便携式静动态汽车称重系统

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皿 f只有2 5 k g , 与称!传 感器一体化的释体, 实际上是将秤体与称宜传感器合二为一, 秤体 本身就是一个独立的板式称,传感器, 其上的电路补偿、 调整与高精度称1传感器完全一 样.很据倾定载荷的大小, 在平板的底面沿车摘上下 秤体的两边, 对 称的加工出 若千个盲 孔 或盲抽. 使其形成多个双剪梁。 在每个双剪梁上都粘贴电 困应变计, 按相对份应变方向 相同. 相邻竹应变方向相反的原则, 组成一个独立的忘斯登电 桥电路。当 车辆驶向 拜体时产生变 形. 使电 桥产生不平衡拍出, 侧得此钧出即 可完成静动态称重任务. 这种秤体的主要特点是: ( 1 ) 称盆传感器与秤休合二为一 不仅省去了四个母借梁型称宜传感器承力和定位装 f, 降低了 成本, 而且使释体为 一个整体, 较大的降 低了 离 度. 便于车辆行驶。 ( 2 ) 由 于杯体本身就是一个完益的称,传感器, 无任何活动环节, 侧f精度离, 毯定性 好. 拜体采用了 硬铝合金翻 造> ! t轻, 便于拼带。 ( 3 ) 通过合理的贴片、 组桥, 可使秤体左右伯载误差控制在规定的范困内, 提高了抗偏
就 组 成了 电 子 轮 轴 秤 的 秤 体。 在 板 式 秤台 西 角 打 孔 的 位 t 和 开 柑 的 方 式 不 同 . 形 成 的 夸 曲 梁
式 称重传慈器的结构和数t也不同。 开一 个长摺、 一个U形 柑可形成两个称重传感器。 开两 个长植可形成一个传感器, 其结构示滋圈如图3 所示.
图3 砰台与传感器一体化的砰体 这种结构的优点是: 秤台与 称盆传感器为一休. 结构简单、 外型低、 li t 较轻. 缺点是: 冷 热加工难度大. 尽 管电阻应变计一般都钻贴在凹型格内, 但毕竟是在秤台的上面, 增加了防 护、 密封的难度。 在深人分析上述三种秤体 结构的优缺点和参考当前国际上先进的电子 轮轴秤的 秤体结
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构的 基础上, 我们开发了以 硬铝合金或合金钥为主体材料, 将称重传感器与 秤体合二为一的 便携式整体板型秤体.其秤体结构的示惫图如图4 所示。
Hale Waihona Puke Baidu
板拼里砰体的上表面 2 . 承旋L承面 3 . 形成多个葬切报禅性平桩邵分
图4 与称I传感器一体化的砰体结构 以l o t f程的铝合金电 子轮轴拜为例, 其外型尺寸( 长x 宽x离) 为7 2 0 X 5 5 0 X 3 0 m m ,
宽 x 高 伪7 2 0 X 5 5 0 X 3 0 m m . t I f 只 有2 5 k g . 通 过 引 进国 外 先 进 的 称 , 仪 衰 技 术 与 国 内 仪
表的经典技术相结合, 开发出了新一代.动态称,仪表, 它与 秤台 和称盆传感器一体化的板
式 秤 体 , 组 成 了 汽 车 静 6 4 态 称 宜 系 统. 具 有 完 善 的 显 示 、 设 定 、 修 正 、 操 作 、 打 印 、 通 信 等 功 能.
该系 统使用单个拜体可对车辆进行静动态轮计t, 使用 两个杆体可进行静动态轴计f以及
整车计且。主要应用于以下几个方面:
一 3 1 9 一
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I . 被用 傲便携式简易汽车衡. 用 于原材料人库. 录 计产 t, 内 部结算等。 由 于采用了 轴 计盈方式. 秤体外型尺寸小, 离度低. 占 地少. 因此移动方便, 投资很少。 2 . 被用傲交通和路政管理部门 在各级公路上, 对 行艘车辆进行超载、 偏载检查和收集 公路使用中的有关资科, 这对于安全行车和保护公路至关且要。 3 . 被用于汽车安全性能检肠线中. 对汽车的轮,和轴!进行计t. 以 计算出 车轮的制 动力是否合乎要求, 主要使用动 态计盆方式。与 理在地面下的 有荃坑枪轴 祥相比, 不仅节省 了 场地投资, 绪短了 安 装调试工期, 而且节省了检侧时间. 提离了 检侧效率。
便携式静动态汽车称重系统
朱之青
深圳市汇银实业开发有限 公司 深圳 5 1 8 0 0
摘 要 本文介绍了 一种全新结构的 硬拐式 静动态电 于汽牟称t系 坑。在分析了几 种 便拐式电予轮轴释的基础上. 重点介绍了 本系统来用的的释体与称t传感吕一体化的板式 砰体结 构及其特点; 静动态 称重仪表的工 柞原理, 系 晚的功能 和特点, 扶术指标; 系 统的 硬件 与 软件设计。 并简 要的 介绍了 便携式 静动态电 于汽 牟称重系 统在 各行业中 的应用。 关位词 称1# 统 称重传感器 称I仪表 电子轮抽释 一、 概述 设计、 在现代公路的 建造、 运行与维护中, 掌握行驶车辆的轮盆、 轴,、 轴组1及其颇率 等数据. 特别是轴盆数据是非常宜要的。奖国州际公路运物协会的报告中 指出: “ 一个荷重 3 0 0 0 0 l 6 ( 1 3 . 6 t ) 的轴相当 于八个1 8 0 0 0 1 b ( 8 . 2 t ) 的轴通过路面. ” 因此, 要对行驶在公路上车 辆的轴负 荷进行限 制。 为 保护公路, 许多国家对行驶在不同 公路上车摘的轴负荷都有严格的 规定和有效的 监价措施. 超规定车辆必须提前申 报、 称盆交费、 挂牌限邃行欲. 路政管理部
就 是 秤 的 承 载 点。 其 结 构 示 t 图 如 图2 所 示 。

此种结构的优点是: 结构简单、 吸凑. 外型较低. 重t较轻: 称!传感器本身就是秤体的 承载点. 省去了 拜架、 承载机构和定位. 限位装t. 无活动环节 提高 r 德定性和可 书性。 缺点
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圈 1 纽合式砰体
组合式稗体的主 要特点: 本 结构的优点是采用了四个板式拱体剪切梁式称,传感器, 精 度高, 抗偏载能力强; 称宜传感器的中心台承载. 中心级孔定位、 限 位, 将承t与定位, 限位合 二为一。 增强了 ,定性。本结构的 缺点是拜体离度较离一 般为7 0 -i 0 0 m m ; 须祝有较长的 引桥; =f大, 即 使采用硬铝 合金宜 盆也很雄控创在2 6 公斤的标准以内; 由 于是多体组装. 活动环节多, 粗定 性较差. 成 本较离. 2 . 称盆传感器嵌人型板式祥体 根据电子轮轴拜彼定t程和 释台尺寸大小. 由4 - 8只 称盆传感器. 分别嵌人平板式杯 台中, 组合成平板 式拜体。根 据力学计算决 定嵌人传忿器的位I和组合田形. 嵌人的传感器
I' ll、 运f以 及偏载、 超载等运行资料, 也经常采用一些诸如1 6 m m厚的便挽式导电橡 胶垫式低精度的 轮轴秤。 近年来. 我国 各级公路, 特别是高速公路的建设发展很快, 有些地区 公路运抽已 开始成 胁铁路运钧, 全国 公路运物的发展势头很好。 但由 于公路运行管理. 检查监份. 维护保养的滞 后. 不少运.者为 迫求高饭利润, 不顾公路安全限 ,. 车 拓的轴载 经常 超i t, 以 歌选成公路路 面质t下阵妥 甚至抓坏. 由 于.内的电子轮轴秤多为有荃坑圈定式, 只 有少效住拐式也是采用拜架、 称盆传感器 和拜台 组合式, 高度较高, 两老都不适合对公路上行狡的车摘进行动畜称,。为 坡补这一空 白, 我公司经过两年多的 努力, 研制出了WL S系 列便拐式.动态电 子汽 牢称盆系统.秤的 本体采用了 秤台与 称重传感器一体化的铝合金板式结构。 WL S - l o t 的杯体外皿尺寸( 长x
一 3 2 2一
S t , 1 0 t , 2 0 t , 合金钢1 0 t , 2 0 t , 3 0 t 等规格的 秤体, 可组合成多种规格的汽车称盆系统。
三、 静动态称重仪表的原理与系统硬件设计
. 工作原理图
图5 便拐式静动态汽车称重系统原理框困 如图5 所示, 当宜物施加于秤台上, 称重秤台 会输出电压倍号, 枪出的信号大小与盆物
的 盆 f 成正比 ( 由 拜台 的 设计决 定) , 将信号 送放大器 放大后, 再 经模致转换器, 转换成数字 f; 该致字f的大小也与信号的 大小成正比, 当 然也正比 于秤台上重物的运f. 因此, 存在下
面的正比 关系: 选择合适的比例系致就有如下关系: 式中 K — 由 计算机选定 数字f二标定值对应的致字f 减去空秤时对应的数字t 将K及空秤对应的数字f存于E E P R O M 中。 每次侧f结束后, 取出 上述两个数值进行 运算, 运算结束后将运算 结果 送出 显示, 这就是汽车的轮盈值。 将汽车的 轮,相加. 就得出 汽 车的 轴i t, 将轴盆相加就得出 汽车总重, 减去空车,f得到汽车级,, 如减去汽车总质f( 规 定总,) 就得到汽车的超盆。 2 . 系统简介 称宜秤台 采用国内 航天 技术制造, 质t毯定可书. 放大器采用著名厂家高级别放大器, 沮澡极小, A / D转换采用先进的高速1 6 位棋致转换器, 这为完成动态检 侧在硬件上提供了 充足的 保证。 A / D转换器将转换后的数据送到C P U 1 进行处理‘ 使得盆据位定准确, C P U 1 将处理后的数据送到C P U 2 , 由C P U 2 将数据进一步处理再送去显示或打印等。 显示1 显示轴重及只加值( 左轮重+右轮!二轴孟; 轴重1 +轴宜2 +. . . . . . +轴!1 3 =
1 . 种体合面 称t传感昌嵌入往皿也是砰的承浪志 3 . 砰体立西
图2 传感吕 嵌入式砰体示愈圈 是需要专用的 薄型称重传感器, 数t较多, 技术难度大。 成本高. 如 能自 制称,传感器, 此种 结构还是具有很好的发展 前景.
3 . 带辅助支排的 释台与称,传感器一体化的秤体 它 是由 多个称重传感器一体化的 秤台 和连接在每个称盆传感器上的承力支 排组成。 秤 台 本身就是一块长方形的硬铝合金板, 通过在秤台的四角对称的 打孔、 开格使其在每个角上 形 成一个或 两个惫仲夸曲梁式称重传感器。 在称重传感器的 根部安装上反对称的辅助支承.
二、 稗体的结构 特点
便拐式电 子轮轴秤的 秤体结构主要有以 下几 种:
1 . 组合式释体 它有带羞翻底板的 拜架、 四 个板式称,伶感器, 定位限 位器和杯台等组载而成。其结构 示愈图如图1 所示。
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门 采 用 便 挽 式 静 动 态 轮 轴 秤 ‘ 有 线 或 无 线 传 艳 . ) 经 常 流 动 检 查 行 获 车 辆 的 轴 ! , 超 轴 宜 规 定
者罚 欲1 0 倍, 较 好地 保护了 各级公路及桥梁. 不同 瓜 斑, 不同 结 构, 不同 精度的 便挤式电 子 轮轴秤. 在工业发达国家都得到了广泛的应用.为了收 集公路使用中的有关资料, 如车辆流
载能力.
( 4 〕 因秤体是一个整体板式结构, 无活动连接体, 抗簇动、 冲击能力强, 减少了 动态称重 时由 各种谐波组成的动态分t, 降低了仪表对抢出 信号处理的要求. ( 5 ) 在秤体中间 额定负荷时的.大挠度处, 可外加一块与秤体长度相同的过载保护板, 当 秤体变形超过电 大挠度时, 起到过载保护作用. ( 6 ) 需要特别说明的 是, 在这一系统中, 我们采用了目 前国际上最流行的数字化传感器 的设计, 大大提离了系统的 精度和系 统的抗干扰能力; 由 于我们采用了 传感器与秤台 一体化 设计, 使得秤体可以互换. 任何一种秤休 结构都不是十 全十英的, 本结构也不例外. 由 于秤体本身就是一个 大型板 式称通传感器. 所以冷热加 工都应按照传感器的要求进行. 增加了 制造技术的难度。特别 是 在其上贴片、 组桥、 电路补 偿等技术要求高, 工艺难度大, 必须配备专用的工艺装备和特殊的 检侧手段才能完成 我公司经过两年多的科技攻关、 较好的解决了上述问题, 开发出铝合金
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