動態汽車衡的檢定與影響因素研究

摘 要：近些年，我國的動態汽車衡有了較大的進步，國家相關部門也針對其專門制定了“檢定規程”。因為動態汽車衡檢定規程實行時間比較短，而且其動態性能具有十分強的特殊性，在高速公路上安裝的動態汽車衡用于過境車輛的計重收費也有一定的復雜性，所以為計量檢定工作帶來了很大的難度。本文主要對動態汽車衡的檢定和影響因素進行討論。

關鍵詞：動態汽車衡；檢定；影響因素

中圖分類號：TH715.1 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）14-0333-02

前 言

根據國家的相關規定，動態汽車衡的檢定主要分為三個部分：外觀的檢查、靜態檢定、動態檢定，而影響最后檢定結果的主要就是靜態檢定和動態檢定。在進行靜態檢定和動態檢定的過程中，最后的檢定結果可能會受到檢定過程中的一些不確定因素的影響而出現差異，所以，必須嚴格按照檢定規程的要求進行，可以最大程度的減少誤差。

1 動態汽車衡檢定的步驟

1.1 檢定的準備工作

因為動態汽車衡的檢定需要很多的人力和物力，所以必須進行全面的部署，才能更加周到的做好檢定的準備工作，減少檢定過程中的差錯，防止出現不必要的重復活動。①要準備檢定的場地。為了保證檢定時的狀況和實際的狀況保持一致，使動態汽車衡使用過程中出現的計量性能能夠再現檢定時的性能，降低安裝過程中的誤差，必須保證檢定的場地是實際的使用地點；②準備靜態稱量時的標準砝碼。通常情況下，需要進行檢定的動態汽車衡都有比較小的承載器臺面，所以，必須保證砝碼能夠符合要求；③準備動態稱量時需要的參考車輛。根據實際的規定，應該選擇一個雙軸剛性結構的，整個車的質量在20t左右的大貨車為參考車輛；④確定參考車輛的約定真值。可以使用分離控制衡器的方法，確定參考車輛的實際質量。

1.2 檢定的實施和處理

①靜態稱量的實施。因為動態汽車衡的臺面比較窄，不能夠很好的滿足“檢定規程”的要求，比如規定的至少選擇接近的最大稱量、最小稱量以及最大允許誤差改變的稱量點在內的五個稱量點的要求，所以，必須結合實際情況選擇最合適的稱量；②動態檢定的實施。在這個過程中，需要讓選擇的參考車輛以一定的速度勻速通過動態汽車衡的承載區，當整個車的質量完全通過之后，就會得到準確的數據；③對檢測數據的處理。應該根據“規程”的要求，對現場檢測到的數據進行準確的計算，從而判斷動態汽車衡是否合格，然后打印檢定的證書，并且蓋上印章。

2 動態汽車衡中存在的問題

動態汽車衡的設備性能會嚴重的影響到稱量的結果。如果設備提供方在產品的設計和實施過程中出現問題，造成計量性能出現不穩定的現象，只能讓設備的提供方進行解決，只是使用軟件參數進行補償才可以得到一個滿意的結果。因為每一個常見的產品性能都具有多樣化的特點，而且技術也參差不齊，很多廠家生產的動態汽車衡的軟硬件存在一定的問題，導致動態汽車衡在穩定性和重復性上存在差異。有時即便是一個廠家生產的設備也無法很好的保證數據的一致性。因為長時間受到惡劣環境的影響，而且一直都在頻率比較高的情況下進行全天候的工作，所以系統的穩定性可能也會存在誤差。有的動態汽車衡雖然一次檢定為合格，但是因為穩定性比較差，也不能保證在整個檢定周期內都是準確的。另外，就是準確度比較低。在動態汽車衡中對不規范步驟做的修正比較少，所以導致準確性下降。

3 動態汽車衡檢定中需要注意的問題

在動態汽車衡的檢定過程中，有一些問題需要注意：①在檢定的過程中應該注意檢衡車的標準重量不能有較大的變化，要十分嚴格的控制標準車重。②當動態汽車衡的誤差超過誤差允許的最大范圍時，必須注意查找原因。a.確定檢衡車是否允許過秤。還有就是檢查是否因為秤臺的限位裝置長時間受到沖擊而出現了變形或者損壞，導致秤臺的限位太緊，有沒有出現卡死的問題；b.是否因為秤臺的底座下沉，而導致秤臺出現變形，導致秤臺的四角出現不平的問題；c.傳感器的內碼值有沒有過大的變化，如果產生的變化過大，就說明傳感器受到了沖擊、受潮而出現老化的問題，而且電子元件如果長時間處在高溫的狀態下，會加快老化現象，也應該特別注意；d.清潔問題。因為高速公路上的動態汽車衡都是全天候進行使用的，而且安裝的位置一般都是在收費大棚以外，如果時間一長，就會在秤臺的下方積累很多的淤泥，但是卻沒有辦法及時的排除，當淤泥的高度到了一定程度以后，就會對動態汽車衡的準確度產生影響。只有將這些問題全部排除之后，然后再進行檢定。③在實際的檢定過程中，要盡量的將每一個收費站的動態汽車衡的誤差都調成一致，防止出現一些不必要的爭議。

4 動態汽車衡的影響因素

4.1 車輛振動的影響

一般情況下，車輛在行駛的過程中通過衡器時，車輛自身、承載器、衡器之間都會產生相互作用的影響，最后就會導致整個動態汽車衡的系統發生振動，導致車輛振動出現的影響因素比較多，比如車輛發動機運轉過程中導致的周期性振動、車輛在急剎車以及加速和轉彎過程中引起的不規則振動等都會影響到動態汽車衡。除了這幾種因素之外，還有幾種振動可以引起實際計重數值的變化：①車輛本身存在的諧振。可以將整個動態汽車衡簡化成一個彈簧振子模型，然后可以用公式計算其周期。通過計算公式，可以得出諧振和車輛的總重以及等效彈簧的剛度有一定的關系，如果車的總重量比較大，而等效彈簧的剛度比較小時，振動的周期就比較大，而且針對的頻率在7Hz以下；②車輛計重耦合而出現的振動。在車輛行駛通過承載器上時，輪胎會和承載器之間產生一定的擠壓作用，所以兩者之間的受力不能只是簡單的定義在一個點上，應該是一個平面的接觸，在這個過程中，承載器和輪胎都會有一定程度的微小變形。

4.2 車輛行駛速度的影響

在實際的情況中，道路的路面上都會存在一些坑洼問題，所以路面和承載器之間銜接的部位會有一些縫隙，也會有一定的高低落差，而且車輛在實際的行駛過程中也會出現顛簸的問題。在車輛行駛速度比較快的時候，車輛的顛簸現象就會急劇的增加，車輛自身也會發生十分劇烈的振動問題，甚至出現載重車輛“跳離”地面或者承載器的問題，然后再落地砸到承載器上面。這個過程完全不應該在稱量的范圍之內，所以實際的稱重數值可能會變小也可能會變大，所以，在動態汽車衡中，通常都會限制通行的最大行駛速度，這樣也可以防止動態汽車衡出現失準的問題。

4.3 溫度變化的影響

我國的“規程”要求動態汽車衡所處的溫度范圍應該在-10～40℃之間。在實際的情況下，環境溫度每變化5℃。衡器上的零點或者零點周圍的顯示值都會產生變化，變化一般都是大于一個分度值。在夏天，溫度可能會超過40℃，而在冬天，如果衡器中的稱重傳感器安裝在一個溫度可能低于-10℃的環境中，那么傳感器很可能就會出現非線性的一種彈性變化，會影響到實際測試的準確性。所以，必修采取合理的措施，比如可以使用加熱器電纜，從而保證稱重傳感器的正常運行。

4.4 供電電源的影響

有的動態汽車衡使用的是交流電源，這種類型衡器的實際電壓值必須保持在標注的電壓范圍之內，但是在實際的情況中，經常會出現實際電壓值大于或者小于標注電壓的現象。比如水資源比較匱乏的季節或者用電量比較大的時段。而有的衡器使用的是直流電，這類衡器的電壓值必須控制在規定的最低電壓和標稱電壓之間的范圍之內，但是因為儀表也會消耗很多的電量，所以電池在短時間內的電壓就可能會低于規定電壓的要求。

4.5 秤臺自振的影響

秤臺自身的振動也會對動態精度產生十分嚴重的影響，尤其是當車輛的自振頻率和秤臺的自振頻率保持一致時，就會形成一種共振，不確定因素帶來的誤差將大大提高。所以，必須不斷的提高秤臺的鋼板強度，增強限位裝置安裝的科學性和合理性。只有鋼板的強度達到一定程度之后，才不會因為外界因素的影響而出現振動的問題。

4.6 偏載測試的影響

因為動態汽車衡的臺面比較窄，但是傳感器使用數量卻不能減少，對于有大于四個支撐點的衡器，每一個支撐點能夠承載的負荷都是恒定的。而且承載區域的臺面也比較小，載荷實際分布的區域也比較有限，如果實際載荷的重量無法達到恒定值，就可能會導致偏載測試不準，會影響到最后稱量的準確度。

5 小 結

動態汽車衡過去就是為了檢測車輛的安全性能，但是現在卻已經發展成了對過境車輛進行計重收費的方法，也是一種技術進步。為了保證動態汽車衡的檢定能夠符合國家檢定規程的要求，必須對其存在的問題予以足夠的重視，合理的安排檢定的過程，注意檢定過程中常見的影響因素，規范計量檢定的行為，保證檢定更加科學合理。

參考文獻

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收稿日期：2018-1-20

作者簡介：覃澤請（1984-），男，工程師，本科，主要從事計量檢定、校準、檢測工作和計量測試研究工作。