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动态地磅及其检定中的思考
2019-06-12 13:37:21 来源:http://www.scalesh.com/ 作者:http://www.scalesh.com/ 【 】 浏览:1次 评论:0

1 引言

动态汽车衡主要应用在高速公路出口、普通道路等。前者用于称量通过车辆的质量, 作为高速通行费的依据;后者对任意行驶车辆称重, 以确认是否超载, 便于治超的管理和控制, 这就是普通公路非现场执法的模式。此外, 在高速公路出口已经实施安装动态汽车衡, 以劝返超载车辆驶入高速公路, 保障道路安全。

动态汽车衡是指带有承载器并包含引道在内的, 通过对行驶车辆的称量确定车辆的总质量和 (或) 车辆轴载荷的一种自动衡器, 从法制管理的角度看, 动态汽车衡不仅仅包含承载器即秤台、数据处理部分、显示装置等, 还必须关注和考虑引道, 这是动态汽车衡完整结构的一部分。

2 动态汽车衡

动态汽车衡结构上有轴组式、轴重式、平板式、整车式、多排列组合式 (主要是石英晶体、应变式窄条结构、弯板结构) ;工作原理主要有应变式称重、石英晶体式称重。

2.1 动态汽车衡的结构

动态汽车衡主要有承载器、数据处理部分和显示仪表组成, 其中数据处理部分通常设计成控制柜形态。按照承载器的不同, 动态汽车衡可分为整车式、轴重式、双秤台式、轴组式、多排列组合式, 平板式也可认为是轴组式的类别。动态汽车衡的不同结构类型, 如图1所示。

2.2 承载器工作原理

通过测过承载器承受轮胎载荷时的电信号, 经过放大、信号处理等转变成车辆的质量, 根据承载器的工作原理, 大体上分成两类:应变式和石英晶体式。

图1 动态汽车衡的不同结构类型

图1 动态汽车衡的不同结构类型  下载原图

应变式是通过应变片阻值变化感知弹性体的变形, 输入电压信号, 经放大、处理成质量值输出;经典的应变片结构通常设计成电桥结构, 其输出电压与应变计阻值变化, 或弹性体应变成比例。

石英式是以石英晶体为感知原件, 当石英晶体在外界载荷作用下, 石英晶体会产生电荷, 这就是压电效应。当车辆驶过石英式承载器时, 石英晶体产生电荷, 通过电荷采集器及数据处理, 输出质量值, 如图2所示。

3 动态汽车衡的型式评价和检定

动态汽车衡国际建议是OIML R134, 国内检定规程是JJG 907-2006, 国家标准是GB/T 21296-2007, 其技术要求基本相同, 检定项目一览表如表1所示。JJG 907-2006检定规程, 不仅仅只包含检定, 也适应于型式评价、监督抽查。

3.1 型式评价和检定项目的关系

图2 惠更斯电桥和压电效应原理图

图2 惠更斯电桥和压电效应原理图  下载原图

型式评价是评价依法管理计量器具目录的新产品, 是对其文件、结构、法制管理、计量性能等是否符合要求的综合评价, 因此其涵盖项目应当广泛、细致;检定是实际工作状况的计量性能评价, 是对法制管理、结构、常规计量性能是否符合型式批准及性能控制要求的测评, 涉及检定项目可以少, 且具有可操作性便于操作, 而不是理论上或理想状况下可以实现。这一点在《国家计量检定规程管理办法》有明确表述:制定国家计量检定规程应当符合国家有关法律和法规的规定;各项要求科学合理, 并考虑操作的可行性及实施的经济性。

表1 检定项目一览表     下载原表

表1 检定项目一览表

因此在对JJG 907-2006的理解和分析中, 可以看出表1中的首次检定更加的符合型式评价的相关要求;在不考虑首次检定和后续检定差异的情况下, 表1中后续检定更符合现场检定的要求, 这样也就理顺了动态汽车衡型式评价和检定的项目差异。

3.2 举例说明

表2是两种动态汽车衡, 整车式和石英式, 整车式最大秤量是100t, 石英式最高速度是100km/h, 这两个特点对于参考车辆都是有难度的。现场检定时, 一般是在道路法定速度限制之内;型式评价下, 可作为特殊场合进行速度管控, 在保障安全的情况下, 即便是超出道路限速也可。不管是轴组式还是整车式动态汽车衡, 接近最大秤量的车辆, 均不符合道路安全运输的条件, 日常检定所用车辆, 是道路的预期使用车辆, 且满足上路条件, 因此无法进行该项目的测试, 可操作的测试, 也仅限于型式评价的特定控制范围。

从上面的分析看, 表1检定项目一览表首次检定更加符合型式评价的范畴, 而不是检定, 如果按照检定进行理解和操作, 的确存在较大的理解难点。

表2 动态汽车衡型式批准计量指标     下载原表

表2 动态汽车衡型式批准计量指标

4 进一步探讨的问题

即便是目前的动态汽车衡按照表1中后续检定进行, 鉴于使用场合的原因, 仍存在一些技术难点需要进一步的讨论, 主要有以下几个方面:

(1) 动态汽车衡的本质。依据动态汽车衡的定义, 其不仅仅包括承载器、还包括引道, 引道通常又是道路的一部分, 型式评价时, 可能对引道按照JJG 907附录C的相关要求进行了修整和处理, 但在实际安装时, 并没有真正对道路进行设计和施工, 因此其计量性能有时较难满足准确度等级的要求。

建议在型式评价报告中明确引道的结构、长度等可测量的基本参数, 这样也是对后续采购、招标的一种规范和约束;其次, 建议生产企业的申报型式批准时, 按照准确度等级的系列产品进行申报, 当高准确度等级检定不合格时, 可考虑按照低准确度等级出具证书。

(2) 轴或轴组准确度等级。目前对使用者而言, 大都关注车辆总重, 不关心轴或轴组的参数;对检定而言也是如此, 更多关注整车总重量的准确度等级, 而忽略轴或轴组的准确度等级, 其合格判定也是如此。从检定规程完整性而言, 检定项目是不全面的, 建议从国情和可操作性, 去考虑技术规范的起草, 而不是简单地等同采用国际建议的相关内容和要求。

(3) 速度。在检定中, 存在三种速度:一是动态汽车衡型式批准的最高速度v1, 二是道路的最高限速v2, 三是检定时车辆跑出的最高速度v3, 三者常常出现v3=60km/h<v2=80km/h<v3=100km/h的情况, 如何考虑和评判 (60~80) km/h之间的计量性能?

从现场试验和数据分析, 普通道路上确实存在即超载、又超速的违法车辆, 但其数量少之又少, 考虑交通限速的情况, 可统一设置为小车80km/h, 其他车辆60km/h的要求, 这样检定时的速度就可以尽可能的接近限速值v2

(4) 统筹协调非现场执法。非现场执法治超最早起源于宁波北仑的试点项目, 其希望通过安装在路面的动态汽车衡时时测量行过车辆的重量, 以达到治理车辆超载的效果, 经过试点、推广以及多部门之间的研讨、协商, 基本确立了非现场执法用动态汽车衡的法制管理和检定, 但由于多部门的管理, 缺少统一协调和沟通, 目前非现场执法仍未全面实现真正的执法处理。在产品定型、道路施工、限速范围的制定等仍需要系统化的考虑和设计, 需要不同部门之间的统筹协调。

5 结论

动态汽车衡应用的不断拓展, 催生、促进了产品的不断发展和进步, 同样也为法制管理、系统化管理提出了更高的要求。我国衡器类产品的技术规范基本上等同采用国际建议, 由于国情的不同, 应用场合的不同、法制管理的差异等, 检定规程地操作性存在问题。从国情出发, 以事实、数据为基础, 做好技术规范的梳理和探讨, 推动法制计量的科学化、合理化。

Tags:地磅 责任编辑:admin
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