1 引言
電子汽車衡由秤臺、稱重顯示儀表、接線盒組成,其中秤臺是分段式加工和現場組裝,常用于港口、機場、礦山、冶金,物資倉庫以及工廠企業的大宗載重貨物車輛的稱重計量。
電子汽車衡的性能主要是稱量等,即稱得準不準問題,其次電子汽車衡的剛度、基礎的牢靠程度、防止他人改造作弊等,在使用過程會逐漸顯現出對計量性能的影響。日常的計量測試,是短時間內的,上述影響因素,并不一定即刻的表現出來;但長期來看,這些因素卻是至關重要的,影響到長期使用的準確性,因此有必要研究和分析電子汽車衡的綜合性能。
2 電子汽車衡
2.1 動態汽車衡的計量性能
電子汽車衡屬于非自動衡器,國際計量法制組織OIML制定了國際建議R76,各成員國有義務去采用國際建議,我國制定了JJG 555-1996作為型式評價的依據,JJG 539-2016作為日常的檢定規程,以及國家推薦性標準GB/T 7723-2008《固定式電子衡器》。
國家標準,型式評價,日常檢定以及客戶使用,是一個逐漸遞進式的關系,國家標準是最廣泛的技術要求,不僅僅包含計量性能,還包含機械性能,比如剛性、材質等;型式評價主要關注計量特性;日常檢定則檢測常規的項目,且要考慮經濟合理性;使用中更多關心稱量準不準。
國家標準、型式評價、檢定和使用之間的漸進式關系,如圖1所示。
圖1 國家標準、型式評價、檢定和使用之間的漸進式關系 下載原圖
2.2 電子汽車衡的最大秤量限定
電子汽車衡顧名思義是對汽車總質量稱重的計量設備,國家標準GB 1589-2016汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質量限值做出明確的規定,六軸汽車列車最大允許總質量限值49t,因此符合國家規定的車輛總質量不超過60t,這也是電子汽車衡規范設計的參考依據;但目前100t、150t、200t的電子汽車衡比比皆是,如何檢定、如何管理,都存在一定的難點。
汽車、掛車及汽車列車最大允許總質量限值,如表1所示。
表1 汽車、掛車及汽車列車最大允許總質量限值 下載原表

電子汽車衡的檢定規程JJG 539中規定,稱量檢測點要求達到最大秤量,從可操作性上是無法檢定的,因為大多數都難以滿足檢定狀況;但如果嚴格規定常用電子汽車衡限定的60t以內,則全國多數的技術機構都能夠滿足或接近最大秤量檢定的條件,這也是符合《國家計量檢定規程管理辦法》制定國家計量檢定規程應當符合國家有關法律和法規的規定,適用范圍必須明確,在其界定的范圍內力求完整,各項要求科學合理,并考慮操作的可行性及實施的經濟性。
而對于社會上大量使用的最大秤量大于60t電子汽車衡如何管理,建議不納入檢定范疇,避免社會成本的無限制增加;其次,建議強制性對稱量結果大于59t的電子汽車衡進行信息上報,從而抑制和規范道路運輸安全。
3 綜合性能評價體系
綜合性能評價應當是基于全壽命周期的,計量性能使其中的一個方面、防欺騙使用和保護、總稱量質量累積和、使用時間范圍等,構成了評價的參照因素,從而識別和判斷,電子汽車衡的綜合性能。
而全壽命周期的識別和信息獲知,建立在對電子汽車衡及關鍵參數的時時監控,物聯網電子汽車衡為這種評價提供了可行性。
3.1 物聯網電子汽車衡
物聯網電子汽車衡是借助物聯網技術,對現有的電子汽車衡進行深度的開發和挖掘,建立了對內部參數的監控、稱重數據的存儲和遠傳,從而在后臺建立、分析和評價的工作。如圖2所示。
圖2 物聯網電子汽車衡示意圖 下載原圖
3.2 防欺騙使用和保護
電子汽車衡在使用中一個重要的方面,就是安全性要好,也就是不能容易被篡改和作弊,這一點是貿易結算用衡器的關注點。傳統的電子汽車衡由于不能時時對自身狀況進行了解和監控,也就無法做出判斷和預警,目前物聯網電子汽車衡可實現對任一傳感器狀態的實時監控,在保持永遠通電狀態下,可輕易識別傳感器的狀態(斷電與否,涉及可能被剪斷)、內碼值(識別傳感器的正常與異常)、調整參數的保存和對比、非預期的進入調整系統等,從而在真正實現時時監控和報警、預警處理,為使用者提供全方位的保護,增強了安全性。
3.3 稱量質量累積和使用時間范圍
電子汽車衡的使用會對其性能產生影響,這個稱重傳感器的基本特征,即傳感器的漂移和疲勞,常用的評價是誤差是否仍在最大允許誤差MPE之內,而稱量累計質量和適用時間范圍,是兩個重要的影響因素。
重新的調整(標定)是將其誤差控制在允許誤差范圍內,而在預期、合理的使用周期內,其誤差變化不超過允許誤差的兩倍,這就是使用中檢查的允許誤差。當誤差超過使用中檢查MPE范圍時,應當考慮調整檢定周期或自校周期。
基于稱量質量累積和使用時間范圍的誤差變化,如表2所示。
表2 基于稱量質量累積和使用時間范圍的誤差變化 下載原表

3.4 電子汽車衡基礎
電子汽車衡的性能評價是基于自身影響量的分析,主要是稱重傳感器的特征、使用中稱重累計量、使用時間等,而前提是僅限于這些主要影響因素。
作為基礎部分,盡管非常重要,但目前在國家標準中并未做出明確的設計規范,各設備供應商根據自身結構和特征,以及銷售方式提供電子汽車衡的基礎方式。從產品的性能分析,應當建立基礎設計規范,以消除基礎不牢固、不穩定,對電子汽車衡的影響,從而進行有效綜合性能評價。
4 結論
作為廣泛使用的稱重設備,電子汽車衡的安全性、計量性能是較為關注的指標,但同樣稱量質量累計、使用時間范圍、基礎等都會對計量性能產生影響,因此,一種綜合性能評價是有必要的,而不再是簡單地依靠檢定、檢定周期進行判定和識別。




