便携式静动态汽车称重系统

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