模块化、智能化、大型化是地磅的总体发展方向,并不断从模拟到数字、静态到动态、全钢结构到混凝土结构发展.近年来智能化远程地磅称量技术发展迅速,非砝码检定多量程地磅高精度双秤等技术也得到人们重视和研究,文章就上述技术的发展做一些分析.
20世纪50年代国内开始出现机械式地磅,俗称汽车衡,到60年代机电结合的地磅得到应用,随着电子技术的发展,目前地磅得到广泛应用,同时地磅也从模拟式发展到全数字化智能化网络化的地磅,量程从吨级发展到百吨级别。前期出现的地磅主要是用于商贸的静态地磅,随着交通运输的发展,动态地磅的应用得到较大的进步。
地磅结构形式多种多样,称台台面除了以钢材为主要材质外,还出现混凝土结构的称台
随着用户需求的不断增多,各种功能的地磅也在不断的发展中。
1.地磅发展的趋势
目前机械地磅已被电子地磅取代,地磅也在不断发展之中,从模拟传感器发展到数字传感器,称量仪表向小型化、功能齐全、智能控制、操作简便方向发展,其发展趋势主要体现在以下五个方面
(1)模块化
对于大型静态地磅,其承载结构体普遍采用标准结构的模块,以长度 567米 ,宽度3米的模块为例,同样宽度的模块经过组合,可以组合成5-28米不同长度的称体结构。模块化的结构有利于提高产品的灵活性,满足不同的使用要求,同时减少现场安装的难度。
(2)智能化
智能化从称重仪表的数字化开始,地磅二次仪表基本具备通信接口智能打印重量存储等功能。计算机微处理技术为二次仪表和传感器的开发应用带来广阔的前景,计算机网络技术
互联网技术的发展促成了智能化地磅的产生。
目前一般采用计算机作为地磅称重管理系统,在此基础上实现各种数据 信息的管理,搭建基于网络的称量管理平台,并开发防作弊等相关功能。
(3)大型化
在称重方面,通常100t地磅就能满足绝大多数车辆的载重称量要求,但对于与一些罐车,槽车整车重量可能超过100t,采用150t级别的地磅比较合适,而对于一些特殊用途车辆,150t的地磅量程也可能偏小,因此200t级别地磅也应运而生。
(4)数字传感器
数字传感器已经成为地磅的标准配置,数字传感器以较好的通信方式抗干扰能力以及较强的防作弊能力等优异性能受到用户的青睐.数字传感器与模拟传感器相比,具有以下优点:
.采用数字化通信技术,信号传输距离远稳定;
.具有较高的测量精度和分辨率;
.数字传感器可逐个读取数据;
可实现温度线性滞后蠕变等补偿
.可进行故障诊断
.传感器的参数调整简单
(5)高强度的混凝土台面
称量台面方面从全钢结构秤台开始向混凝土结构发展全钢结构称台从大梁式发展成箱型(钢板组焊型钢组焊型截面梁等),混凝土结构的称台又可分为钢架水泥结构钢筋水泥结构不锈钢砼水泥结构等.
钢结构与混凝土混合结构的混凝土台面具有防滑耐腐蚀等优点,由于其结构消耗钢材较少,也被普遍认可为节能低碳产品。由于钢材和混凝土使用较少,在同样刚性的情况下,自身重量较轻的混凝土台面比较容易运输安装,因此有市场优势。
20世纪80年代发达国家开始应用钢筋混凝土结构的汽车衡并得到推广,我国的起步比较晚,
对比全钢结构地磅,钢筋混凝土结构地磅具有以下特点:
.钢筋混凝土结构有很高的强度,大量程段有较好的线性。
.钢筋混凝土结构有很好抗锈蚀能力,可降低防锈漆工艺成本和定期的防锈维护成本。
.钢筋混凝土结构钢材消耗仅是全钢结构地磅的三分之一左右,生产成本有较高的优势。
.混凝土秤台可防止雷击,避免传感器的损坏。
.钢筋混凝土结构可在现场浇铸成型,降低了设备的运输费。
综合混凝土结构汽车衡的上述特点,将来势必取代部分全钢结构汽车衡。
2.几种典型的地磅
(1)无人值守地磅
无人值守地磅是智能化地磅的一种典型形式,无人值守地磅是利用网络技术车辆检测车道控制车号识别语音及视频通信远程打印等技术实现远程称量。称量人员可以集中称量,将称量人员与司机客户隔离,称量任务实现自动分配,并对称量异常进行警告,实现视频监控记录查询等功能,可以防止各种作弊行为。无人值守地磅还能够提供基础数据为企业信息管理创造很好的条件,在钢铁企业得到广泛的应用。
(2)防爆型地磅
防爆型地磅采用低电压隔离密封等措施,阻断消除电子线路中可能产生的引爆源,保证地磅特定的危险区域中安全可靠地工作。其主要由称量台面防爆传感器防爆接线盒防浪涌保护器屏蔽电缆和防爆称重仪表等组成。
(3)动态地磅
根据国家计量检定规程JJG907-2006动态公路车辆自动衡器动态汽车衡由载荷承载器、称重传感器和动态称重显示控制器等组成,还包括打印装置车辆引导装置车辆识别装置、轴组识别装置和运行速度测量装置等。可分为验证车辆整车总重量的动态地磅和验证车辆单轴载荷或轴组载荷的动态轴重衡,即整车称量和轴称量两种方式。
国内动态地磅是随着公路计重收费和车辆超载超限治理的实施发展起来的。
动态地磅用于商贸计量时关心车辆的整车重量,可以采用动态车辆衡(整车称量),也可以采用动态轴重衡(低价值货物)动态地磅用于超载检测时,一般使用动态轴重衡,关心的既有整车重量也有轴重数据。
由于动态地磅的准确度受车辆的冲击力速度、称台限位、车辆分离器等方面的影响,因此有严格的适用条件,在商贸计量中的应用还不普及.动态地磅的单轴载荷和轴组载荷的准确度等级划分为A、B、C、D、E、F共6个等级.动态地磅的整车总重量的准确度等级划分为0.2、0.5、1、2、5、10共6个等级.车辆轴载荷(单轴载荷或轴组载荷)和车辆整车总重量准确度等级的对应关系如表1所示。
3.地磅的其它应用技术
(1)非砝码检定
国内衡器的非砝码检定研究从20世纪90年代就开始出现,但是从法律法规上还没有支持性的文件。由国家质检总局组织,科技部重大科学仪器研究项目高精度衡器载荷测量仪开发和应用意味着非砝码检定技术进入法定范围。
由福建省院负责研制的高精度衡器载荷测量仪是由多套载荷测量机构、恒载荷液压控制装置和便携式计算机组成的系统。载荷测量机构包括拉力框架、自定位调节承压板、液压加载机构载荷测量传感器和高精度仪表。该系统的测量范围为5-200t,示值扩展不确定度为0.02%(K=2,置信概率约为95%)。
该装置用于地磅检定时,只需在汽车衡各支承点下方的基础上预埋地脚拉力环,并在支承点上方安装可拆卸的盖板,将盖板拆下,装上承压板、拉力框架、传感器,即可通过液压加载机构加压开展汽车衡的检定工作。
(2)多量程及多称台地磅
多量程的地磅及多称台的汽车衡都是为了扩大地磅的使用范围,提高称量的准确度基于双量程、多量程、双称台、多称台地磅见诸于专利的申报,或者个性化地磅定制。
(3)基于动静结合的地磅
在高精度静态地磅(简称主衡)前设置一台动态轴重衡(简称前衡),在前衡与主衡之间设置一段缓冲地段,车辆经过前衡动态称重后计算机判断车辆是否在主衡的称量范围,如果符合要求,发出挡车栏杆打开的指令,车辆可上主衡进行静态称量;若车辆超载超限,挡车栏杆处于关闭状态,禁止超载车辆上主衡称量,这种动静结合的汽车衡有不怕冲击过载的特点,同时兼备动态衡和静态衡的优点,适合汽车装货量有高要求的地方使用。
4.结束语
在互联网信息时代,随着电子检测技术的发展以及新材料的出现,地磅将进一步向高精度、智能化、免维护等方向发展,动态地磅的应用也将越来越普及.