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公路设备的选型

     近年来随着公路治理超载、计重收费工作的开展，各种公路用衡器应用越来越广泛，但各种衡器的计量精度存在着很大差异。本文分析了几种常见公路衡器造成称量误差的原因，阐述了公路用衡器的选型方法，希望对公路管理部门在衡器选型时能有所帮助。

动态称重电子地磅分析选型方法

近20年来，随着国民经济的迅速发展，我国高速公路的建设步伐不断加快。高速公路

运输车辆超载现象也很严重，特别是进入21世纪以后，超载现象更是愈演愈烈，造成许多

高速公路路面、路基、桥梁过早损坏，使用寿命减少，交通事故增加，维修费用过高。为此

治理超载、计重收费等治超工作迅速在全国开展起来。公路动态称重设备在公路部门超限治

理中起到了重要作用。但各种公路称重设备的计量精度存在着很大差异，如果选用不当，则

会造成计量纠纷，使得通行受阻，影响政府公信力。本文力图就如何选用公路称重设备做一

些有益探讨。

一、几种常见的公路车辆自动衡器

1.1秤台式轴重检测仪

其称量台面长度通常为700mm～1000mm，在实施计重收费初期，主要使用的是秤台式轴

重检测仪。由于实施计重收费模式后通行费显著增加，治超效果明显，所以在我国的公路系

统有着广泛的应用。

1.2弯板式动态汽车衡

2007年开始，市场上推出了第二代动态称重设备——弯板式动态轴重衡，这种设备与

*代动态称重设备相比，具有体积小巧、安装方便、占地面积小、施工工期短的特点。

1.3石英式动态检测设备

2009年，市场上又推出了石英式动态检测设备，该类设备施工安装更简单、周期更短，

但计量精度较低。

1.4整车式动态汽车衡

2009年，陕西四维衡器科技有限公司研制出国内*台整车式公路自动衡，其称

重平台长度18m～24m，可以对过衡车辆进行整车称重，称量精度高。

1.5轴组称量式动态汽车衡

整车式称重设备称量精度虽高，但由于其秤体太长，有时安装场地受到条件限制，比如

场地过小，坡度过大等等，安装起来比较困难。于是2011年，从整车式自动衡器里又派生

出一种轴组称量式动态汽车衡。轴组称量式动态汽车衡其称重台面长度通常为6m～12m，适

用面更广，安装更便捷，其称量精度接近整车式汽车衡。

二、各种称重设备称重原理及误差分析

2.1秤台式轴重检测仪称重方法与误差产生的原因分析

秤台式轴重仪是将通过秤台的车辆每个轴的重量分别称量，然后通过仪表再进行累加而

得到车辆的总重。

这种称量方法产生误差的原因主要有以下几个方面：

a、秤台太短，通常在700mm～1000mm之间，因此采样时间短，所以会产生称量误差；

b、秤台安装与路面存在高度差，如下图所示：

图1、轴重仪安装高于路面

图2、轴重仪安装低于路面

在图1中车辆每个轴的称量重量都高于实际重量，因此整车重量会大于实际重量。而图

2中每个轴的称量结果都小于实际重量，因此整车重量会小于实际重量。

当车轮进入秤台时，秤台会发生变形，会影响秤台与路面的相对高度，同样会带来称量

误差。

c、车辆行驶速度变化、路面平整度的变化会导致车辆各轴载荷（特别是液体罐车）不

断变化，例如车辆加速时，前轴重量会减轻，后轴重量会增加；反之，车辆减速时，前轴重

量会增加，后轴重量会减少，有些司机也正是利用这一点来进行作弊。而我们在用一个不变

的秤去称量一个变化的车轮，所以肯定会产生误差，会给个别善于作弊的人带来可乘之机。

2.2弯板式称重设备误差分析

弯板式称重设备与秤台式轴重仪一样，也是对车辆每个轴的重量分别称量，然后通过仪

表再进行累加而得到车辆的总重。因此秤台式轴重仪的缺点它都具备。另外，它的台面更短，

通常只有350mm～500mm，因此采样时间更短，误差更大。

2.3石英式称重设备的称重原理及误差分析

石英式称重设备也是轴重称量设备。石英式称重设备是利用压电石英晶体在受到变化载

荷作用时，其表面会产生电荷（压电效应）的原理进行称量的。它要求载荷必须是变化的，

换句话说，当车辆静止于其上时，就没有信号输出，就不能称量。压电石英输出信号的强弱

除了与载荷大小有关外，还与载荷变化的剧烈程度有关，同时，由于石英传感器较窄（一般

只有50mm～60mm），而轮胎与地面的接触长度通常在200mm～300mm，因此石英式称重设备是

对车轮进行部分称重，所以车辆行驶的速度、轮胎充气的饱满程度都会影响称量结果。这种

设备的称量结果误差zui大。下图所示，为轮胎充气的饱满程度对传感器载荷的影响。

同样，对于重量相同的轴，轮胎直径大小不同时，也会造成载荷分布、载荷峰值不同，

从而影响称量结果。

2.4整车式称重设备称量精度高

整车式称重设备的称重台面具有足够的长度，可以对整个车辆一次称量，因此它*排

除了轴计量误差的影响，各种作弊方法也很难凑效，同时由于台面长，数据采样多，所以称

量精度很高。

2.5轴组称量式动态汽车衡称量过程

轴组称量式动态汽车衡可以对车辆分段称量，图4所示为其称量六轴车时的称量过程示

图3

意，先将前三个轴一次称量，然后将后三个轴一次称量，将两段的重量累加，即可得到整车

重量。由于前三个轴（或后三个轴）是一次称量的，又由于其称重台面相对较长，采样数据

比较充足，所以可以称得很准确，因此，得到的整车重量也很准确。其称量精度基本可以达

到整车式称重设备的精度。

静态称量精度0.02%3%不能静态称量0.02%0.02%

动态称量精度＞2.5%＞5%＞5%＜1‰＜1‰

三、公路称重设备的选型

3.1通过前面的分析，我们可以看到：整车式称重设备称量精度zui高，可以达到ⅲ级

精度，而其他几种设备精度较低。公路计重收费是一种贸易行为，既然是一种贸易行为，就

应做到公平、公正。国家规定用于贸易行为的秤应该达到ⅲ级精度。如果达不到精度要求，

贸易就失去了公平与公正，就会有一方的合法权益不能保障，贸易的合法性就会受到质疑。

因此公路计重收费应尽量选用整车式称重设备。

3.2当收费站有弯道或场地较小，安装整车式称重设备位置不够时，可选择轴组计量动

态汽车衡。其计量误差很小，精度接近于整车式。而且建设费用大为降低。

3.3由于收费站受限制，没有安装整车式（或轴组式）称重设备的空间，或者基础开挖

深度不能满足整车式称重设备要求，但能达到秤台式轴重衡的要求深度（约500mm～600mm）

时，选用秤台式轴重衡。

3.4在用于超限检测、桥梁保护、统计分析时，可选用石英式（或弯板式）称重设备。

公路管理部门在选用称重设备时，可以根据使用的目的、精度要求、现场环境、投资计

划等综合考虑。