地中衡

杠杆秤

地中衡是可将汽车、马车等和所载货物一同称重的杠杆秤。称量汽车或畜力车载重量的衡器。按结构和功能分为机械式、机电结合式和电子式3类，以机械式为最基本型。机械式和机电结合式的秤体安放在地下的基坑里，秤体表面与地面持平。电子式的秤体直接放在地面上或架在浅坑上，秤体表面高于地面，两端带有坡度，可移动使用，又称无基坑汽车衡。

机械式

机械式地中衡由承重台、第一杠杆、传力杠杆、示准器、小游砣、大游砣、计量杠杆、平衡砣、调整砣和第二杠杆等部分组成（图1 ）。传力系统全部由杠杆组成，其中第一杠杆和第二杠杆安装在地面下的固定基础坑里。机械式地中衡是按照杠杆平衡原理设计的，由多组不等臂杠杆以并列和纵列形式联结为一体。除可获得较小的传力比外，还可使承重台面具有足够的长度和宽度，能容纳卡车或载重拖车进行称重。为保证同一重物放置在承重台任何一角所得示值的一致性，所有承重杠杆的臂比必须相等。机械式地中衡称量范围及承重台面积见表。

机械式地中衡可按读数装置分为计量杠杆式和度盘式两种。

杠杆式

计量杠杆式地中衡（图）的读数装置由主尺和沿主尺滑动的大游砣及副尺和小游砣构成。从主尺上可读取全称量范围内的读数，副尺全刻度相当于主尺的一个分度。根据大、小游砣的平衡装置所对应的刻度，指示出所称重物的质量。度盘式地中衡的读数装置由计量器、自动表头、指示机构、摆锤机构和阻尼器等组成。称重时，重力通过杠杆系统传递给摆锤机构使其重心升高，所增加的位能与外力自动平衡。平衡时，指针即在圆形刻度盘上直接指示出质量读数。整个过程无需工作人员操作。这种装置读数直观、计量速度快、效率高。

计量杠杆式地中衡具有计量杠杆或度盘式读数装置，并附有数字显示的大型衡器。按转换原理又可分为电阻应变式和光栅式两种。

应变式

在机械式地中衡的杠杆系统的基础上增加称重传感器、显示和打印设备等构成。汽车进入承重台面后，通过杠杆系统将重力传递给计量箱内的计量杠杆，移动大、小游砣即可进行读数；与此同时又将重力传递给称重传感器，完成力－电转换和数字显示；打印机则完成自动记录。电阻应变式地中衡具有显示读数直观、可打印记录的优点，在临时停电时，可从机械秤上读数。

光栅式

在机械式地中衡的度盘式读数装置的基础上，加装光栅作为机－光－电转换装置而构成（图3）。光栅装置由光源、透镜组、主光栅、指示光栅及光电池等构成。称重时，被称物通过杠杆系统和钢带作用在单摆锤平衡机构上，使杠杆绕支点转动产生角位移，这时主光栅同步转动，并将角位移转变为相对应的莫尔条纹数。当主光栅与指示光栅之间有相对运动时，主光栅移过一条刻线，莫尔条纹也相应移过一个条纹。光电池上接受莫尔条纹的明暗变化，将其转换成电压幅值的周期变化，即由光电读数头将条纹数转变为电脉冲数，实现力－电转换。最后通过显示器显示出所称的量值。

电子式

结构

电子式地中衡通常采用多个传感器结构，是一种易于拆卸、运输，并能在指定地点迅速组装的大型衡器。由承重台、传力机构、限位机构、接线盒、剪切式低外形传感器、显示控制器等部分组成(图4)。

①承重台：由主梁、横梁和铺设在它们之间的承重钢板以及副梁等构成的网格状结构。主梁在上方，能降低台面距地面的高度和缩短秤两侧引道长度。

②传力机构：将被称物体的重力传递给传感器的球形传力装置。它能防止侧向力和偏载带来的计量误差。

③限位机构：允许承重台系统在一定范围内摆动，但限制它的水平位移。

④接线盒：它将多个传感器的输出信号叠加后送入显示控制器，并可通过调节保持每个传感器输出一致。

⑤剪切式低外形传感器：具有高度尺寸小、对力的作用点的微小位置变化不敏感、抗侧向力强等特点。

⑥显示控制器：能根据来自传感器的载荷信号准确、迅速、稳定地显示出被称物质量值，并向传感器输出激励电流。

功能

电子式地中衡依称量可由4～6个传感器组成一次转换元件。通常用4个传感器分布在承重台下面的4个角上，构成一个传感器系统。为使4个传感器共用一个电源和提高抗干扰能力，4组电桥接成并联方式。电子式地中衡计量时用键盘操作，具有自动调零、停电保护（在规定时间内存储内容不消失）、超载报警等功能，并可打印称重值、日期及时刻、次数、车号、总重、皮重、净重等。它不仅能以高准确度，而且还具有数据处理、运算等功能，是汽车衡的发展方向。

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