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          杭州易測計量設(shè)備有限公司

          地 址:杭州市余杭區(qū)北沙西路152號

          聯(lián)系人:王經(jīng)理

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          淺談?wù)嚻嚭馀c聯(lián)體秤在實際應(yīng)用中的優(yōu)缺點

          經(jīng)濟的迅速發(fā)展帶動了計重計量器具特別是衡器產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代衡器則是融入了微電子技術(shù)、信息技術(shù)和自動控制技術(shù),實現(xiàn)了數(shù)字化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化,成為知識密集型產(chǎn)品。現(xiàn)代衡器技術(shù)的飛速發(fā)展對衡器計量提出了更深更高的要求,本文以整車汽車衡與聯(lián)體秤兩種計量方式就行了研究,首先全面分析了兩者的技術(shù)指標(biāo)、系統(tǒng)功能及技術(shù)特點,其次針對性的比較了整車汽車衡與聯(lián)體秤產(chǎn)品,最后就整車汽車衡與聯(lián)體秤的可行性進行了比較,并得出了聯(lián)體稱是現(xiàn)階段計重領(lǐng)域最好選擇的結(jié)論。 
          前言 
            隨著國家經(jīng)濟迅速發(fā)展,公路汽車貨運行業(yè)保有量呈幾何數(shù)增長,車輛超限超載運輸對道路和交通安全危害也是呈幾何數(shù)增長。根椐相關(guān)數(shù)據(jù)分析:超載10%的貨車對道路的損壞增加40%,一輛超載2倍的車輛行駛一次,對公路的損害相當(dāng)于不超載車輛行使16次;一輛36噸的超載車輛對公路路面損壞程度相當(dāng)于9600輛1.8噸的小汽車對道路造成的破壞。而且從車輛及駕駛員人身安全角度考慮,車輛超限超載運輸處于超負荷狀態(tài),就會導(dǎo)致車輛的制動和操作等安全性能迅速下降,表現(xiàn)為輪胎變形爆胎、剎車失靈、轉(zhuǎn)向器輕飄抖動,鋼板彈簧折斷、半軸斷裂等、極易引發(fā)道路交通事故,同時也導(dǎo)致公路縮短路面使用年限。 
            一、整車汽車衡 
            1、整車汽車衡(或稱靜態(tài)秤、大板秤)技術(shù)指標(biāo) 
            2、系統(tǒng)功能 
            3、技術(shù)特點 
            ① 整車稱重與動態(tài)檢測的完美集成 
            系統(tǒng)以在計重收費系統(tǒng)成熟應(yīng)用多年的數(shù)據(jù)采集處理器為基礎(chǔ),集成了整車汽車衡稱重儀表功能,車輛在完全駛上稱重平臺的同時,自動完成車輛稱重、車型檢測、數(shù)據(jù)上傳等功能; 
            ② 應(yīng)對車輛頻繁沖擊的解決方案 
            整車稱重臺采用分段設(shè)計,模塊結(jié)構(gòu),由多個優(yōu)質(zhì)型鋼組成的箱型梁結(jié)構(gòu)的稱重臺板組合而成,全剛度設(shè)計,保證了車輛最大載荷的有效彈性變形,抵抗沖擊、過載,確保了長期碾壓得可靠使用。 
            傳感器位置合理,搭接處傳感器置中,消除了杠桿效應(yīng),保證偏載情況下傳感器的均勻受力,增強了設(shè)備的防沖擊能力。 
            稱體連接采用半月板結(jié)構(gòu)搭接,物理原理自動鎖扣、調(diào)正。傳感器上連接件(壓板、球碗)與稱體牢固焊接。 
            整車稱重臺每節(jié)稱重臺板都具有良好的拉桿限位裝置,前固式安裝,形成獨特的防沖擊結(jié)構(gòu),有效抵抗車輛對稱重臺的沖擊。 
            ③ 應(yīng)對車輛防滑的解決方案 
            整車稱重系統(tǒng)的稱重平臺在稱重平臺上車輛左右輪胎碾軋的位置,各焊裝有1米寬的紋飾鋼板,有效防止車輛打滑或因稱重平臺表面結(jié)冰失去控制。 
            設(shè)備自身的防滑處理。稱重平臺引用成熟的噴砂防滑處理,去除氧化層,保證油漆附著力,采用有針對性的噴砂工藝,增加稱重平臺表面的摩擦力,使表面粗糙度(防滑)等級達到國標(biāo)2.0級以上,并在噴砂處理的基礎(chǔ)上涂防腐涂料防腐。 
            設(shè)備安裝施工方面,由于安裝稱重檢測設(shè)備而破損的路面恢復(fù)后,按照收費廣場的規(guī)格,打較深的防滑線,起到較好的防滑效果。 
            ④ 應(yīng)對超長車輛稱量的解決方案 
            對于前后軸總長超過21米的車輛,采用以下方法進行整車稱量,首先保證車輛前面幾軸完全駛?cè)敕Q重平臺后停下,車道計算機經(jīng)授權(quán)操作后,主動向稱重系統(tǒng)發(fā)送目前稱重指令,稱重系統(tǒng)將當(dāng)前稱重平臺上的車軸數(shù)、總重檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給車道計算機,然后由現(xiàn)場管理人員引導(dǎo)車輛向前行駛,稱過的軸全部駛出稱重平臺后,車道計算機再次主動向稱重系統(tǒng)發(fā)送目前稱重指令,系統(tǒng)能夠?qū)?dāng)前稱重平臺上車的軸數(shù)、總重檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給車道計算機,依次類推,直至稱重系統(tǒng)上報的數(shù)據(jù)中含有車輛收尾信息,本次稱重數(shù)據(jù)交換結(jié)束,車道計算機能夠進行重量疊加和軸數(shù)疊加,對此車進行收費。 
            ⑤ 方便維護和清淤的解決方案 
            由于稱重平臺分段設(shè)計,每段稱重平臺的重量相對不是很重,不必用大型起吊工具,只用千斤頂?shù)葘S霉ぞ呔湍軐⒎Q重平臺吊起,利用設(shè)備自帶專用傳感器扳手,可方便拆卸傳感器,和清淤,使設(shè)備的安裝和日后的維護保養(yǎng)十分方便。 
            稱重平臺基礎(chǔ)兩側(cè)預(yù)留有維修和清淤手孔,可方便人員進入對設(shè)備進行維護和清淤。 
            二、聯(lián)體稱 
            1、聯(lián)體稱:(兼稱動態(tài)稱,不停車計重稱) 
            針對收費車道特殊的使用環(huán)境,稱重檢測設(shè)備為上翻梁式稱重臺,內(nèi)置高精度剪切梁式稱重傳感器,并采用專利結(jié)構(gòu)設(shè)計,以滿足系統(tǒng)長期可靠運行的要求。 
            ①主要技術(shù)指標(biāo) 
            型號:DCS-30KⅡ 
            稱重平臺(寬度):普通車道3500 (mm) 
            超寬車道4200 (mm),可根據(jù)實際情況定做稱重平臺。 
            稱重檢測設(shè)備長度:1600mm 
            單軸額定載荷:30t; 
            最大過載能力:200%; 
            有效測量的速度范圍為:0~30km/h,允許輪軸停在稱重平臺上; 
            靜態(tài)精度: ○Ⅲ 級 
            整車總重量動態(tài)準確度等級:2級,誤差≤±1% 
            單軸載荷和軸組載荷的準確度等級:D級 
            速度測量精度(沒有明顯加減速的前提下):車速在1~30km/h時,最大誤差±5%。 
            軸間距測量精度(沒有明顯加減速的情況下):兩軸:±0.30m。 
            工作環(huán)境: 
            溫 度:-40℃~ +80℃ 
            相對濕度:0~ 95% 
            稱重傳感器防護等級:IP68 
            2、系統(tǒng)功能: 
            設(shè)備具有自診斷功能,發(fā)生故障時能通過軟硬件發(fā)出故障信息; 
            系統(tǒng)隨機提供起吊附件和液壓千斤頂,不需要大型機械便可維修和清淤。 
            輸出檢測信息:軸型、胎型、軸距、聯(lián)軸信息、軸重、聯(lián)軸重量、總重、行駛狀態(tài)代碼等;   系統(tǒng)能夠在無人值守狀態(tài)下滿足不間斷全天候連續(xù)工作的需要; 
            系統(tǒng)在輪軸識別器故障情況下,可自動切換為稱臺識別輪軸程序; 
            單個車道計重系統(tǒng)的整體MTBF≥20000h; 
            單個車道計重系統(tǒng)的整體故障率<1% 
            設(shè)備準確度穩(wěn)定性:設(shè)備標(biāo)定周期≥1年 
            系統(tǒng)反應(yīng)時間:≤5ms 
            系統(tǒng)的計量性能符合國家相關(guān)部門計量器具型式批準及制造許可規(guī)范要求。 
            3、技術(shù)特點 
            ① 搭接式聯(lián)體化設(shè)計 
            聯(lián)體秤臺為兩臺面搭接式結(jié)構(gòu)。搭接處采用35mm厚鋼板弧面咬合方式。 
            在設(shè)計初期對聯(lián)體秤臺受力和車輛各種的行駛過程情況進行了大量實驗與分析,搭接式設(shè)計使兩臺面達到面相互響應(yīng)的效果,杜絕了由于路面不平、車輛剎車等情況對秤臺造成沖擊時相互擠壓的情況發(fā)生,有效的保證了邏輯和精度的穩(wěn)定性。 
            在聯(lián)體秤及連接處的焊接處理上,采用了特殊的塞焊工藝,增加了秤體受力強度,提高了稱臺的使用壽命。 
            ② 高強度限位拉桿 
            聯(lián)體秤采用了24cm大尺寸高強度的限位拉桿。 
            對聯(lián)體秤進行了抗疲勞和抗沖擊測試,為期8個月的測試結(jié)果證實,直徑小于20cm的限位拉桿在重車沖擊2~3個月后,會出現(xiàn)變形甚至斷裂的現(xiàn)象,因此從設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性的方面考慮聯(lián)體秤采用24cm的大尺寸限位拉桿。 
            ③先進的稱重算法 
            針對聯(lián)體秤臺,確定了以小波變化和三角函數(shù)二次擬合的重量計算方法。大量實驗數(shù)據(jù)證實該方法有效的減小了由于車輛振動和路面不平所產(chǎn)生的誤差。 
            具體波形如圖1所示。 
            圖1 12車波形圖 
            根據(jù)聯(lián)體秤臺結(jié)構(gòu)和連軸車結(jié)構(gòu)特點,結(jié)合能量算法,開發(fā)出了連軸軸組重量計算方法。該方法在稱量過程中無能量損失,并且加入了振動能量補償,其軸組重精度優(yōu)于單軸重量相加和得出的軸組總重的方法。 
            圖2 15車連軸波形 
            ④ 更高的精度 
            相對于單稱臺來講,聯(lián)體秤增加了數(shù)據(jù)采集通道(1600mm),傳感器(6只)采集信號更豐富,經(jīng)過數(shù)據(jù)采集器運算后,稱重結(jié)果誤差更小、準確度更高; 
            靜態(tài)精度: ○Ⅲ 級 
            整車總重量動態(tài)準確度等級:2級,誤差≤±1% 
            單軸載荷和軸組載荷的準確度等級:D級 
            聯(lián)體稱表現(xiàn)出了極好的精度與穩(wěn)定性。 
            如下圖,是其中一個站的檢定數(shù)據(jù)表: 
            三、整車汽車衡與聯(lián)體秤產(chǎn)品的比較 
            整車汽車衡與聯(lián)體秤的比較 
            四、可行性分析總結(jié) 
            1、稱量精度 
            整車汽車衡(或稱靜態(tài)秤、大秤)靜態(tài)稱重精度高,但在動態(tài)稱重時,總重誤差和軸重誤差相對較差。 
            聯(lián)體秤無論在靜態(tài)稱重、還是在動態(tài)稱重上都具有較高的稱重精度。 
            2、安裝環(huán)境的適應(yīng)性 
            云南省山區(qū)較多,公路收費站一般依地形而建,收費站車道一般都有一定坡度,由于整車汽車衡安裝尺寸較大(長度可達21米,甚至更長),稱重是在有坡度的設(shè)備上完成的,所以坡度對整車汽車衡的稱重精度影響較大,而聯(lián)體秤的設(shè)備相對較小,能適應(yīng)收費站車道坡度的安裝環(huán)境,所以坡度對聯(lián)體秤的稱重精度影響較小。 
            防作弊功能 
            整車汽車衡主要通過寬大的稱重區(qū)域抵消非規(guī)范行駛對稱量的影響,但車輛隊列會對稱重結(jié)果造成一定影響。 
            聯(lián)體秤采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,結(jié)合聯(lián)體稱固有特性,能實現(xiàn)動態(tài)稱重臺所能實現(xiàn)的所有的防作弊功能,且防跳稱、解決點剎車效果更好,試驗證明,車倆在S型行駛時對稱重沒有任何影響; 
            設(shè)備成本、施工周期及施工成本 
            整車汽車衡不僅設(shè)備成本高、而且土建施工復(fù)雜,施工周期長,一般需20天左右,施工成本也很高。 
            聯(lián)體秤設(shè)備不僅成本低,而且土建施工簡單,施工周期短,一般需12天左右,施工成本相對較少。 
            系統(tǒng)穩(wěn)定性 
            整車式計重收費系統(tǒng)在動態(tài)稱重時容易G軸、車型容易判錯,且無法處理車輛在車道內(nèi)排隊現(xiàn)象,需人工引導(dǎo),一車一檢,效率低。 
            聯(lián)體式計重收費系統(tǒng)在動態(tài)稱重時丟軸、丟車率很低,穩(wěn)定性更高,能處理車道內(nèi)排隊現(xiàn)象,測量簡單、快速,無需人為操作即可稱重。 
            維護成本 
            整車汽車衡的稱重區(qū)域擴大導(dǎo)致系統(tǒng)故障點增多,故障率相對較多,特別是整車汽車衡的本身故障率較高,故障維護時間長,維護成本高。 
            聯(lián)體秤導(dǎo)致性能下降的故障點較少,故障率相對較少。維護時間短,維護成本低。 
            綜上所述,通過以上分析可以看出,無論從稱重精度、安裝環(huán)境的適應(yīng)性、防作弊功能、設(shè)備成本、施工工期、施工成本、系統(tǒng)穩(wěn)定性及維護成本等等方面,聯(lián)體稱無疑是目前計重領(lǐng)域最好的選擇方案。
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