分析了传统动态地磅存在的问题，详细介绍了基于应变片网式结构的动态地磅的结构及优势。

随着物流及运输业的发展，高速公路上货运载重卡车数量 日益增多，超限运输也愈演愈烈，这些超限车辆在公路上行驶， 对路面和桥梁造成了十分严重的损害，大大缩短了公路使用寿 命,不仅耗费了大量资金，而且造成了恶劣的社会影响，同时 也给安全运输和运输市场的管理带来了很大的困难。但治理超 限运输的主要设备动态地磅在我国还是一个新生事物，尚在 理论与实践的探索阶段,如何能研制出一套的、符合中国国 情的全自动动态汽车衡,有着十分重要的意义。

1.传统动态地磅存在的问题

传统动态地磅主要由动态称重平台(称台及传感器)、轮胎 识别器、红外线车辆分离器、数据采集器/控制柜4部分组成。汽车 通过动态称重称台时，称台的传感器将汽车质量信息采集到,轮 轴识别装置将通过检查汽车轮胎的宽度识别出汽车的轮胎数及 轴数,前两者将两个信号通过数据采集器传输到控制柜中进行数 据处理,将结果输出到客户终端中，显示出车辆的质量及轮胎数量。目前的动态汽车衡大多采用的是低速称重,汽车通过时速在 10km/h以下时称重准确度高,但如果货车猛然加速通过称重称台 时,将对汽车衡称重的准确度造成威胁[3。另外,在设备安装时为 了满足传感器正常工作的需要,整个汽车衡体积设计为宽3 m~4.5 m、长0.6 m~1 m、深0.4 m~0.5 m,材质为钢，质量在1 t~2.5 t之间。 称台一般都安装在室外,雨水、雪天、灰尘、泥土等环境因素对汽车 衡的准确度也会造成不同程度的影响(环境污染对计重特征输出 影响如图1所示。如果将基于应变片网式结构的传感器应用到 动态汽车衡系统中，可改进系统的称重平台，实现动态地磅计 量数据的稳定、可靠,重复性好,计量精度高。

2.基于应变片网式结构的动态地磅

动态称重平台是本文重点改进的设备。基于应变片网式结 构的动态地磅系统的称重平台采用基于应变片网式结构的传 感器,该传感器是一种压力信息感应应变传感器，采用内部的集 成应变片网,感应称台受压后的形变程度来进行质量评测M。这基坑被轻度污染时的输出曲线 基坑被重度污染时的输出曲线 图1计重设备在基坑被污染时的计量特性 种传感器是由应变片网的金属板构成的，金属板的表面涂有高 温硫化橡胶,能够使金属板免受长期潮湿环境下的腐蚀。安装在 称重称台下时长为50 cm,宽度分为4种，窄的也有1.25 m,完 够满足车辆覆盖的需要，因此它可以采集到完整的车辆压 力的信号。安装时,安装2个应变片网式的传感器就足够一个车 道使用，整个传感器厚度不大于25 mm,安装在钢制支架中，整 个支架是用环氣树脂浇入路面的浅槽中。

通过使用关键处理技术——使用特殊的合金材料，解决了非周期变应力产生的疲劳损伤问题，使地磅的使用寿命 大于10年。另外,我们还将称台面板进行了交错放置,可以有效 地解决因车辆排队、突然加速、倒车等驾驶问题造成的称重精度 降低的问题,称重时通过车辆的速度范围为0~50 km/h,大允 许通过速度为200 km/h。

通过改良后的称重系统的称台，宽度也为50 cm,能够真实 反映出车辆质量的信息，其车辆经过称台时的质量信息曲线如 图2所示。本文的基于应变片网式的汽车衡与传统的条形传感 器有所不同，它使用了间接检测的方式,保证了称重信息的真实 性,不会出现车辆轮轴的丢失和增添的情况。本系统中*的动 静态自动称重处理技术，确保车辆车轮在传感器上进行动静态 转换时也不会出现误判。

3.改进后的动态地磅的特点及意义

由于我们使用了基于应变片网式结构的传感器，所以使整 个动态汽车衡系统具有以下几个特点：

，由于使用了基于应变片网式结构的传感器，无机械结 构，免维护，避免了车辆通过时所带来的冲击对机械结构的损 坏,降低了地磅的曰常维护频率第二,该系统安装简单,传感 器厚度为23 mm,在安装过程中，只需要对路基进行浅槽的开 挖，支架也只浇筑到路面即可，大大节省了维护和清理的成本： 第三,金属板的表面涂有高温硫化橡胶，能够使金属板免受长期 潮湿环境下的腐蚀第四,动态汽车衡系统中光栅罩采用电加热 玻璃，温度可调，*可以消除冬季玻璃上凝霜、结雾现象第五，计量的数据稳定、可靠、重复性好、计量精度高，相比传统的 动态地磅,对于车辆排队、高速通过、刹车、加速、减速等非正 常行驶通过称台时,其检测精度仍可达到2级(±2喲第六,该系 统对称台进行了技术改良和结构化的改造，使之适应的车速范 围得到提升,将原来的低速称重直接改变为高速称重，适应车辆 的速度范围从低于10 km/h变为低于200 km/h,能较好地满足收 费站使用环境技术要求。

鉴于当前我国公路超限超载治理的长期性、艰巨性、复杂 性，以及高速公路计重收费系统在全国范围内的推广铺开，对于 全自动动态地磅检测系统，市场将有持久的、巨大的需求，动 态地磅可有效促进公路管理部门对超限车辆的检测工作，遏 制车辆超限运输行为，为我国公路运输健康发展发挥重要作用= 该系统的推广应用，也必能促进我省乃至全国的超限治理工作, 将会取得巨大的社会效益。

4.结语

治理超限运输的主要设备动态地磅应用广泛，但是目前 的动态地磅存在称重误差较大、可靠性低的缺点。本文将基于 应变片网式结构的传感器应用到动态汽车衡系统中，改进了系 统的称重平台，形成了一套的、安装便捷的、符合中国国情 的全自动动态地磅，实现了动态地磅计量数据的稳定、可 靠、重复性好、计量精度高之目的。