测重仪

汽车动态称重衡器

测重仪，又名：称重仪，汽车称重仪，轴重仪，电子磅等。属于汽车动态称重衡器。主要应用在：轴重测量，超限超载检测等领域。可分为：有线测重仪和无线测重仪。有线测重仪采用的是数据线连接并传输数据，无线测重仪则采用无线发射模块来传输数据。无线以它更便携和更人性化的设计得到广大用户的认可。

技术特性

（1）在装载机不间断作业的情况下，能自动准确地测出货物质量（动态称重）。误差在 2%以下。

（2）具有自动去皮、单斗显示、累加显示、车号、日期、质量、货物品名及打印等功能。

（3）具有不同吨位的开关选择，满足不同铁路车辆的装载要求。

（4）抗干扰能力强，能在恶劣的环境中稳定工作，可靠性高，寿命长。自2003年元月开始，共安装了 125台测重仪，汇总各单位反馈的使用信息，返修率约为 1%。

（5）具有独创的加速修正功能、自动去皮功能（含斗粘结物）、温度补偿功能。智能型装载机测重仪填补了该类产品的3项国内空白，获得国家专利局审发的 ZL0223150.1 号专利证书。与国外同类产品相比，具有测重不影响连续作业，制造成本低等特点。经贵州省计量检测院在各种工况下的反复检测，误差始终低于2%，达到国家非连续累计自动衡器Ⅳ标准，纳入衡器管理范围。贵州省技术监督局审发了产品制造许可证，并获得贵州省 2003 年省科技成果进步三等奖。

测重仪的研制

测重仪的工作原理

智能型装载机测重仪以装载机动臂起升腔的油压为介质，用电阻应变式油压传感器将油压力这个物理量转变为μV级的电物理量后，采用自动定高测量系统，然后由微型处理器系统进行数据处理，将每斗货物除皮后的质量及其累加质量显示在显示屏上。当达到该车称重的 95% 的质量时，进行报警提示，然后进入称零头，并进行打印。

建立数学关系式的约束条件

测重仪通过测量装载机动臂油缸的油压受载荷压力测出举升物质量，由于装载机动臂是一个四连杆、多支点的机构，影响动臂油缸油压的因素很多（如举升物的质量、动臂的角度、举升时油缸的加速度、作业场地的环境和温度变化等），以这些因素为约束条件建立关系式，是研制装载机测重仪的首要条件。

（1）在动臂固定的角度下静态称重，这时油压力和举升质量成正比关系。

（2）在动臂固定的角度下动态称重，当举升加速度为零，匀速上升时，油缸油压力也与举升质量成正比（瞬时采样）。

（3）装载机的起升机构当起升重物时，同一重物在不同的举升高度，液压系统呈现的压力是不同的，波动程度也是不同的，每增减 1度，油压的误差约相应增减 1%。

测重仪研制工作

根据上述条件，将起升油缸活塞杆伸出量模拟动臂的不同起升高度，找出最佳采样位置，将此位置作为计算机理想的信号采集高度，在此位置安装一个定高传感器，当动臂通过这个位置时，发出定高信号，微处理机中断系统接收此信号后，单片机中断，然后将油压信号输入至微处理机进行运算。为此进行了以下研制试验工作。

（1）求解装载机力臂关系式。AB为动臂，设长为l1，A为动臂铰点；CD为油缸，C为油缸铰点；l2 为 A、C两点间垂直距离；a1为动臂与水平线的夹角；a2为油缸与垂直线的夹角；G为货物质量；F为油缸的油压力（作用在动臂上）。

（2）试验确定液压系统波动关系，从而求出加速度修正值。

（3）试验确定斗上升与下降的压力差，从而求出当斗内货物未倒完时，应减去的剩余物质量。

（4）试验确定温度与称重数据的误差关系。

（5）设计电路图。要求该电路具有较强的抗干扰性和稳定性。

（6）软件编制。要求完成整个称重过程的运算、累加、打印及各种需求。

效益分析

装载机安装测重仪后，由于每斗货物的质量能单独测出，一车货物的质量可以累加，加之有确切的打印单可以作为货运室的法定依据，能有效减轻劳动强度，压缩车辆停时，保证列车的安全运行。测重仪的使用效益可粗略估算如下。

（1）安装了智能型装载机测重仪后，每辆车的每次作业时间可缩短1 h左右。以都匀车务段每月用装载机装车1 330辆计算，可压缩车辆月停留时间1 330 h左右，有效加速了车辆周转。

（2）自2003年5月份使用智能型装载机测重仪装车以来，都匀车务段用装载机装车约6 500辆，无一超载和亏吨现象的发生，既保证了货物运输安全，又维护了货主的利益。

（3）智能型装载机测重仪的先进技术性得到充分肯定，在全铁路局各货场的 125 台装载机进行了安装，使科技成果迅速转化为生产力，为铁路运输企业带来经济效益，为铁路运输安全提供保障。

需求分析

在铁路货物运输中，散堆装货物运输占有很大的比重。就贵阳铁路分局而言，散堆装货物的运输量约为总货运量的 80%。为了确保散堆装货物运输的安全，铁道部、铁路局、铁路分局和站段投入了大量的人力和物力，建立健全了一系列规章制度，制定了一整套卡控措施。

（1）对承运的散堆装货物，车站每季度会同托运人测定比重。规定在测定时，要分别在料堆的不同区位取料过秤，测定 3次，取其平均值作为该货物的比重，以此作为该货物在此季度的装运比重依据。

（2）确定装载高度。货运员依比重计算货车的装载高度，根据规定的办法在车内量尺画线。

（3）货物装载时，装载机按画线进行装车。装车完后，使用轮重仪复核所装车辆是否超载或亏吨。由于测比是随机抽样，而且每季一次，因此测比的不可靠性是显而易见的。如何更准确地测定所装货物的重量，如何免除测比重、画线、验线、轮重仪复核等诸多繁琐工序，减轻职工的劳动强度，压缩车辆一次装车时间，是需要关注并解决的问题。

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