分析了傳統動態地磅存在的問題，詳細介紹了基于應變片網式結構的動態地磅的結構及優勢。

隨著物流及運輸業的發展，高速公路上貨運載重卡車數量 日益增多，超限運輸也愈演愈烈，這些超限車輛在公路上行駛， 對路面和橋梁造成了十分嚴重的損害，大大縮短了公路使用壽 命,不僅耗費了大量資金，而且造成了惡劣的社會影響，同時 也給安全運輸和運輸市場的管理帶來了很大的困難。但治理超 限運輸的主要設備動態地磅在我國還是一個新生事物，尚在 理論與實踐的探索階段,如何能研制出一套先進的、符合中國國 情的全自動動態汽車衡,有著十分重要的意義。

1.傳統動態地磅存在的問題

傳統動態地磅主要由動態稱重平臺(稱臺及傳感器)、輪胎 識別器、紅外線車輛分離器、數據采集器/控制柜4部分組成。汽車 通過動態稱重稱臺時，稱臺的傳感器將汽車質量信息采集到,輪 軸識別裝置將通過檢查汽車輪胎的寬度識別出汽車的輪胎數及 軸數,前兩者將兩個信號通過數據采集器傳輸到控制柜中進行數 據處理,將結果輸出到客戶終端中，顯示出車輛的質量及輪胎數量。目前的動態汽車衡大多采用的是低速稱重,汽車通過時速在 10km/h以下時稱重準確度高,但如果貨車猛然加速通過稱重稱臺 時,將對汽車衡稱重的準確度造成威脅[3。另外,在設備安裝時為 了滿足傳感器正常工作的需要,整個汽車衡體積設計為寬3 m~4.5 m、長0.6 m~1 m、深0.4 m~0.5 m,材質為鋼，質量在1 t~2.5 t之間。 稱臺一般都安裝在室外,雨水、雪天、灰塵、泥土等環境因素對汽車 衡的準確度也會造成不同程度的影響(環境污染對計重特征輸出 影響如圖1所示。如果將基于應變片網式結構的傳感器應用到 動態汽車衡系統中，可改進系統的稱重平臺，實現動態地磅計 量數據的穩定、可靠,重復性好,計量精度高。

2.基于應變片網式結構的動態地磅

動態稱重平臺是本文重點改進的設備。基于應變片網式結 構的動態地磅系統的稱重平臺采用基于應變片網式結構的傳 感器,該傳感器是一種壓力信息感應應變傳感器，采用內部的集 成應變片網,感應稱臺受壓后的形變程度來進行質量評測M。這基坑被輕度污染時的輸出曲線 基坑被重度污染時的輸出曲線 圖1計重設備在基坑被污染時的計量特性 種傳感器是由應變片網的金屬板構成的，金屬板的表面涂有高 溫硫化橡膠,能夠使金屬板免受長期潮濕環境下的腐蝕。安裝在 稱重稱臺下時長為50 cm,寬度分為4種，最窄的也有1.25 m,完 全能夠滿足車輛覆蓋的需要，因此它可以采集到完整的車輛壓 力的信號。安裝時,安裝2個應變片網式的傳感器就足夠一個車 道使用，整個傳感器厚度不大于25 mm,安裝在鋼制支架中，整 個支架是用環氣樹脂澆入路面的淺槽中。

通過使用關鍵處理技術——使用特殊的合金材料，解決了 非周期性交變應力產生的疲勞損傷問題，使地磅的使用壽命 大于10年。另外,我們還將稱臺面板進行了交錯放置,可以有效 地解決因車輛排隊、突然加速、倒車等駕駛問題造成的稱重精度 降低的問題,稱重時通過車輛的速度范圍為0~50 km/h,最大允 許通過速度為200 km/h。

通過改良后的稱重系統的稱臺，寬度也為50 cm,能夠真實 反映出車輛質量的信息，其車輛經過稱臺時的質量信息曲線如 圖2所示。本文的基于應變片網式的汽車衡與傳統的條形傳感 器有所不同，它使用了間接檢測的方式,保證了稱重信息的真實 性,不會出現車輛輪軸的丟失和增添的情況。本系統中特有的動 靜態自動稱重處理技術，確保車輛車輪在傳感器上進行動靜態 轉換時也不會出現誤判。

3.改進后的動態地磅的特點及意義

由于我們使用了基于應變片網式結構的傳感器，所以使整 個動態汽車衡系統具有以下幾個特點：

第一，由于使用了基于應變片網式結構的傳感器，無機械結 構，免維護，避免了車輛通過時所帶來的沖擊對機械結構的損 壞,降低了地磅的曰常維護頻率第二,該系統安裝簡單,傳感 器厚度為23 mm,在安裝過程中，只需要對路基進行淺槽的開 挖，支架也只澆筑到路面即可，大大節省了維護和清理的成本： 第三,金屬板的表面涂有高溫硫化橡膠，能夠使金屬板免受長期 潮濕環境下的腐蝕第四,動態汽車衡系統中光柵罩采用電加熱 玻璃，溫度可調，完全可以消除冬季玻璃上凝霜、結霧現象第五，計量的數據穩定、可靠、重復性好、計量精度高，相比傳統的 動態地磅,對于車輛排隊、高速通過、剎車、加速、減速等非正 常行駛通過稱臺時,其檢測精度仍可達到2級(±2喲第六,該系 統對稱臺進行了技術改良和結構化的改造，使之適應的車速范 圍得到提升,將原來的低速稱重直接改變為高速稱重，適應車輛 的速度范圍從低于10 km/h變為低于200 km/h,能較好地滿足收 費站使用環境技術要求。

鑒于當前我國公路超限超載治理的長期性、艱巨性、復雜 性，以及高速公路計重收費系統在全國范圍內的推廣鋪開，對于 全自動動態地磅檢測系統，市場將有持久的、巨大的需求，動 態地磅可有效促進公路管理部門對超限車輛的檢測工作，遏 制車輛超限運輸行為，為我國公路運輸健康發展發揮重要作用= 該系統的推廣應用，也必能促進我省乃至全國的超限治理工作, 將會取得巨大的社會效益。

4.結語

治理超限運輸的主要設備動態地磅應用廣泛，但是目前 的動態地磅存在稱重誤差較大、可靠性低的缺點。本文將基于 應變片網式結構的傳感器應用到動態汽車衡系統中，改進了系 統的稱重平臺，形成了一套先進的、安裝便捷的、符合中國國情 的全自動動態地磅，實現了動態地磅計量數據的穩定、可 靠、重復性好、計量精度高之目的。