集成化電子衡器之集成化稱重軌

20 世紀 80 年代，歐美一些電子測量公司和電子衡器制造企業，為滿足鐵路運輸、鋼鐵冶金、煤礦電廠、港口碼頭等部門物料及轉運貨物的稱量、超載、欠載、偏載檢查、制動力測量等需要，開發出稱重軌（Weigh Rail），即取下線路的一小段鋼軌并在其上粘貼電阻應變計，使稱重傳感器、鋼軌承載器一體化，具備動態電子軌道衡的功能，達到快速稱量的目的。以美國工程師 Ned Sneed 發明的集成化彎曲型稱重軌最具代表性，他在深入分析兩個軌枕之間的鋼軌受力變形機理后，得出在稱量段鋼軌底部粘貼四片單軸電阻應變計，當車輪通過時，四片電阻應變計輸出的總和等于內側 2 片電阻應變計輸出之和減去外側 2 片電阻應變計輸出之和，也就是說當車輪行駛過鋼軌稱量段時，4 片電阻應變計的輸出總和為一常數，只要測出此輸出值，就可以準確的轉換出車輛的載重量。盡管稱重軌可以用冷焊方法或用魚尾板與線路連接為一體，減少了車輛振動。

可提高稱量準確度，但稱量段的跨度較大，撓度也較大，安全性有所降低。鋼軌底面只能打磨不能加工，因而彎曲型稱重軌輸出靈敏度較低，以輪重 15t 為例，靈敏度只有 0.25mV／V。20 世紀 90 年代以來，集成化稱重軌動態電子軌道衡的研究在彎曲型結構的基礎上發展為剪切型結構。它是在與線路鋼軌完全一樣的一段鋼軌的腹板上，直接加工出與雙剪梁型稱重傳感器基本相同的應變區，并在盲孔內粘貼雙剪切電阻應變計，完全按稱重傳感器制造工藝進行布線、組橋、電路補償、防護密封、性能檢測，使此段鋼軌與稱重傳感器一體化，形成剪切型稱重軌。美國 KILO－WATE 公司，德國 PFISTER 公司、GTM公司均有 1.8m 長的剪切型稱重軌，稱量準確度均優于 0.5 級。剪切型稱重軌的力學模型及剪力圖

稱重軌的力學模型及剪力圖我國北京傲邦達技術開發中心針對 1.8m 稱重軌只有一個稱量段的不足，經過理論分析和反復試驗研制出 7.5m 長的稱重軌動態電子軌道衡。獨創以數字求和方法為基礎的單軸、雙軸、多軸多次稱重計量的數學模型，克服車輛行駛過程中軸間重量轉移帶入的誤差。將單次軸計量改為 6 次軸計量，并適當延長有效單軸計量長度，同樣通過冷焊技術或用魚尾板與兩端的線路連接，實現鋼軌與稱重傳感器一體化，形成不斷軌動態電子軌道衡，其動態稱量準確度優于 0.5 級。稱重軌動態電子軌道衡一般都附帶一臺靜態自校裝置，便于初次安裝或使用中檢查。靜態自校裝置是利用龍門架結構的自身平衡原理，通過安裝在龍門架上的油壓加載系統和標準稱重傳感器實現對稱重軌進行各級加載。稱重軌電子軌道衡靜態自校裝置結構示。

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--責任編輯:亞津電子-商務YUKI