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公路地磅称重原理及误差分析

  秤台式轴重仪是将通过秤台的车辆每个轴的重量分别称量,然后通过仪表再进行累加而得到车辆的总重。这种称量方法产生误差的原因主要有以下几个方面:

  A、秤台太短,通常在700mm~1000mm之间,因此采样时间短,所以会产生称量误差;

  在图1中车辆每个轴的称量重量都高于实际重量,因此整车重量会大于实际重量。而图

  当车轮进入秤台时,秤台会发生变形,会影响秤台与路面的相对高度,同样会带来称量误差。

  C、车辆行驶速度变化、路面平整度的变化会导致车辆各轴载荷(特别是液体罐车)不

  断变化,例如车辆加速时,前轴重量会减轻,后轴重量会增加;反之,车辆减速时,前轴重量会增加,后轴重量会减少,有些司机也正是利用这一点来进行作弊。而我们在用一个不变的秤去称量一个变化的车轮,所以肯定会产生误差,会给个别善于作弊的人带来可乘之机。

  弯板式称重设备与秤台式轴重仪一样,也是对车辆每个轴的重量分别称量,然后通过仪表再进行累加而得到车辆的总重。因此秤台式轴重仪的缺点它都具备。另外,它的台面更短,通常只有350mm~500mm,因此采样时间更短,误差更大。

  石英式称重设备也是轴重称量设备。石英式称重设备是利用压电石英晶体在受到变化载荷作用时,其表面会产生电荷(压电效应)的原理进行称量的。它要求载荷必须是变化的,

  换句话说,当车辆静止于其上时,就没有信号输出,就不能称量。压电石英输出信号的强弱除了与载荷大小有关外,还与载荷变化的剧烈程度有关,同时,由于石英传感器较窄(一般只有50mm~60mm),而轮胎与地面的接触长度通常在200mm~300mm,因此石英式称重设备是对车轮进行部分称重,所以车辆行驶的速度、轮胎充气的饱满程度都会影响称量结果。这种设备的称量结果误差zui大。下图所示,为轮胎充气的饱满程度对传感器载荷的影响。同样,对于重量相同的轴,轮胎直径大小不同时,也会造成载荷分布、载荷峰值不同,从而影响称量结果。

  整车式称重设备的称重台面具有足够的长度,可以对整个车辆一次称量,因此它完全排除了轴计量误差的影响,各种作弊方法也很难凑效,同时由于台面长,数据采样多,所以称量精度很高。

  轴组称量式动态汽车衡可以对车辆分段称量,图4所示为其称量六轴车时的称量过程示图3意,先将前三个轴一次称量,然后将后三个轴一次称量,将两段的重量累加,即可得到整车重量。由于前三个轴(或后三个轴)是一次称量的,又由于其称重台面相对较长,采样数据比较充足,所以可以称得很准确,因此,得到的整车重量也很准确。其称量精度基本可以达到整车式称重设备的精度。