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公路動(dòng)態(tài)稱重電子地磅設(shè)備的選型

     近年來(lái)隨著公路治理超載、計(jì)重收費(fèi)工作的開(kāi)展，各種公路用衡器應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但各種衡器的計(jì)量精度存在著很大差異。本文分析了幾種常見(jiàn)公路衡器造成稱量誤差的原因，闡述了公路用衡器的選型方法，希望對(duì)公路管理部門(mén)在衡器選型時(shí)能有所幫助。

動(dòng)態(tài)稱重電子地磅分析選型方法

近20年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)高速公路的建設(shè)步伐不斷加快。高速公路

運(yùn)輸車(chē)輛超載現(xiàn)象也很?chē)?yán)重，特別是進(jìn)入21世紀(jì)以后，超載現(xiàn)象更是愈演愈烈，造成許多

高速公路路面、路基、橋梁過(guò)早損壞，使用壽命減少，交通事故增加，維修費(fèi)用過(guò)高。為此

治理超載、計(jì)重收費(fèi)等治超工作迅速在全國(guó)開(kāi)展起來(lái)。公路動(dòng)態(tài)稱重設(shè)備在公路部門(mén)超限治

理中起到了重要作用。但各種公路稱重設(shè)備的計(jì)量精度存在著很大差異，如果選用不當(dāng)，則

會(huì)造成計(jì)量糾紛，使得通行受阻，影響政府公信力。本文力圖就如何選用公路稱重設(shè)備做一

些有益探討。

一、幾種常見(jiàn)的公路車(chē)輛自動(dòng)衡器

1.1秤臺(tái)式軸重檢測(cè)儀

其稱量臺(tái)面長(zhǎng)度通常為700mm～1000mm，在實(shí)施計(jì)重收費(fèi)初期，主要使用的是秤臺(tái)式軸

重檢測(cè)儀。由于實(shí)施計(jì)重收費(fèi)模式后通行費(fèi)顯著增加，治超效果明顯，所以在我國(guó)的公路系

統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用。

1.2彎板式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡

2007年開(kāi)始，市場(chǎng)上推出了第二代動(dòng)態(tài)稱重設(shè)備——彎板式動(dòng)態(tài)軸重衡，這種設(shè)備與

*代動(dòng)態(tài)稱重設(shè)備相比，具有體積小巧、安裝方便、占地面積小、施工工期短的特點(diǎn)。

1.3石英式動(dòng)態(tài)檢測(cè)設(shè)備

2009年，市場(chǎng)上又推出了石英式動(dòng)態(tài)檢測(cè)設(shè)備，該類設(shè)備施工安裝更簡(jiǎn)單、周期更短，

但計(jì)量精度較低。

1.4整車(chē)式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡

2009年，陜西四維衡器科技有限公司研制出國(guó)內(nèi)*臺(tái)整車(chē)式公路自動(dòng)衡，其稱

重平臺(tái)長(zhǎng)度18m～24m，可以對(duì)過(guò)衡車(chē)輛進(jìn)行整車(chē)稱重，稱量精度高。

1.5軸組稱量式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡

整車(chē)式稱重設(shè)備稱量精度雖高，但由于其秤體太長(zhǎng)，有時(shí)安裝場(chǎng)地受到條件限制，比如

場(chǎng)地過(guò)小，坡度過(guò)大等等，安裝起來(lái)比較困難。于是2011年，從整車(chē)式自動(dòng)衡器里又派生

出一種軸組稱量式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡。軸組稱量式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡其稱重臺(tái)面長(zhǎng)度通常為6m～12m，適

用面更廣，安裝更便捷，其稱量精度接近整車(chē)式汽車(chē)衡。

二、各種稱重設(shè)備稱重原理及誤差分析

2.1秤臺(tái)式軸重檢測(cè)儀稱重方法與誤差產(chǎn)生的原因分析

秤臺(tái)式軸重儀是將通過(guò)秤臺(tái)的車(chē)輛每個(gè)軸的重量分別稱量，然后通過(guò)儀表再進(jìn)行累加而

得到車(chē)輛的總重。

這種稱量方法產(chǎn)生誤差的原因主要有以下幾個(gè)方面：

A、秤臺(tái)太短，通常在700mm～1000mm之間，因此采樣時(shí)間短，所以會(huì)產(chǎn)生稱量誤差；

B、秤臺(tái)安裝與路面存在高度差，如下圖所示：

圖1、軸重儀安裝高于路面

圖2、軸重儀安裝低于路面

在圖1中車(chē)輛每個(gè)軸的稱量重量都高于實(shí)際重量，因此整車(chē)重量會(huì)大于實(shí)際重量。而圖

2中每個(gè)軸的稱量結(jié)果都小于實(shí)際重量，因此整車(chē)重量會(huì)小于實(shí)際重量。

當(dāng)車(chē)輪進(jìn)入秤臺(tái)時(shí)，秤臺(tái)會(huì)發(fā)生變形，會(huì)影響秤臺(tái)與路面的相對(duì)高度，同樣會(huì)帶來(lái)稱量

誤差。

C、車(chē)輛行駛速度變化、路面平整度的變化會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛各軸載荷（特別是液體罐車(chē)）不

斷變化，例如車(chē)輛加速時(shí)，前軸重量會(huì)減輕，后軸重量會(huì)增加；反之，車(chē)輛減速時(shí)，前軸重

量會(huì)增加，后軸重量會(huì)減少，有些司機(jī)也正是利用這一點(diǎn)來(lái)進(jìn)行作弊。而我們?cè)谟靡粋€(gè)不變

的秤去稱量一個(gè)變化的車(chē)輪，所以肯定會(huì)產(chǎn)生誤差，會(huì)給個(gè)別善于作弊的人帶來(lái)可乘之機(jī)。

2.2彎板式稱重設(shè)備誤差分析

彎板式稱重設(shè)備與秤臺(tái)式軸重儀一樣，也是對(duì)車(chē)輛每個(gè)軸的重量分別稱量，然后通過(guò)儀

表再進(jìn)行累加而得到車(chē)輛的總重。因此秤臺(tái)式軸重儀的缺點(diǎn)它都具備。另外，它的臺(tái)面更短，

通常只有350mm～500mm，因此采樣時(shí)間更短，誤差更大。

2.3石英式稱重設(shè)備的稱重原理及誤差分析

石英式稱重設(shè)備也是軸重稱量設(shè)備。石英式稱重設(shè)備是利用壓電石英晶體在受到變化載

荷作用時(shí)，其表面會(huì)產(chǎn)生電荷（壓電效應(yīng)）的原理進(jìn)行稱量的。它要求載荷必須是變化的，

換句話說(shuō)，當(dāng)車(chē)輛靜止于其上時(shí)，就沒(méi)有信號(hào)輸出，就不能稱量。壓電石英輸出信號(hào)的強(qiáng)弱

除了與載荷大小有關(guān)外，還與載荷變化的劇烈程度有關(guān)，同時(shí)，由于石英傳感器較窄（一般

只有50mm～60mm），而輪胎與地面的接觸長(zhǎng)度通常在200mm～300mm，因此石英式稱重設(shè)備是

對(duì)車(chē)輪進(jìn)行部分稱重，所以車(chē)輛行駛的速度、輪胎充氣的飽滿程度都會(huì)影響稱量結(jié)果。這種

設(shè)備的稱量結(jié)果誤差zui大。下圖所示，為輪胎充氣的飽滿程度對(duì)傳感器載荷的影響。

同樣，對(duì)于重量相同的軸，輪胎直徑大小不同時(shí)，也會(huì)造成載荷分布、載荷峰值不同，

從而影響稱量結(jié)果。

2.4整車(chē)式稱重設(shè)備稱量精度高

整車(chē)式稱重設(shè)備的稱重臺(tái)面具有足夠的長(zhǎng)度，可以對(duì)整個(gè)車(chē)輛一次稱量，因此它*排

除了軸計(jì)量誤差的影響，各種作弊方法也很難湊效，同時(shí)由于臺(tái)面長(zhǎng)，數(shù)據(jù)采樣多，所以稱

量精度很高。

2.5軸組稱量式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡稱量過(guò)程

軸組稱量式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡可以對(duì)車(chē)輛分段稱量，圖4所示為其稱量六軸車(chē)時(shí)的稱量過(guò)程示

圖3

意，先將前三個(gè)軸一次稱量，然后將后三個(gè)軸一次稱量，將兩段的重量累加，即可得到整車(chē)

重量。由于前三個(gè)軸（或后三個(gè)軸）是一次稱量的，又由于其稱重臺(tái)面相對(duì)較長(zhǎng)，采樣數(shù)據(jù)

比較充足，所以可以稱得很準(zhǔn)確，因此，得到的整車(chē)重量也很準(zhǔn)確。其稱量精度基本可以達(dá)

到整車(chē)式稱重設(shè)備的精度。

靜態(tài)稱量精度0.02%3%不能靜態(tài)稱量0.02%0.02%

動(dòng)態(tài)稱量精度＞2.5%＞5%＞5%＜1‰＜1‰

三、公路稱重設(shè)備的選型

3.1通過(guò)前面的分析，我們可以看到：整車(chē)式稱重設(shè)備稱量精度zui高，可以達(dá)到Ⅲ級(jí)

精度，而其他幾種設(shè)備精度較低。公路計(jì)重收費(fèi)是一種貿(mào)易行為，既然是一種貿(mào)易行為，就

應(yīng)做到公平、公正。國(guó)家規(guī)定用于貿(mào)易行為的秤應(yīng)該達(dá)到Ⅲ級(jí)精度。如果達(dá)不到精度要求，

貿(mào)易就失去了公平與公正，就會(huì)有一方的合法權(quán)益不能保障，貿(mào)易的合法性就會(huì)受到質(zhì)疑。

因此公路計(jì)重收費(fèi)應(yīng)盡量選用整車(chē)式稱重設(shè)備。

3.2當(dāng)收費(fèi)站有彎道或場(chǎng)地較小，安裝整車(chē)式稱重設(shè)備位置不夠時(shí)，可選擇軸組計(jì)量動(dòng)

態(tài)汽車(chē)衡。其計(jì)量誤差很小，精度接近于整車(chē)式。而且建設(shè)費(fèi)用大為降低。

3.3由于收費(fèi)站受限制，沒(méi)有安裝整車(chē)式（或軸組式）稱重設(shè)備的空間，或者基礎(chǔ)開(kāi)挖

深度不能滿足整車(chē)式稱重設(shè)備要求，但能達(dá)到秤臺(tái)式軸重衡的要求深度（約500mm～600mm）

時(shí)，選用秤臺(tái)式軸重衡。

3.4在用于超限檢測(cè)、橋梁保護(hù)、統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，可選用石英式（或彎板式）稱重設(shè)備。

公路管理部門(mén)在選用稱重設(shè)備時(shí)，可以根據(jù)使用的目的、精度要求、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、投資計(jì)

劃等綜合考慮。