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电子汽车衡计量准确度研究

引言
随着电子信息技术的不断发展,电子汽车衡发 展迅速, 尤其是近些年来,交通运输业的快速发展,现 代物流量增加,而电子汽车衡不仅方便计重,而且快 捷、机动灵活,为我国经济的发展做出了巨大贡献[1]。 现代电子汽车衡主要通过整车、轴组及轮重三种方 式进行计重,三种计重方式的优缺点明显,其中整车 计重方式精准度高,但缺点是占地面积大、价格不菲 和移动性差。而轴组和驼重计重方式,虽然优点是质 量轻, 占地面积小,便于移动,但是精准度不足。特 别是轮重式电子汽车衡,携带方便,被广泛应用于公 路超重检测,但由于精准度和稳定性略显不足,限制 了其进一步的推广应用,近些年来,物流量急剧增 加,公路运输激增,轮重式电子汽车衡灵敏性有限, 计重错误时有发生。基于此,本文在探究影响电子汽 车衡计量准确度因素的基础上,提出了提高电子汽 车衡计量准确度的有效措施,为促进电子汽车衡计 量性能,延长使用寿命具有重要意义。
1 电子汽车衡工作原理 电子汽车衡其本质是一种带有电子传感器的秤 台,首先物体通过汽车衡时,在重力的作用下,承重 传感器受压后产生形变;然后,惠斯汀电桥失衡,输 出与物体质量相一致的电压信号;最终经过转换器 转换、 放大器放大及微处理器等处理,最终输出与物 体质量相一致的数字信号。
2 电子汽车衡计量准确度影响因素及措施
2.1 电子汽车衡的安装 电子汽车衡作为一种精密仪器,即使在产品质都会影响电子汽车衡的精准度和稳 定性。首先是安装前的选址,一方面要避开地下水 道、风道等,另一方面是避免电磁的干扰,安装位置 要避开强电流、强磁环境;与此同时,汽车衡的的位 置要适宜,距离衡量员的两端观察位要适中,便于观 察测量结果,最后选址的土质要适宜,不能太干,不 可过湿,排水要好[5]。其次是施工环节,一方面要铺 好混凝土,另外要确定好中心十字线,以确定称重平 面的基准线,最主要是做好地基板的固定,从而做到 无缝接触。最后是机械部分的安装,秤体安装前,需 要对检测地基板面安装是否按要求设计合理,与此 同时,需要检查坑口,复合传感器的位置、尺寸等;室 外汽车衡易受到雷击,为此,施工环节应做好防雷, 一旦受到雷击,传感器稳定性下降,甚至毁坏传感 器,可采用铜线接地的方式,与大地形成回路,编码 受到雷击。安装完成后的汽车电子衡,需按照规程进 行整体的调试,校正调试完成后,需按照检定规程, 粘贴相应的合格证,此时才可正常投入使用。
2.2 汽车性能 静止的物体,对秤体无冲击力,因此称量的准确 性高,稳定性好;而移动的物体,由于存在一定的速 度,物体振动,对传感器产生不同的压力,秤体的受 力不均,受力复杂。由钢板弹簧和前后桥连接的汽 车,在运行的过程中,由于受到行车速度及车身颠簸 等作用,使得行车振动距离,在刹车制动的过程,使 得后轮摩擦力极大,车身前轮会与路面存在一个转 角,一段时间后车缓慢停止;而如果车子突然加速, 车子会在加速度的作用下,车后轮会因为惯性而产 生转角,同样车轮会因为加速而颠簸;与此同时,汽 车发动机工作过程中,汽车动力系统使得汽车振动可通过不同载重的方式消除振动,而在载重相对较 小的情况下,仅仅依靠于主弹簧缓冲针对,载重增加 时,副弹簧也起到很好的缓解震动的作用,确保了汽 车不同载荷情况下的固有频率一致,避免了构建因 为强烈震动而损坏。
2.3 平直引道 电子汽车衡动态计重,仅有物体平稳通过计重 秤时,有助于提高汽车横的准确性。为了使得汽车稳 定的通过托辊,一般利用前后托辊调平的方式,以此 来保证汽车的稳定通行;而在动态汽车衡计重时,一 般采用铺平铁轨的方式,使得汽车稳定的通过重轨, 以此消除汽车通过时的震动。一般而言, 汽车衡前后 采用不超过 15 m的平引直道,应及时地清理直道, 保证直道通行的平稳状态。另外需要注意的是,平稳 直道行驶的汽车可以避免刹车和加速。

2.4 计量速度 现代物流量激增,实现快速计量是现代汽车衡 的最终目标。但是被测物体需通过一系列的计量系 统的传递,最后将测试结果显示出来,整个数据传 输、转换都需要工作时间。尤其是快速运动的物体, 测量的误差大,为此,需不断地提高计量系统的工作 效率。现阶段,通过延长秤台的长度,采用多次数据 采集的方式,延长计量系统工作的时间,以此提高汽 车衡的计量的准确度。由此, 可以看出通过延长托辊 数量, 延长物体通过秤台的时间,可以有效地提高计 量的准确度。实践证明,通过降低物体通过秤台的速 度,同样也可以有效地提高计量的准确度。
2.5 秤台 秤台作为电子汽车衡的核心构件,其强度、刚度 及限位的合理性, 对计量的准确性具有重要意义,而 动态、静态电子汽车衡长度差异较大,动态秤台短于 静态秤台,刚度、强度都要高于静态汽车衡,以此确保汽车通过时较小的变形,达到快速响应的目的。与 此同时,动态汽车衡秤台应用于较高的固有频率。为 此,动态汽车衡通常采用钢板整块焊接的方式,利用 沉头螺钉进行连接,以保证秤台的光度,需要注意 的是, 引道和台面之间以梯形齿形式结合,缓解物料 通过时的震动。
2.6 传感器性能 荷重传感器在计量系统中的作用,一方面是采 集数据,另外一方面为秤台提供较好的支撑平台。但 由于动态汽车衡的秤台面积小,为了保证荷重传感 器的位置接近于秤台边缘,秤台必须要有足够的跨 距。如此以来,载荷一旦超过秤台边缘,将会引起另 一侧的掀翻,为此,有人指出物料通过时的稳定力矩 应大于掀翻力矩。 2.7 限位 限位是确保动态汽车衡准确计重的重要保证。 而动态汽车衡秤面小,当汽车满载负荷通过时,缓冲 震动的性能差。有研究指出,采用拉杆限位的方式, 使得纵横限位在安装时处于同一水平面内,避免传 感器接受到附加外力,车辆通过时,秤台拉紧,通过 杆端关节轴承,拉紧秤台,防止平台震动。
 
 
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