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動態汽車衡的原理及發展

1 動態汽車衡的結構 動態汽車衡一般承載器、壓力傳感器、信號處理箱、電 器控制箱、光柵識別系統、數軸觸發器和顯示器等裝置組成。動態汽車衡的承載器應與收費口的路面在一個平面內, 當載重車輛通過承載器時觸發壓力傳感器,壓力傳感器將受 壓量值轉變成電壓信號,電壓信號經過濾波、發大處理后傳 送到處理箱中,信號經處理后轉變成稱重數值傳送到顯示器, 從而讀取重量。數軸觸發器是在車輛通行過程中測得車輛的 總軸數。各種數據通過增加資費系數整合處理后在收費崗亭 內顯示收費總額和其他信息 。

2 動態汽車衡系統的工作原理 載重車輛通過衡器時,光柵檢測到有車輛進入進行稱重, 車輛每個軸依次通過承載器,從而觸發傳感器的彈性裝置在 彈性變化范圍內發生與軸重成正比例變化的相應信號,此信 號先經過濾波器排除其他干擾信號,后經過放大器放大并通 過 A/D 轉換器將模擬信號轉變成數字信號,每個軸的數字信 號發送到處理器進行疊加和處理,從而在顯示儀表中得到整 車的重量。

3 動態汽車衡的分類
3.1 軸重式動態汽車衡 軸重式動態汽車衡式最常見的動態計重衡器,軸重式動 態汽車衡結構簡單,由基面承載器和支撐承載器的四個應變 式傳感器構成。當動態車輛每個軸逐次的經過承載器上時, 車輛的軸重轉變成對應應變傳感器的壓力,傳感器將壓力轉 變為電信號進行處理得到動態車輛每個車軸的重量。光柵感 應器將判別車輛進入稱重區和脫離稱重區收尾工作,從而計 算出整車的總重量。其稱量的準確性取決于路面的基建情況、 車輛的行駛速度、車輛的行駛方式和信號的處理能力水平。 軸重動態汽車衡優點在于基建的面積小,施工速度快,便于安裝,成本低;缺點在于:由于承載器過短,造成稱重有效 區域面積小導致稱量重復性不良,可靠性較低,車輛行駛的 方式對其稱重有較大的影響 。

3.2 輪重式動態汽車衡 輪重式動態汽車衡也稱為彎板式動態汽車衡,顧名思義, 輪重式動態汽車衡是由彎板框架構成,其本身充當于壓力傳 感器。當車輛輪胎通過時,彎板受到輪胎的壓力而形變導致 相應的電阻發生變化,電阻的變化引起電壓壓差值傳送到處 理器中處理從而計算出輪重的重量。優點在于路面基建量小, 改造施工進度快,成本低。缺點在于稱重的有效區域面積小 導致可靠性低,對外界環境要求較高。

3.3 整車式動態汽車衡 兩個計重秤對路面基建、車輛行駛方式要求比較嚴格, 隨之整車式動態汽車衡進入市場。整車式動態汽車衡延車輛 行駛方向有較長的稱重區域,載重車輛可以整車停放在承載器 上,整車式動態汽車衡具有多個壓力傳感器組成,精度可達 到 0.5 級,甚至可達到 0.2 級。車輛的行駛方式對示值幾乎 沒有影響,防止了載重車輛為了減輕稱量示值而進行的跳秤、 扭秤和沖秤等不良現象。其缺點是路面基建面積大,安裝復雜, 費用較高 。

4 動態汽車衡的新篇章 隨著社會在進步,設備也隨之更新換代。結合整車式和 單體式動態汽車衡的優缺點軸組式動態汽車衡孕育而生,軸 組式動態汽車衡考慮了計重秤的精度、安裝成本、施工進度 及防作弊系統而新開發的動態汽車衡。軸組式動態汽車衡器 由 5.1 米承載器和四個稱重傳感器組成,延車輛行駛的方向 上秤和下秤的區域各分部了一個稱重傳感器,兩對傳感器既 能識別車輛的行駛方向又能在車輛通行時兩次稱到車輛的軸 重。處理器根據兩組的數值進行比對,剔除錯誤的數值,計 算出更接近車輛真實重量的示值,從而保證了精度,也能避 免車輛作弊的行為。 5 結束語 動態汽車衡已成為高速公路上計重收費和車輛超限檢測 過程中重要的技術設備,隨著科學技術的不斷發展,動態汽 車衡稱重系統的不斷研發及升級,對我國車輛計重收費及交 通事業作出一定的貢獻,以適應時代發展與社會經濟的號召。
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