測重儀

測重儀

測重儀,又名:稱重儀,汽車稱重儀,軸重儀,電子磅等。屬於汽車動態稱重衡器。主要套用在:軸重測量,超限超載檢測等領域。可分為:有線測重儀和無線測重儀。有線測重儀採用的是數據線連線並傳輸數據,無線測重儀則採用無線發射模組來傳輸數據。無線以它更便攜和更人性化的設計得到廣大用戶的認可。

技術特性

(1)在裝載機不間斷作業的情況下,能自動準確地測出貨物質量(動態稱重)。誤差在 2%以下。

(2)具有自動去皮、單斗顯示、累加顯示、車號、日期、質量、貨物品名及列印等功能。

(3) 具有不同噸位的開關選擇,滿足不同鐵路車輛的裝載要求。

(4)抗干擾能力強,能在惡劣的環境中穩定工作,可靠性高,壽命長。自2003年元月開始,共安裝了 125台測重儀,匯總各單位反饋的使用信息,返修率約為 1%。

(5) 具有獨創的加速修正功能、自動去皮功能(含斗粘結物)、溫度補償功能。智慧型型裝載機測重儀填補了該類產品的3項國內空白,獲得國家專利局審發的 ZL0223150.1 號專利證書。與國外同類產品相比,具有測重不影響連續作業,製造成本低等特點。經貴州省計量檢測院在各種工況下的反覆檢測,誤差始終低於2%,達到國家非連續累 計自動衡器Ⅳ標準,納入衡器管理範圍。貴州省技術監督局審發了產品製造許可證,並獲得貴州省 2003 年省科技成果進步三等獎。

測重儀的研製

測重儀的工作原理

智慧型型裝載機測重儀以裝載機動臂起升腔的油壓為介質,用電阻應變式油壓感測器將油壓力這個物理量轉變為μV級的電物理量後,採用自動定高測量系統,然後由微型處理器系統進行數據處理,將每斗貨物除皮後的質量及其累加質量顯示在顯示屏上。當達到該車稱重的 95% 的質量時,進行報警提示,然後進入稱零頭,並進行列印。

建立數學關係式的約束條件

測重儀通過測量裝載機動臂油缸的油壓受載荷壓力測出舉升物質量,由於裝載機動臂是一個四連桿、多支點的機構,影響動臂油缸油壓的因素很多(如舉升物的質量、動臂的角度、舉升時油缸的加速度、作業場地的環境和溫度變化等),以這些因素為約束條件建立關係式,是研製裝載機測重儀的首要條件。

(1)在動臂固定的角度下靜態稱重,這時油壓力和舉升質量成正比關係。

(2)在動臂固定的角度下動態稱重,當舉升加速度為零,勻速上升時,油缸油壓力也與舉升質量成正比(瞬時採樣)。

(3)裝載機的起升機構當起升重物時,同一重物在不同的舉升高度,液壓系統呈現的壓力是不同的,波動程度也是不同的,每增減 1度,油壓的誤差約相應增減 1%。

測重儀研製工作

根據上述條件,將起升油缸活塞桿伸出量模擬動臂的不同起升高度,找出最佳採樣位置,將此位置作為計算機理想的信號採集高度,在此位置安裝一個定高感測器,當動臂通過這個位置時,發出定高信號,微處理機中斷系統接收此信號後,單片機中斷,然後將油壓信號輸入至微處理機進行運算。為此進行了以下研製試驗工作。

(1) 求解裝載機力臂關係式。AB為動臂,設長為l1,A為動臂鉸點;CD為油缸,C為油缸鉸點;l2 為 A、C兩點間垂直距離;a1為動臂與水平線的夾角;a2為油缸與垂直線的夾角;G為貨物質量;F為油缸的油壓力(作用在動臂上)。

(2)試驗確定液壓系統波動關係,從而求出加速度修正值。

(3)試驗確定斗上升與下降的壓力差,從而求出當斗內貨物未倒完時,應減去的剩餘物質量。

(4)試驗確定溫度與稱重數據的誤差關係。

(5) 設計電路圖。要求該電路具有較強的抗干擾性和穩定性。

(6) 軟體編制。要求完成整個稱重過程的運算、累加、列印及各種需求。

效益分析

裝載機安裝測重儀後,由於每斗貨物的質量能單獨測出,一車貨物的質量可以累加,加之有確切的列印單可以作為貨運室的法定依據,能有效減輕勞動強度,壓縮車輛停時,保證列車的安全運行。測重儀的使用效益可粗略估算如下。

(1) 安裝了智慧型型裝載機測重儀後,每輛車的每次作業時間可縮短1 h左右。以都勻車務段每月用裝載機裝車1 330輛計算,可壓縮車輛月停留時間1 330 h左右,有效加速了車輛周轉。

(2) 自2003年5月份使用智慧型型裝載機測重儀裝車以來,都勻車務段用裝載機裝車約6 500輛,無一超載和虧噸現象的發生,既保證了貨物運輸安全,又維護了貨主的利益。

(3)智慧型型裝載機測重儀的先進技術性得到充分肯定,在全鐵路局各貨場的 125 台裝載機進行了安裝,使科技成果迅速轉化為生產力,為鐵路運輸企業帶來經濟效益,為鐵路運輸安全提供保障。

需求分析

在鐵路貨物運輸中,散堆裝貨物運輸占有很大的比重。就貴陽鐵路分局而言,散堆裝貨物的運輸量約為總貨運量的 80%。為了確保散堆裝貨物運輸的安全,鐵道部、鐵路局、鐵路分局和站段投入了大量的人力和物力,建立健全了一系列規章制度,制定了一整套卡控措施。

(1) 對承運的散堆裝貨物,車站每季度會同託運人測定比重。規定在測定時,要分別在料堆的不同區位取料過秤,測定 3次,取其平均值作為該貨物的比重,以此作為該貨物在此季度的裝運比重依據。

(2) 確定裝載高度。貨運員依比重計算貨車的裝載高度,根據規定的辦法在車內量尺畫線。

(3) 貨物裝載時,裝載機按畫線進行裝車。裝車完後,使用輪重儀覆核所裝車輛是否超載或虧噸。由於測比是隨機抽樣,而且每季一次,因此測比的不可靠性是顯而易見的。如何更準確地測定所裝貨物的重量,如何免除測比重、畫線、驗線、輪重儀覆核等諸多繁瑣工序,減輕職工的勞動強度,壓縮車輛一次裝車時間,是需要關注並解決的問題。

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