动态称量技术的迅速发展促进了动态地磅的研究工作,现代快速计量的要求 加速了动态地磅的开发,根据不再的场所,适用的动态地磅的类型也不相同,要求的控 ?模式也不一样,系统介绍动态地磅的类及适用场所,供用户合《的选用非常重要,针 对用户的使用场合,研究开发具有相启管理和控制功能的产品,对产品逐应市场的主动性来 说,具有很大的现实意义。
一、概述
随着动态称重技术的发展和现代快速称置的要求,各种要求动态称重的场所越来越多, 象海关、港口、煤矿以及离速公路的各个人口和收费站,这些要求进行高速称量及管理的行 业,尤其是今年中华人民共和国交通笫2号令 < 超载运输车辆行驶公鉻管理》定〉的出台,对 行驶在公路上的运输车辆的轴载做出了详细的规定,并制定了严厉的处罚措施,这对动态地磅的研究和开发带来了新的机遇,适时的抓住市场机遇,开发满足市场需求的产品,对提 髙企业自身的声誉和经济效益有着十分重要的意义。连代计算机技术的发展又为产品最大 限度的满足用户的管理需求打下了基硇,使过去不可想象的要求成为现实,从而促进了动态 称量技术的发展,现在的∑- A模数转换器通过对数据的过采样、嗓声整形和数字揀波技 术,实现了从离速分辨率的采样到低速离分辨率的输出,象过去常用的AD7703,到目前 使用的CS5520、CS5522和AD7730,棋数转换器不仅性能有了较大的提离,而且功能也相应 增加了很多,如目前的模数转换器大多数都将放大、数字滤波与棋数转换器做在一起,大大 提高了器件的抗干扰性能.提离了整机可靠性,这对动态称重技术起到了很大的推进作用, 使动态称重技术得以发展,使动态地磅的研究开发成为可能。
二、动态地磅的分类
根据动态地磅目前的使用状况可分为:整车计量式动态地磅、轴组计量式动态地磅和轴计量式动态汽车轴计量式动态地磅又可分为固定式轴计量动态地磅和便携 式轴计量的动态地磅。
根据可称量的方式又可分为:动静两用地磅和静动两用地磅。动靜两用汽车衡展 名思义可知,它是以动态称重为主,静态称量为辅,象轴计量的固定式和便携式的动态地磅,具有动态称置我定快捷的优点,静态称重因需要每个轮轴均应在秤台上静止称置而导致 的相对较慢的缺点。静动两用地磅是以静态称童为主,动态称量为辅,如整车计量的动态地磅,正常情况下,它们作为静态样使用,具有准确度离,称童稳定的优点,当工作繁忙时 又可动态称量,而且动态和静态的称量准确度都相当髙。轴组计量的动态地磅界于前两 种之间,但具有比整车计量的动态地磅资金投入少和场地占用小的优点,静态使用时又比 轴计量的动态地磅使用简单方便的优点。
三、动态地磅的设计
1.秤体的设计
a)整车计量式秤体的设计:通常整车计量式的秤体长度一般不小于3mx 12m,这类秤 体适用于苷通半挂车及轴距总长小于10m车辆的动态整车计量,为了降低秤体的高度和保 证秤体的刚性,一般选用6只称重传感器;整车计量式比较常用的秤体尺寸为3.5(3.4)m x 18m,这类秤体适用于集装箱车及轴距总长小于16m车辆的动态整车计量,为了降低秤体的 髙度和保证样体的刚性,一般选用8只称重传感器;对于称量轴矩总长大于16m车辆的秤 体尺寸一般选择3.5(4)mx21m,这类秤体适用于轴距总长18m以下的所有车辆的动态整 车计量,为了降低秤体的高度和保证秤体的刚性,一般选用8只称重传感器,秤体的限位通 常选用撞顶式限位结构限位,限位间瞭控制在3mm以内,以保证秤体可靠复位和称量时产 生附加力。
b)固定式轴计量式秤体的设计:为了保证双联轴和多联轴车辆的称量有较长的采样时 间,通常秤体的长度选择为0.62 ~0.75m之间,这样可保庄有效采样长度不小于0,3 ~0,5m,当称重车速为lOkm/h时,仪表的有效采样次数(A;D转換速率按300次A计算〉在 (30?50>次之间;秤体的宽度一?比车轮的外沿宽度宽0.5 — 1.0m即可,*常为3.0~ 3. 5m。秤体的限位选用撞顶式柔性限位结构R位,厲于一种无限位间廉或徽R位间廉的R 位方式,能使秤体可靠复位和消除称量时产生附加力,秤台设计成无翻转力矩的不B转秤 台,其设计方法详见〈衡器>1998年第二期(不翻转秤台的设计)。
c)便携式轴重计的秤体通常为双秤体,单个秤体的尺寸为(0.5?0.6)mx (0.70?0.9) m,离度<0.035m,为了保证押体的剛性和强度,每个秤体一放选用6只称重传感器或采用 将称重传感器直接做在秤体上的结构《秤体的甩位一般是通过秤体的引桥与秤体连接的方 式限位,也有在押体下增加摩控材料的方法进行R位的(适用于多为静态称量的场所)。
d)轴组计量式动态地磅的秤体大小一般根据车型II定,这里无法给出具体的秤台长 度,秤体的宽度一般为3.50m,秤台多为四只传感器支承,限位仍是撞顶式联位或撞頂式柔 性结构比较好。
导电橡胶式便携式轴重仪,在国外20世纪80、90年代就有报道,但在国内还鲜有介绍。
2.固定式动态地磅的基础设计
秤的基础在保证秤的称置准确度和长期稳定性方面起着十分金要的作用,动态地磅的基础就更为重要了,多为动态称貴的衡器其基础最好设计成地中式的基础,以保证汽车狡 上和驶下秤体时对样体的冲击,减小汽车加?速给秤体带来的B加力。在南方多雨地区即 便是需选用地上式结构的设计,这时基轴两端的引道长度也应不小于一个整车的长度。
3.动态地磅的仪表设计
a)仪表的采样速率
动态地磅的仪表采样速度(即AD转换次数)非常重要,一般情况下整车计量的仪表 采样速率应不小于70次/s,轴计童的仪表采样速率应大于200次便携式轮重计和轴组 计量的仪表采样速率应在100次/s左右。
b)AD器件的选择
仪表的采样速率主要取决于所选用的AD器件,过去多选用AD7703和AD7710,这两 种AD器件的基准输入电压为2.5V,由于称重仪表采用比率式测理原理,为此需将称重传 感器的供电电源经分压电路分压后给AD7703、AD7710和CS5520提供基准电潭,这样就使 电路增加了新的误差海。现在多选用AD7730和CS5522作为仪表的AD器件,这两种AD 器件是专为称重测量和压力测量设计的,其基准电压可直接取自称重传感器的电源反馈靖, 由于电路是采用的比重式测量原理,从而消除了称重传感器电*波动带来的误差,所以选用 AD7730和CSS522作为仪表的AD器件会进一步的提离仪表的性能。另外,AD7730的转 换速率可达500次A以上,也可以满足动态称置的要求。
C)仪表功能的设计
仪表应具有较强的面板设定功能,通过功能键F1-F9,"设定车号、切换称重状态、时间 日期设定、显示控制棋式、超限控制方式、秤体长度设定、车速设定等,较强的显示功能,诸如 有第一轴重、第二轴霣、第三轴重……第十轴,同时还可显示螫车霣薰、左侧轮重、右侧轮重, 超限量等。
根据仪表的用处不同其输入输出接口也不相同,例如:便携式轴重仪的仪表除了 LCD 显示屏外,至少还应能驱动面板式微型打印机,LCD显示屏可根据用户功能要求选用128 X 64”和"256 x 128”点阵的显示屏。而固定式轴计量动态地磅的接口种类相对要复杂些, —般应配置或預留驱动大屏显示器的电流环接口, R232(R485)接口,驱动针式打印机.其显 示屏选用LED、VFD或LCD均可,显示功能要求复杂时选用点阵图形式LCD,想通过计算 机控制显示功能时也可送搿LED、VFD。整车计量动态地磅因为没有对轴和轮的控制要 求,一般仅是为了快速称量,所以其输入输出接口与静态地磅基本一致。
四、动态地磅的选用
1.根据使用状况选择
动态地磅的选用通常根据使用要求的称量准确度和使用頻繁程度确定,例如动态使 用不太頻繁的场所,资金场地都许可,称重准确度要求又较离,这时最好选用整车计量的动 态地磅。象海关、矿山、港口和仓庠等使用场所最好使用整车计量方式。当主要以动态进 行称量的场所最好选用固定式轴计量的动态地磅,象各离速公路的人口、收费站处、过挢 限重检测、公路的轴重限重检测等场所,选用固定式轴计量动态地磅比较适合。对行驶在 公路上的超栽车辆的检测和抽査、对车辆轴的超栽情况的检査和抽査,以选用便携式轴计量 动态地磅为好,尽管其称量准确度不离,但它具有携带方便,随时随地都可对超栽车辆和 超载轮轴进行检测,能够有效的保护公路免受损坏,对违规车辆及时作出处罚,以解决公路 上行驶的车辆经常因超载损坏公路的老大难问轴组计量式的动态地磅对车辆的类型 要求比较严格的,无法满足多种车型的车辆在其上进行动态和静态称量,对车型相对较为固 定的使用场所选用轴组计量式的动态地磅也是可以满足要求的。
2.根据秤台规格选择
秤台尺寸的选择原则,整车计重时为了使仪表有足够的采样时间,一般情况下,秤台应大于车辆最大轴距2-4米,且仪表的采样速度应不低于70次/s,以保证称量准确度,称量 的车辆有集装箱车或以集装箱车为主时,建议秤台的尺寸为:3.5(3.4)mx 18m;当称量的 车辆的最大轴距大于时,最好选用3.5(4)mx 21m的秤台。象离速公路口、收费站收 费、桥梁联载等场所选用固定式轴计麗(0.62—0.75) x (3,0?3.5)m的固定式轴计量动态地磅即可,其仪表的采样速度应不低于300次在保证称量准确前提下,命名通过秤体 的车速不至于太低,以影响车辆的通过。便携式轮轴计量动态地磅的选择是在保证使用 的前提下应尽可能的降低秤体的高度,这主要是因为秤体过高会影响车辆上的栽荷在各个 轮轴上的真实分布状况,影响实际称量结果的准确性,本来在两个或两个以上的轮轴上分布 的载荷,结果是秤体上称量的载荷值大于静态称量的载荷值,这里建议地上使用时的秤体以 不髙于35mm为好,否采用地中式安装结构。
五、结束语
动态地磅在我国还处于发展初期,各类法规也不健全,部分用户对动态地磅还不甚 了解,更谈不上合理选用了,在这里提出这个问题与大家共同商榷,便于广大用户对动态地磅有一个初步的认识,以便他们今后在选用动态地磅时不至于不知道怎样提 出技术指标或盲目提出一些要求,为用户选用适用于他们的动态地磅提供指导。本文不 当之处希望广大同仁给予斧正,以共同提离对动态地磅的认识,促进动态地磅在我国的发展。