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電子汽車衡計量準確度研究

引言
隨著電子信息技術的不斷發展,電子汽車衡發 展迅速, 尤其是近些年來,交通運輸業的快速發展,現 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,為我國經濟的發展做出了巨大貢獻[1]。 現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,雖然優點是質 量輕, 占地面積小,便于移動,但是精準度不足。特 別是輪重式電子汽車衡,攜帶方便,被廣泛應用于公 路超重檢測,但由于精準度和穩定性略顯不足,限制 了其進一步的推廣應用,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。
1 電子汽車衡工作原理 電子汽車衡其本質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 傳感器受壓后產生形變;然后,惠斯汀電橋失衡,輸 出與物體質量相一致的電壓信號;最終經過轉換器 轉換、 放大器放大及微處理器等處理,最終輸出與物 體質量相一致的數字信號。
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,即使在產品質都會影響電子汽車衡的精準度和穩 定性。首先是安裝前的選址,一方面要避開地下水 道、風道等,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 察測量結果,最后選址的土質要適宜,不能太干,不 可過濕,排水要好[5]。其次是施工環節,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計合理,與此 同時,需要檢查坑口,復合傳感器的位置、尺寸等;室 外汽車衡易受到雷擊,為此,施工環節應做好防雷, 一旦受到雷擊,傳感器穩定性下降,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,需按照規程進 行整體的調試,校正調試完成后,需按照檢定規程, 粘貼相應的合格證,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,對傳感器產生不同的壓力,秤體的受 力不均,受力復雜。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 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 生轉角,同樣車輪會因為加速而顛簸;與此同時,汽 車發動機工作過程中,汽車動力系統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,避免了構建因 為強烈震動而損壞。
2.3 平直引道 電子汽車衡動態計重,僅有物體平穩通過計重 秤時,有助于提高汽車橫的準確性。為了使得汽車穩 定的通過托輥,一般利用前后托輥調平的方式,以此 來保證汽車的穩定通行;而在動態汽車衡計重時,一 般采用鋪平鐵軌的方式,使得汽車穩定的通過重軌, 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,應及時地清理直道, 保證直道通行的平穩狀態。另外需要注意的是,平穩 直道行駛的汽車可以避免剎車和加速。

2.4 計量速度 現代物流量激增,實現快速計量是現代汽車衡 的最終目標。但是被測物體需通過一系列的計量系 統的傳遞,最后將測試結果顯示出來,整個數據傳 輸、轉換都需要工作時間。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的工作 效率。現階段,通過延長秤臺的長度,采用多次數據 采集的方式,延長計量系統工作的時間,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、靜態電子汽車衡長度差異較大,動態秤臺短于 靜態秤臺,剛度、強度都要高于靜態汽車衡,以此確保汽車通過時較小的變形,達到快速響應的目的。與 此同時,動態汽車衡秤臺應用于較高的固有頻率。為 此,動態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,以保證秤臺的光度,需要注意 的是, 引道和臺面之間以梯形齒形式結合,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中的作用,一方面是采 集數據,另外一方面為秤臺提供較好的支撐平臺。但 由于動態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 一側的掀翻,為此,有人指出物料通過時的穩定力矩 應大于掀翻力矩。 2.7 限位 限位是確保動態汽車衡準確計重的重要保證。 而動態汽車衡秤面小,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,避免傳 感器接受到附加外力,車輛通過時,秤臺拉緊,通過 桿端關節軸承,拉緊秤臺,防止平臺震動。
 
 
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