動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡的檢定與影響因素

余天華

衢州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)中心 浙江衢州 324002

1 動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡的檢定步驟

1.1 檢定的準(zhǔn)備工作

（1）準(zhǔn)備好檢定場(chǎng)地。在應(yīng)用動(dòng)態(tài)車(chē)衡的時(shí)候，通常會(huì)出現(xiàn)計(jì)量性能和檢測(cè)過(guò)程中的性能相一致的情況，通過(guò)有效的降低安裝的時(shí)候產(chǎn)生的誤差問(wèn)題，從而可以確保提前準(zhǔn)備的檢定場(chǎng)地和企業(yè)具體運(yùn)用場(chǎng)地相一致。

（2）準(zhǔn)備靜態(tài)稱量時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)砝碼。一般情況下，動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡在檢定的過(guò)程中通常會(huì)有一個(gè)小型的承載器臺(tái)面，從而可以確保砝碼達(dá)到檢定的具體標(biāo)準(zhǔn)。

（3）準(zhǔn)備動(dòng)態(tài)稱量時(shí)需要參考的車(chē)輛。依據(jù)具體情況要求，要明確選用的大貨車(chē)屬于雙軸剛性結(jié)構(gòu)。參考車(chē)的質(zhì)量要限定在二十噸左右。

（4）確定參考車(chē)輛的約定值。為了有效的明確參考車(chē)輛的具體質(zhì)量，要通過(guò)應(yīng)用分離控制衡器的辦法。

1.2 檢定的實(shí)施和處理

（1）靜態(tài)稱量的實(shí)施。由于動(dòng)態(tài)車(chē)衡的臺(tái)面很狹小，并不能充分的達(dá)到檢定規(guī)定的各種標(biāo)準(zhǔn)，例如：在檢定規(guī)定中選用的五個(gè)稱量點(diǎn)的具體要求要控制在最相近的最大稱量、最小稱量、最大容許誤差改變的稱量點(diǎn)，因此，根據(jù)企業(yè)的具體生產(chǎn)狀況明確合理的稱量工具。

（2）動(dòng)態(tài)檢定的實(shí)施。在開(kāi)展動(dòng)態(tài)檢定的時(shí)候，參考車(chē)輛在經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡的承載區(qū)域的時(shí)候，通常要根據(jù)規(guī)定的速度均勻進(jìn)行。在整個(gè)參考車(chē)輛的質(zhì)量全部通過(guò)以后，就可以獲得比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

（3）對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理。依據(jù)相關(guān)規(guī)定的具體要求，準(zhǔn)確地計(jì)算出現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而可以明確動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡是否合格，再打印出檢定證書(shū)，同時(shí)要蓋上印章。

2 動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡

2.1 動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡的結(jié)構(gòu)

動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡主要有承載器、數(shù)據(jù)處理部分和顯示儀表組成，其中數(shù)據(jù)處理部分通常設(shè)計(jì)成控制柜形態(tài)。按照承載器的不同，動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡可分為整車(chē)式、軸重式、雙秤臺(tái)式、軸組式、多排列組合式，平板式也可認(rèn)為是軸組式的類別[1]。

2.2 承載器工作原理

通過(guò)測(cè)過(guò)承載器承受輪胎載荷時(shí)的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大、信號(hào)處理等轉(zhuǎn)變成車(chē)輛的質(zhì)量，根據(jù)承載器的工作原理，大體上分成兩類：應(yīng)變式和石英晶體式。應(yīng)變式主要是利用變片阻止變化來(lái)明確彈性體的變形情況，輸入電壓信號(hào)，經(jīng)放大、處理成質(zhì)量值輸出；經(jīng)典的應(yīng)變片結(jié)構(gòu)通常設(shè)計(jì)成電橋結(jié)構(gòu)，其輸出電壓與應(yīng)變計(jì)阻值變化，或彈性體應(yīng)變成比例。石英式是以石英晶體為感知原件，通過(guò)外部荷載作用力下，石英晶會(huì)出現(xiàn)電荷，從而形成壓電效應(yīng)。當(dāng)車(chē)輛駛過(guò)石英式承載器時(shí)，石英晶體產(chǎn)生電荷，通過(guò)電荷采集器及數(shù)據(jù)處理，輸出質(zhì)量值，如圖1所示。

3 動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡檢定時(shí)的影響因素

3.1 車(chē)輛振動(dòng)對(duì)汽車(chē)衡檢定的影響

首先，車(chē)輛自身存在著諧振狀況。通過(guò)整個(gè)動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡構(gòu)成彈簧振子模型，利用公式得出它的周期。利用公式計(jì)算出諧振、車(chē)輛質(zhì)量、等效彈簧剛度。在車(chē)輛總質(zhì)量很大的情況下，等效彈簧剛度很小的時(shí)候，振動(dòng)周期就會(huì)比較大，通常頻率在7HZ之下。其次，車(chē)輛計(jì)重耦合產(chǎn)生的振動(dòng)。當(dāng)車(chē)輛行駛過(guò)承載器的時(shí)候，輪胎和承載器會(huì)形成擠壓作用，二者間受力不能只說(shuō)單純?cè)谝粋€(gè)點(diǎn)上，要通過(guò)平面接觸，在具體計(jì)重的時(shí)候，承載器和輪胎會(huì)出現(xiàn)細(xì)微的變形情況。

3.2 車(chē)輛行駛速度對(duì)汽車(chē)衡檢定的影響

汽車(chē)衡在檢定的時(shí)候，里面會(huì)出現(xiàn)一些坑洼導(dǎo)致路面出現(xiàn)不平整現(xiàn)象。因此，路面和承載器間連接區(qū)域會(huì)存在一定的裂縫，導(dǎo)致出現(xiàn)高低落差問(wèn)題，車(chē)輛在日常行駛的時(shí)候產(chǎn)生一定的顛簸。當(dāng)車(chē)輛行駛速度很快的情況下，就會(huì)加劇車(chē)輛顛簸情況，車(chē)輛就會(huì)出現(xiàn)比較強(qiáng)烈的振動(dòng)感，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛跳離或砸到承載器上[2]。這個(gè)時(shí)候通常不在稱量范圍內(nèi)。因此，很容易導(dǎo)致稱重?cái)?shù)值變小的情況出現(xiàn)，也有可能會(huì)變大。動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡檢定的時(shí)候，一般要規(guī)定最大的車(chē)輛行駛速度，避免動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡發(fā)生失準(zhǔn)情況。

3.3 硬件電路干擾對(duì)動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡稱重誤差的影響

硬件電路出現(xiàn)測(cè)量誤差增大主要原因有以下幾個(gè)方面：第一，稱重傳感器精準(zhǔn)度。稱重傳感器通常是將壓力和重量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量。因?yàn)槭艿椒Q重器傳感器加工技術(shù)的局限，稱重傳感器會(huì)出現(xiàn)非線性誤差或者重復(fù)誤差等問(wèn)題。第二，稱重傳感器激勵(lì)電源穩(wěn)定性會(huì)直接關(guān)系到傳感器輸出信號(hào)的穩(wěn)定性能。第三，模擬信號(hào)放大器穩(wěn)定性能[3]。如果稱重傳感器輸出信號(hào)比較弱的時(shí)候，由于進(jìn)入要將A/D轉(zhuǎn)換前要進(jìn)行信號(hào)放大處理，可是，模擬放大器會(huì)出現(xiàn)非線性誤差。第四，A/D參考電壓的穩(wěn)定性。模數(shù)轉(zhuǎn)換主要根據(jù)A/D參考電壓，直接影響到轉(zhuǎn)換精度。第五，外界電磁干擾。稱重傳感器輸出信號(hào)很弱的情況下就會(huì)受到外部干擾，甚至?xí)灰恍o(wú)用的信號(hào)掩蓋。第六，在模擬信號(hào)電路和數(shù)字信號(hào)電路處于平行情況下，因?yàn)楣╇娋€路有電感，如果數(shù)字電路的電流出現(xiàn)改變的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)瞬態(tài)電壓極限，這個(gè)時(shí)候電壓就會(huì)串入到模擬信號(hào)電路中。第七，公共阻抗干擾。在模數(shù)公共電源內(nèi)阻和地線中模擬信號(hào)電路，阻抗上存在壓降，很可能導(dǎo)致公共阻抗干擾。

4 結(jié)語(yǔ)

動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡的發(fā)展與道路安全密切相關(guān)，從高速公路計(jì)重收費(fèi)到普通公路非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法，以及目前正在開(kāi)展的高速公路入口勸返系統(tǒng)等，其基礎(chǔ)就是動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡。本文就動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡的檢定與影響因素進(jìn)行思考和探討，與大家分享。