動(dòng)態(tài)稱(chēng)量技術(shù)的迅速發(fā)展促進(jìn)了動(dòng)態(tài)地磅的研究工作,現代快速計量的要求 加速了動(dòng)態(tài)地磅的開(kāi)發(fā),根據不再的場(chǎng)所,適用的動(dòng)態(tài)地磅的類(lèi)型也不相同,要求的控 ?模式也不一樣,系統介紹動(dòng)態(tài)地磅的類(lèi)及適用場(chǎng)所,供用戶(hù)合《的選用非常重要,針 對用戶(hù)的使用場(chǎng)合,研究開(kāi)發(fā)具有相啟管理和控制功能的產(chǎn)品,對產(chǎn)品逐應市場(chǎng)的主動(dòng)性來(lái) 說(shuō),具有很大的現實(shí)意義。
一、概述
隨著(zhù)動(dòng)態(tài)稱(chēng)重技術(shù)的發(fā)展和現代快速稱(chēng)置的要求,各種要求動(dòng)態(tài)稱(chēng)重的場(chǎng)所越來(lái)越多, 象海關(guān)、港口、煤礦以及離速公路的各個(gè)人口和收費站,這些要求進(jìn)行高速稱(chēng)量及管理的行 業(yè),尤其是今年中華人民共和國交通笫2號令 < 超載運輸車(chē)輛行駛公鉻管理》定〉的出臺,對 行駛在公路上的運輸車(chē)輛的軸載做出了詳細的規定,并制定了嚴厲的處罰措施,這對動(dòng)態(tài)地磅的研究和開(kāi)發(fā)帶來(lái)了新的機遇,適時(shí)的抓住市場(chǎng)機遇,開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的產(chǎn)品,對提 髙企業(yè)自身的聲譽(yù)和經(jīng)濟效益有著(zhù)十分重要的意義。連代計算機技術(shù)的發(fā)展又為產(chǎn)品最大 限度的滿(mǎn)足用戶(hù)的管理需求打下了基硇,使過(guò)去不可想象的要求成為現實(shí),從而促進(jìn)了動(dòng)態(tài) 稱(chēng)量技術(shù)的發(fā)展,現在的∑- A模數轉換器通過(guò)對數據的過(guò)采樣、嗓聲整形和數字揀波技 術(shù),實(shí)現了從離速分辨率的采樣到低速離分辨率的輸出,象過(guò)去常用的AD7703,到目前 使用的CS5520、CS5522和AD7730,棋數轉換器不僅性能有了較大的提離,而且功能也相應 增加了很多,如目前的模數轉換器大多數都將放大、數字濾波與棋數轉換器做在一起,大大 提高了器件的抗干擾性能.提離了整機可靠性,這對動(dòng)態(tài)稱(chēng)重技術(shù)起到了很大的推進(jìn)作用, 使動(dòng)態(tài)稱(chēng)重技術(shù)得以發(fā)展,使動(dòng)態(tài)地磅的研究開(kāi)發(fā)成為可能。
二、動(dòng)態(tài)地磅的分類(lèi)
根據動(dòng)態(tài)地磅目前的使用狀況可分為:整車(chē)計量式動(dòng)態(tài)地磅、軸組計量式動(dòng)態(tài)地磅和軸計量式動(dòng)態(tài)汽車(chē)軸計量式動(dòng)態(tài)地磅又可分為固定式軸計量動(dòng)態(tài)地磅和便攜 式軸計量的動(dòng)態(tài)地磅。
根據可稱(chēng)量的方式又可分為:動(dòng)靜兩用地磅和靜動(dòng)兩用地磅。動(dòng)靜兩用汽車(chē)衡展 名思義可知,它是以動(dòng)態(tài)稱(chēng)重為主,靜態(tài)稱(chēng)量為輔,象軸計量的固定式和便攜式的動(dòng)態(tài)地磅,具有動(dòng)態(tài)稱(chēng)置我定快捷的優(yōu)點(diǎn),靜態(tài)稱(chēng)重因需要每個(gè)輪軸均應在秤臺上靜止稱(chēng)置而導致 的相對較慢的缺點(diǎn)。靜動(dòng)兩用地磅是以靜態(tài)稱(chēng)童為主,動(dòng)態(tài)稱(chēng)量為輔,如整車(chē)計量的動(dòng)態(tài)地磅,正常情況下,它們作為靜態(tài)樣使用,具有準確度離,稱(chēng)童穩定的優(yōu)點(diǎn),當工作繁忙時(shí) 又可動(dòng)態(tài)稱(chēng)量,而且動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的稱(chēng)量準確度都相當髙。軸組計量的動(dòng)態(tài)地磅界于前兩 種之間,但具有比整車(chē)計量的動(dòng)態(tài)地磅資金投入少和場(chǎng)地占用小的優(yōu)點(diǎn),靜態(tài)使用時(shí)又比 軸計量的動(dòng)態(tài)地磅使用簡(jiǎn)單方便的優(yōu)點(diǎn)。
三、動(dòng)態(tài)地磅的設計
1.秤體的設計
a)整車(chē)計量式秤體的設計:通常整車(chē)計量式的秤體長(cháng)度一般不小于3mx 12m,這類(lèi)秤 體適用于苷通半掛車(chē)及軸距總長(cháng)小于10m車(chē)輛的動(dòng)態(tài)整車(chē)計量,為了降低秤體的高度和保 證秤體的剛性,一般選用6只稱(chēng)重傳感器;整車(chē)計量式比較常用的秤體尺寸為3.5(3.4)m x 18m,這類(lèi)秤體適用于集裝箱車(chē)及軸距總長(cháng)小于16m車(chē)輛的動(dòng)態(tài)整車(chē)計量,為了降低秤體的 髙度和保證樣體的剛性,一般選用8只稱(chēng)重傳感器;對于稱(chēng)量軸矩總長(cháng)大于16m車(chē)輛的秤 體尺寸一般選擇3.5(4)mx21m,這類(lèi)秤體適用于軸距總長(cháng)18m以下的所有車(chē)輛的動(dòng)態(tài)整 車(chē)計量,為了降低秤體的高度和保證秤體的剛性,一般選用8只稱(chēng)重傳感器,秤體的限位通 常選用撞頂式限位結構限位,限位間瞭控制在3mm以?xún)?,以保證秤體可靠復位和稱(chēng)量時(shí)產(chǎn) 生附加力。
b)固定式軸計量式秤體的設計:為了保證雙聯(lián)軸和多聯(lián)軸車(chē)輛的稱(chēng)量有較長(cháng)的采樣時(shí) 間,通常秤體的長(cháng)度選擇為0.62 ~0.75m之間,這樣可保莊有效采樣長(cháng)度不小于0,3 ~0,5m,當稱(chēng)重車(chē)速為lOkm/h時(shí),儀表的有效采樣次數(A;D轉換速率按300次A計算〉在 (30?50>次之間;秤體的寬度一?比車(chē)輪的外沿寬度寬0.5 — 1.0m即可,*常為3.0~ 3. 5m。秤體的限位選用撞頂式柔性限位結構R位,厲于一種無(wú)限位間廉或徽R位間廉的R 位方式,能使秤體可靠復位和消除稱(chēng)量時(shí)產(chǎn)生附加力,秤臺設計成無(wú)翻轉力矩的不B轉秤 臺,其設計方法詳見(jiàn)〈衡器>1998年第二期(不翻轉秤臺的設計)。
c)便攜式軸重計的秤體通常為雙秤體,單個(gè)秤體的尺寸為(0.5?0.6)mx (0.70?0.9) m,離度<0.035m,為了保證押體的剛性和強度,每個(gè)秤體一放選用6只稱(chēng)重傳感器或采用 將稱(chēng)重傳感器直接做在秤體上的結構《秤體的甩位一般是通過(guò)秤體的引橋與秤體連接的方 式限位,也有在押體下增加摩控材料的方法進(jìn)行R位的(適用于多為靜態(tài)稱(chēng)量的場(chǎng)所)。
d)軸組計量式動(dòng)態(tài)地磅的秤體大小一般根據車(chē)型II定,這里無(wú)法給出具體的秤臺長(cháng) 度,秤體的寬度一般為3.50m,秤臺多為四只傳感器支承,限位仍是撞頂式聯(lián)位或撞頂式柔 性結構比較好。
導電橡膠式便攜式軸重儀,在國外20世紀80、90年代就有報道,但在國內還鮮有介紹。
2.固定式動(dòng)態(tài)地磅的基礎設計
秤的基礎在保證秤的稱(chēng)置準確度和長(cháng)期穩定性方面起著(zhù)十分金要的作用,動(dòng)態(tài)地磅的基礎就更為重要了,多為動(dòng)態(tài)稱(chēng)貴的衡器其基礎最好設計成地中式的基礎,以保證汽車(chē)狡 上和駛下秤體時(shí)對樣體的沖擊,減小汽車(chē)加?速給秤體帶來(lái)的B加力。在南方多雨地區即 便是需選用地上式結構的設計,這時(shí)基軸兩端的引道長(cháng)度也應不小于一個(gè)整車(chē)的長(cháng)度。
3.動(dòng)態(tài)地磅的儀表設計
a)儀表的采樣速率
動(dòng)態(tài)地磅的儀表采樣速度(即AD轉換次數)非常重要,一般情況下整車(chē)計量的儀表 采樣速率應不小于70次/s,軸計童的儀表采樣速率應大于200次便攜式輪重計和軸組 計量的儀表采樣速率應在100次/s左右。
b)AD器件的選擇
儀表的采樣速率主要取決于所選用的AD器件,過(guò)去多選用AD7703和AD7710,這兩 種AD器件的基準輸入電壓為2.5V,由于稱(chēng)重儀表采用比率式測理原理,為此需將稱(chēng)重傳 感器的供電電源經(jīng)分壓電路分壓后給AD7703、AD7710和CS5520提供基準電潭,這樣就使 電路增加了新的誤差?!,F在多選用AD7730和CS5522作為儀表的AD器件,這兩種AD 器件是專(zhuān)為稱(chēng)重測量和壓力測量設計的,其基準電壓可直接取自稱(chēng)重傳感器的電源反饋靖, 由于電路是采用的比重式測量原理,從而消除了稱(chēng)重傳感器電*波動(dòng)帶來(lái)的誤差,所以選用 AD7730和CSS522作為儀表的AD器件會(huì )進(jìn)一步的提離儀表的性能。另外,AD7730的轉 換速率可達500次A以上,也可以滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)稱(chēng)置的要求。
C)儀表功能的設計
儀表應具有較強的面板設定功能,通過(guò)功能鍵F1-F9,"設定車(chē)號、切換稱(chēng)重狀態(tài)、時(shí)間 日期設定、顯示控制棋式、超限控制方式、秤體長(cháng)度設定、車(chē)速設定等,較強的顯示功能,諸如 有第一軸重、第二軸霣、第三軸重……第十軸,同時(shí)還可顯示螫車(chē)霣薰、左側輪重、右側輪重, 超限量等。
根據儀表的用處不同其輸入輸出接口也不相同,例如:便攜式軸重儀的儀表除了 LCD 顯示屏外,至少還應能驅動(dòng)面板式微型打印機,LCD顯示屏可根據用戶(hù)功能要求選用128 X 64”和"256 x 128”點(diǎn)陣的顯示屏。而固定式軸計量動(dòng)態(tài)地磅的接口種類(lèi)相對要復雜些, —般應配置或預留驅動(dòng)大屏顯示器的電流環(huán)接口, R232(R485)接口,驅動(dòng)針式打印機.其顯 示屏選用LED、VFD或LCD均可,顯示功能要求復雜時(shí)選用點(diǎn)陣圖形式LCD,想通過(guò)計算 機控制顯示功能時(shí)也可送搿LED、VFD。整車(chē)計量動(dòng)態(tài)地磅因為沒(méi)有對軸和輪的控制要 求,一般僅是為了快速稱(chēng)量,所以其輸入輸出接口與靜態(tài)地磅基本一致。
四、動(dòng)態(tài)地磅的選用
1.根據使用狀況選擇
動(dòng)態(tài)地磅的選用通常根據使用要求的稱(chēng)量準確度和使用頻繁程度確定,例如動(dòng)態(tài)使 用不太頻繁的場(chǎng)所,資金場(chǎng)地都許可,稱(chēng)重準確度要求又較離,這時(shí)最好選用整車(chē)計量的動(dòng) 態(tài)地磅。象海關(guān)、礦山、港口和倉庠等使用場(chǎng)所最好使用整車(chē)計量方式。當主要以動(dòng)態(tài)進(jìn) 行稱(chēng)量的場(chǎng)所最好選用固定式軸計量的動(dòng)態(tài)地磅,象各離速公路的人口、收費站處、過(guò)撟 限重檢測、公路的軸重限重檢測等場(chǎng)所,選用固定式軸計量動(dòng)態(tài)地磅比較適合。對行駛在 公路上的超栽車(chē)輛的檢測和抽査、對車(chē)輛軸的超栽情況的檢査和抽査,以選用便攜式軸計量 動(dòng)態(tài)地磅為好,盡管其稱(chēng)量準確度不離,但它具有攜帶方便,隨時(shí)隨地都可對超栽車(chē)輛和 超載輪軸進(jìn)行檢測,能夠有效的保護公路免受損壞,對違規車(chē)輛及時(shí)作出處罰,以解決公路 上行駛的車(chē)輛經(jīng)常因超載損壞公路的老大難問(wèn)軸組計量式的動(dòng)態(tài)地磅對車(chē)輛的類(lèi)型 要求比較嚴格的,無(wú)法滿(mǎn)足多種車(chē)型的車(chē)輛在其上進(jìn)行動(dòng)態(tài)和靜態(tài)稱(chēng)量,對車(chē)型相對較為固 定的使用場(chǎng)所選用軸組計量式的動(dòng)態(tài)地磅也是可以滿(mǎn)足要求的。
2.根據秤臺規格選擇
秤臺尺寸的選擇原則,整車(chē)計重時(shí)為了使儀表有足夠的采樣時(shí)間,一般情況下,秤臺應大于車(chē)輛最大軸距2-4米,且儀表的采樣速度應不低于70次/s,以保證稱(chēng)量準確度,稱(chēng)量 的車(chē)輛有集裝箱車(chē)或以集裝箱車(chē)為主時(shí),建議秤臺的尺寸為:3.5(3.4)mx 18m;當稱(chēng)量的 車(chē)輛的最大軸距大于時(shí),最好選用3.5(4)mx 21m的秤臺。象離速公路口、收費站收 費、橋梁聯(lián)載等場(chǎng)所選用固定式軸計麗(0.62—0.75) x (3,0?3.5)m的固定式軸計量動(dòng)態(tài)地磅即可,其儀表的采樣速度應不低于300次在保證稱(chēng)量準確前提下,命名通過(guò)秤體 的車(chē)速不至于太低,以影響車(chē)輛的通過(guò)。便攜式輪軸計量動(dòng)態(tài)地磅的選擇是在保證使用 的前提下應盡可能的降低秤體的高度,這主要是因為秤體過(guò)高會(huì )影響車(chē)輛上的栽荷在各個(gè) 輪軸上的真實(shí)分布狀況,影響實(shí)際稱(chēng)量結果的準確性,本來(lái)在兩個(gè)或兩個(gè)以上的輪軸上分布 的載荷,結果是秤體上稱(chēng)量的載荷值大于靜態(tài)稱(chēng)量的載荷值,這里建議地上使用時(shí)的秤體以 不髙于35mm為好,否采用地中式安裝結構。
五、結束語(yǔ)
動(dòng)態(tài)地磅在我國還處于發(fā)展初期,各類(lèi)法規也不健全,部分用戶(hù)對動(dòng)態(tài)地磅還不甚 了解,更談不上合理選用了,在這里提出這個(gè)問(wèn)題與大家共同商榷,便于廣大用戶(hù)對動(dòng)態(tài)地磅有一個(gè)初步的認識,以便他們今后在選用動(dòng)態(tài)地磅時(shí)不至于不知道怎樣提 出技術(shù)指標或盲目提出一些要求,為用戶(hù)選用適用于他們的動(dòng)態(tài)地磅提供指導。本文不 當之處希望廣大同仁給予斧正,以共同提離對動(dòng)態(tài)地磅的認識,促進(jìn)動(dòng)態(tài)地磅在我國的發(fā)展。