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从系统误差看动态地磅存在的问题

本文从系统误差的视角来分析动态地磅目前存在的问题。动态地磅是一个称重系统,传感器结构是否最 优,是称重系统示值是否准确可靠、运行是否稳定高效的必要条件,但并非充分条件。本文从四川省动态地磅使用的实际情况 来分析这一问题。

1.概述

系统误差就是在重复性条件下,对同一被测量进 行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的约定 真值之差。为了讨论问题方便,本文按10次测量的平 均值来考虑系统误差。并按照〈动态公路车辆自动衡 器检定规程》JJG907 - 2006 ) 8. 1.5的原则和 B.9.3. 1.2的方法,得到参考车辆总重的约定真值。 通过我所对动态公路车辆自动衡器设备(系统两个 周期的检定和一次期间核查以及一些专门测试,来谈 谈动态公路车辆自动衡器设备(系统目前存在的主 要问题。

2.产生系统误差因素分析

动态公路车辆自动衡器设备(系统一般由轴重 仪称重秤台、轮胎判别器、车辆分离器、称重数据处 理器组成。由于高速公路计重收费只考虑车辆的总 重,不单独计算轴重,而且本文是在检定的状况下来 分析系统误差,所以,这里不考虑轮胎判别器、车辆分 离器的影响。

目前四川省动态公路车辆自动衡器设备(系统 的称重传感器有应变式、振弦式、石英晶体式三种。 应变式称重传感器主要应用在静态衡中,振弦式、石 英晶体式传感器主要应用在动态测重技术WM) 不停车收费ETC)。那么它们应用到高速公路收费岛 内的动态称重会带来什么问题呢?我们从应用应变 式称重传感器的三家企业,选择稳定性好的设备(系 )与应用石英晶体式传感器的设备(系统,在三种 速度下进行了比较。

参考车辆总重量约定真值(TMVmf)按照规程 (JJG907 - 2006) B.9.3. 1.2 的方法获得。TMVef 31800kg

001.jpg

从表中看出,在5km/h时应变式的系统误差优于 称重数据处理器,加以速度修正来进行动态称重,低 石英晶体式的系统误差,在15km /h时结果恰恰相反。速时采样时间充分,误差较小,反之则误差较大;石英 应变式的称重平台是在静态称重平台的基础上,通过 晶体式传感器的动态重复是速度的函数,通过称重数据处理器计算后得出来的 结果。所以说,速度是影响系统误差的重要因素。在 〈动态公路车辆自动衡器检定规程(JJG907 - 2006) ,动态设备(系统)应是安装于称量控制区域内 规定速度范围行使的但没有规该速度范围。在我 所的检定实践中,参考车辆速度一般<15km/h ,从我所的检定实践来看,传感器的形式、结构及数 据处理的方法都是决定系统误差的主要因素。

3.目前存在的问题

既然速度是影响系统误差的重要因素,那么测速 就是关键。根据国外对高速公路测重的使用情况来 ,从技术角度来讲,石英晶体式传感器更适合用于 动态称重。但石英晶体式传感器称重系统,对测量速 度要求较高因为在该系统中重量和速度是一个比例 函数关系。从目前使用的石英晶体式传感器称重系 统来看,测速装置不够完善,结构有待改进,测速精度 有待提高。

应变式传感器称重系统中,是按速度的大小对动 态重量进行分段修正,测量速度的准确性是动态称量 精度的保证。加之应变式的称重平台的结构抗干扰能力弱,不同的通过速度往往对应了不同的称量精 ,速度越高误差越大。从目前使用的应变式传感器 称重系统来看,需要改进应变式的传感器及称重平台 的结构,采用更为先进的数学模型和软件处理方式来 提高动态称重精度。

4.结束语

通过我所对四川动态公路车辆自动衡器的检定 实践来看,传感器结构是否最优,是称重系统示值准 确可靠、运行稳定高效的必要条件。除此之外,测速 精度、处理数据的数学模型和软件处理方式都是提高 动态称重精度的关键因素。

动态公路车辆自动衡器的系统误差除了与称重 设备(系统)有关,高速公路收费岛内的称重点是否满 足《动态公路车辆自动衡器检定规程》JJG907 - 2006)所规定的技术条件、行驶车辆的运动状态是否 按要求行驶,也是保证称重精度重要因素。

 
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