公路動態稱重電子地磅設備的選型

     近年來隨著公路治理超載、計重收費工作的開展，各種公路用衡器應用越來越廣泛，但各種衡器的計量精度存在著很大差異。本文分析了幾種常見公路衡器造成稱量誤差的原因，闡述了公路用衡器的選型方法，希望對公路管理部門在衡器選型時能有所幫助。

動態稱重電子地磅分析選型方法

近20年來，隨著國民經濟的迅速發展，我國高速公路的建設步伐不斷加快。高速公路

運輸車輛超載現象也很嚴重，特別是進入21世紀以后，超載現象更是愈演愈烈，造成許多

高速公路路面、路基、橋梁過早損壞，使用壽命減少，交通事故增加，維修費用過高。為此

治理超載、計重收費等治超工作迅速在全國開展起來。公路動態稱重設備在公路部門超限治

理中起到了重要作用。但各種公路稱重設備的計量精度存在著很大差異，如果選用不當，則

會造成計量糾紛，使得通行受阻，影響政府公信力。本文力圖就如何選用公路稱重設備做一

些有益探討。

一、幾種常見的公路車輛自動衡器

1.1秤臺式軸重檢測儀

其稱量臺面長度通常為700mm～1000mm，在實施計重收費初期，主要使用的是秤臺式軸

重檢測儀。由于實施計重收費模式后通行費顯著增加，治超效果明顯，所以在我國的公路系

統有著廣泛的應用。

1.2彎板式動態汽車衡

2007年開始，市場上推出了第二代動態稱重設備——彎板式動態軸重衡，這種設備與

*代動態稱重設備相比，具有體積小巧、安裝方便、占地面積小、施工工期短的特點。

1.3石英式動態檢測設備

2009年，市場上又推出了石英式動態檢測設備，該類設備施工安裝更簡單、周期更短，

但計量精度較低。

1.4整車式動態汽車衡

2009年，陜西四維衡器科技有限公司研制出國內*臺整車式公路自動衡，其稱

重平臺長度18m～24m，可以對過衡車輛進行整車稱重，稱量精度高。

1.5軸組稱量式動態汽車衡

整車式稱重設備稱量精度雖高，但由于其秤體太長，有時安裝場地受到條件限制，比如

場地過小，坡度過大等等，安裝起來比較困難。于是2011年，從整車式自動衡器里又派生

出一種軸組稱量式動態汽車衡。軸組稱量式動態汽車衡其稱重臺面長度通常為6m～12m，適

用面更廣，安裝更便捷，其稱量精度接近整車式汽車衡。

二、各種稱重設備稱重原理及誤差分析

2.1秤臺式軸重檢測儀稱重方法與誤差產生的原因分析

秤臺式軸重儀是將通過秤臺的車輛每個軸的重量分別稱量，然后通過儀表再進行累加而

得到車輛的總重。

這種稱量方法產生誤差的原因主要有以下幾個方面：

A、秤臺太短，通常在700mm～1000mm之間，因此采樣時間短，所以會產生稱量誤差；

B、秤臺安裝與路面存在高度差，如下圖所示：

圖1、軸重儀安裝高于路面

圖2、軸重儀安裝低于路面

在圖1中車輛每個軸的稱量重量都高于實際重量，因此整車重量會大于實際重量。而圖

2中每個軸的稱量結果都小于實際重量，因此整車重量會小于實際重量。

當車輪進入秤臺時，秤臺會發生變形，會影響秤臺與路面的相對高度，同樣會帶來稱量

誤差。

C、車輛行駛速度變化、路面平整度的變化會導致車輛各軸載荷（特別是液體罐車）不

斷變化，例如車輛加速時，前軸重量會減輕，后軸重量會增加；反之，車輛減速時，前軸重

量會增加，后軸重量會減少，有些司機也正是利用這一點來進行作弊。而我們在用一個不變

的秤去稱量一個變化的車輪，所以肯定會產生誤差，會給個別善于作弊的人帶來可乘之機。

2.2彎板式稱重設備誤差分析

彎板式稱重設備與秤臺式軸重儀一樣，也是對車輛每個軸的重量分別稱量，然后通過儀

表再進行累加而得到車輛的總重。因此秤臺式軸重儀的缺點它都具備。另外，它的臺面更短，

通常只有350mm～500mm，因此采樣時間更短，誤差更大。

2.3石英式稱重設備的稱重原理及誤差分析

石英式稱重設備也是軸重稱量設備。石英式稱重設備是利用壓電石英晶體在受到變化載

荷作用時，其表面會產生電荷（壓電效應）的原理進行稱量的。它要求載荷必須是變化的，

換句話說，當車輛靜止于其上時，就沒有信號輸出，就不能稱量。壓電石英輸出信號的強弱

除了與載荷大小有關外，還與載荷變化的劇烈程度有關，同時，由于石英傳感器較窄（一般

只有50mm～60mm），而輪胎與地面的接觸長度通常在200mm～300mm，因此石英式稱重設備是

對車輪進行部分稱重，所以車輛行駛的速度、輪胎充氣的飽滿程度都會影響稱量結果。這種

設備的稱量結果誤差zui大。下圖所示，為輪胎充氣的飽滿程度對傳感器載荷的影響。

同樣，對于重量相同的軸，輪胎直徑大小不同時，也會造成載荷分布、載荷峰值不同，

從而影響稱量結果。

2.4整車式稱重設備稱量精度高

整車式稱重設備的稱重臺面具有足夠的長度，可以對整個車輛一次稱量，因此它*排

除了軸計量誤差的影響，各種作弊方法也很難湊效，同時由于臺面長，數據采樣多，所以稱

量精度很高。

2.5軸組稱量式動態汽車衡稱量過程

軸組稱量式動態汽車衡可以對車輛分段稱量，圖4所示為其稱量六軸車時的稱量過程示

圖3

意，先將前三個軸一次稱量，然后將后三個軸一次稱量，將兩段的重量累加，即可得到整車

重量。由于前三個軸（或后三個軸）是一次稱量的，又由于其稱重臺面相對較長，采樣數據

比較充足，所以可以稱得很準確，因此，得到的整車重量也很準確。其稱量精度基本可以達

到整車式稱重設備的精度。

靜態稱量精度0.02%3%不能靜態稱量0.02%0.02%

動態稱量精度＞2.5%＞5%＞5%＜1‰＜1‰

三、公路稱重設備的選型

3.1通過前面的分析，我們可以看到：整車式稱重設備稱量精度zui高，可以達到Ⅲ級

精度，而其他幾種設備精度較低。公路計重收費是一種貿易行為，既然是一種貿易行為，就

應做到公平、公正。國家規定用于貿易行為的秤應該達到Ⅲ級精度。如果達不到精度要求，

貿易就失去了公平與公正，就會有一方的合法權益不能保障，貿易的合法性就會受到質疑。

因此公路計重收費應盡量選用整車式稱重設備。

3.2當收費站有彎道或場地較小，安裝整車式稱重設備位置不夠時，可選擇軸組計量動

態汽車衡。其計量誤差很小，精度接近于整車式。而且建設費用大為降低。

3.3由于收費站受限制，沒有安裝整車式（或軸組式）稱重設備的空間，或者基礎開挖

深度不能滿足整車式稱重設備要求，但能達到秤臺式軸重衡的要求深度（約500mm～600mm）

時，選用秤臺式軸重衡。

3.4在用于超限檢測、橋梁保護、統計分析時，可選用石英式（或彎板式）稱重設備。

公路管理部門在選用稱重設備時，可以根據使用的目的、精度要求、現場環境、投資計

劃等綜合考慮。