，可以有效地提高計量的準確度。實踐證明，通過降低物體通過秤臺的速度，同樣也可以有效地提高計量的準確度。

2.5 秤臺

秤臺作為電子汽車衡的核心構(gòu)件，其強度、剛度及限位的合理性，對計量的準確性具有重要意義，而動態(tài)、靜態(tài)電子汽車衡長度差異較大，動態(tài)秤臺短于靜態(tài)秤臺，剛度、強度都要高于靜態(tài)汽車衡，以此確保汽車通過時較小的變形，達到快速響應(yīng)的目的。與此同時，動態(tài)汽車衡秤臺應(yīng)用于較高的固有頻率。為此，動態(tài)汽車衡通常采用鋼板整塊焊接的方式，利用沉頭螺釘進行連接，以保證秤臺的光滑度，需要注意的是，引道和臺面之間以梯形齒形式結(jié)合，緩解物料通過時的震動。

2.6 傳感器性能

荷重傳感器在計量系統(tǒng)中的作用，一方面是采集數(shù)據(jù)，另外一方面為秤臺提供較好的支撐平臺。但由于動態(tài)汽車衡的秤臺面積小，為了保證荷重傳感器的位置接近于秤臺邊緣，秤臺必須要有足夠的跨距。如此以來，載荷一旦超過秤臺邊緣，將會引起另一側(cè)的掀翻，為此，有人指出物料通過時的穩(wěn)定力矩應(yīng)大于掀翻力矩。

2.7 限位

限位是確保動態(tài)汽車衡準確計重的重要保證。而動態(tài)汽車衡秤面小，當汽車滿載負荷通過時，緩沖震動的性能差。有研究指出，采用拉桿限位的方式，使得縱橫限位在安裝時處于同一水平面內(nèi)，避免傳感器接受到附加外力，車輛通過時，秤臺拉緊，通過桿端關(guān)節(jié)軸承，拉緊秤臺，防止平臺震動。