動態汽車衡的檢定與影響因素

余天華

衢州市質量技術監督檢測中心 浙江衢州 324002

1 動態汽車衡的檢定步驟

1.1 檢定的準備工作

（1）準備好檢定場地。在應用動態車衡的時候，通常會出現計量性能和檢測過程中的性能相一致的情況，通過有效的降低安裝的時候產生的誤差問題，從而可以確保提前準備的檢定場地和企業具體運用場地相一致。

（2）準備靜態稱量時的標準砝碼。一般情況下，動態汽車衡在檢定的過程中通常會有一個小型的承載器臺面，從而可以確保砝碼達到檢定的具體標準。

（3）準備動態稱量時需要參考的車輛。依據具體情況要求，要明確選用的大貨車屬于雙軸剛性結構。參考車的質量要限定在二十噸左右。

（4）確定參考車輛的約定值。為了有效的明確參考車輛的具體質量，要通過應用分離控制衡器的辦法。

1.2 檢定的實施和處理

（1）靜態稱量的實施。由于動態車衡的臺面很狹小，并不能充分的達到檢定規定的各種標準，例如：在檢定規定中選用的五個稱量點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，因此，根據企業的具體生產狀況明確合理的稱量工具。

（2）動態檢定的實施。在開展動態檢定的時候，參考車輛在經過動態汽車衡的承載區域的時候，通常要根據規定的速度均勻進行。在整個參考車輛的質量全部通過以后，就可以獲得比較準確的數據。

（3）對檢測數據的處理。依據相關規定的具體要求，準確地計算出現場檢測的數據，進而可以明確動態汽車衡是否合格，再打印出檢定證書，同時要蓋上印章。

2 動態汽車衡

2.1 動態汽車衡的結構

動態汽車衡主要有承載器、數據處理部分和顯示儀表組成，其中數據處理部分通常設計成控制柜形態。按照承載器的不同，動態汽車衡可分為整車式、軸重式、雙秤臺式、軸組式、多排列組合式，平板式也可認為是軸組式的類別[1]。

2.2 承載器工作原理

通過測過承載器承受輪胎載荷時的電信號，經過放大、信號處理等轉變成車輛的質量，根據承載器的工作原理，大體上分成兩類：應變式和石英晶體式。應變式主要是利用變片阻止變化來明確彈性體的變形情況，輸入電壓信號，經放大、處理成質量值輸出；經典的應變片結構通常設計成電橋結構，其輸出電壓與應變計阻值變化，或彈性體應變成比例。石英式是以石英晶體為感知原件，通過外部荷載作用力下，石英晶會出現電荷，從而形成壓電效應。當車輛駛過石英式承載器時，石英晶體產生電荷，通過電荷采集器及數據處理，輸出質量值，如圖1所示。

3 動態汽車衡檢定時的影響因素

3.1 車輛振動對汽車衡檢定的影響

首先，車輛自身存在著諧振狀況。通過整個動態汽車衡構成彈簧振子模型，利用公式得出它的周期。利用公式計算出諧振、車輛質量、等效彈簧剛度。在車輛總質量很大的情況下，等效彈簧剛度很小的時候，振動周期就會比較大，通常頻率在7HZ之下。其次，車輛計重耦合產生的振動。當車輛行駛過承載器的時候，輪胎和承載器會形成擠壓作用，二者間受力不能只說單純在一個點上，要通過平面接觸，在具體計重的時候，承載器和輪胎會出現細微的變形情況。

3.2 車輛行駛速度對汽車衡檢定的影響

汽車衡在檢定的時候，里面會出現一些坑洼導致路面出現不平整現象。因此，路面和承載器間連接區域會存在一定的裂縫，導致出現高低落差問題，車輛在日常行駛的時候產生一定的顛簸。當車輛行駛速度很快的情況下，就會加劇車輛顛簸情況，車輛就會出現比較強烈的振動感，嚴重的會導致車輛跳離或砸到承載器上[2]。這個時候通常不在稱量范圍內。因此，很容易導致稱重數值變小的情況出現，也有可能會變大。動態汽車衡檢定的時候，一般要規定最大的車輛行駛速度，避免動態汽車衡發生失準情況。

3.3 硬件電路干擾對動態汽車衡稱重誤差的影響

硬件電路出現測量誤差增大主要原因有以下幾個方面：第一，稱重傳感器精準度。稱重傳感器通常是將壓力和重量轉化為電學量。因為受到稱重器傳感器加工技術的局限，稱重傳感器會出現非線性誤差或者重復誤差等問題。第二，稱重傳感器激勵電源穩定性會直接關系到傳感器輸出信號的穩定性能。第三，模擬信號放大器穩定性能[3]。如果稱重傳感器輸出信號比較弱的時候，由于進入要將A/D轉換前要進行信號放大處理，可是，模擬放大器會出現非線性誤差。第四，A/D參考電壓的穩定性。模數轉換主要根據A/D參考電壓，直接影響到轉換精度。第五，外界電磁干擾。稱重傳感器輸出信號很弱的情況下就會受到外部干擾，甚至會被一些無用的信號掩蓋。第六，在模擬信號電路和數字信號電路處于平行情況下，因為供電線路有電感，如果數字電路的電流出現改變的時候，就會出現一個瞬態電壓極限，這個時候電壓就會串入到模擬信號電路中。第七，公共阻抗干擾。在模數公共電源內阻和地線中模擬信號電路，阻抗上存在壓降，很可能導致公共阻抗干擾。

4 結語

動態汽車衡的發展與道路安全密切相關，從高速公路計重收費到普通公路非現場執法，以及目前正在開展的高速公路入口勸返系統等，其基礎就是動態汽車衡。本文就動態汽車衡的檢定與影響因素進行思考和探討，與大家分享。