一、动态称量模块系统构成及工作原理。
1.称量系统主要包括称量传感器.车辆分离器.轮胎识别器.接地环和控制柜。
称量传感器:主要完成轴称量、速度检测及轴型判定。
汽车隔离器:用来分离车辆,提供起始和结束信号。
胎记识别器:主要用来检测通过车辆各轴的轮胎数。
地面回路:主要用来完成速度测量和倒车检测,与红外线分选器一起判断车辆以外的物体或人员的通过,减少误差。
控制室:通过动态称量传感器和线圈发送的信息处理,并进行分析处理,得到车辆载重量信息。
2.系统如何运作。
进入收费车道时,车辆轴距按顺序压于道路路面上的地环.称重传感器.车辆分离装置和轴识别装置。称量传感器将检测每一轴的轴重和轴类(单轴和联轴器),轮胎识别器将对轮胎类型(单胎和双胎)进行检测。汽车隔离器能精确地判断汽车是否完全通过。控制处理机在车辆完全开走时,称重结果。车辆类型识别结果及其它信息传送至车道计费电脑。行道费电脑按照计重费对车辆进行重量计费,并在重量显示器上显示车辆的装载情况及应付金额。由其整体工作原理可知,动态称重传感器是计量计费系统中的关键设备,其计量精度与稳定性直接影响计量计费系统的计量精度。
二.秤传感器的使用。
由于近30年的发展,不同的厂家已经开发出不同的动态称量技术,因而也出现了各种各样的传感器,按不同的原理可分为如下:
1.弯曲传感器:
弯板式传感元件是一种应变传感器,根据称重板受压后的变形原理,采用应变计网进行测量。弯管传感器是由金属板与有应变仪一体化而成。为防止长时间的水分渗透和腐蚀,传感器的表面涂上一层高温硫化橡胶。可完整地记录胎压信号,真实测量轮荷载。现在在高速公路上广泛使用高速、低速称量。
2.桌面传感器:
桌面式传感器(由称重平台和压力传感器组成)是一种具有独立压力传感器或剪力传感器的平台,它通过称重平台将轴向负荷压力传给压力传感器以进行称重。该称量平台在传统的地磅中得到了广泛应用。但是,在动态称重过程中,由于机械结构过多,车辆动态行驶所产生的非均匀交变冲击,易造成动态称重平台损坏,目前广泛用于高速公路低速称重。3.共聚物压电式传感器:
共聚物压电传感器是一种测量共聚物的压电效应。该传感器是一个动态传感器,它只产生电位信号来测量压力。压电共聚传感器是由放置在其上的金属管和压电电缆组成。实际长度一般是1830mm,可以延伸到3600mm,20mm的宽度是条状传感器,不能一次测量车轮负荷。测量过程中,通过信号积累,利用积分算法进行负荷计算。传感直接埋入路面,路面的变形(特别是沥青混凝土路面)对其有很大影响。由于温度的影响,混凝土路面和沥青路面难以得到补偿。因为传感器设计简单,所以产品的价格比较低廉。用来对汽车进行分类,效果较好,但在动态称量中的应用很少。条式传感器的使用寿命较短,对公路、安装质量有很大影响。近几年来,共聚物传感器的研制取得了很大的进展,性能进一步提高,其开发和研究工作不断深入。
4.压力感应器;
应变式传感器是利用压力电效应来测量的。压强使晶体发生变化,因而形成一个对应于压力的电位。石英表是一种新型传感器。近几年来,其性能得到了很大的改善,并得到了一定的应用。石英敏感应器也属于一种条状传感器,长1米和0.75米,宽50毫米,高44毫米,就像共聚物传感器一样,石英传感器不能一次全面地测量轮载,但是可以进行积分和累加计算。石英传感器的温度漂移小,不会出现鬼轴现象,可以实现低速、高速的称量。而且,其应力场的物理特性比较稳定,灵敏度随时间变化不大。石英感感应器直接嵌入路面,必然会受到路面变形的影响。路面施工时需进行更换。
5.电容传感器:
当前,电容式传感器主要分为两类,一类是条状传感器,另一类是电容式传感器。其基本原理是利用电容效应。传感器受力后,两极板间距离减小,电容也随之改变。测试是通过电路转换完成的。
条式电容感应器的大小和安装形式都与压杆一致。其基本特性相似,但主要问题是寿命短。精确到3%rms。电容器传感器是一种新型的传感元件,它主要应用于便携式称重设备。其它感应器:除以上提到的主流传感器外,部分企业还研制了一些动态称重传感器,主要是利用应变计技术,目前正在研发中,无法进一步阐述。三.主流传感器的比较。
带你了解压力传感器