幾種動(dòng)態(tài)地磅的比較與分析

通過(guò)比較幾種常見(jiàn)動(dòng)態(tài)地磅的計量性能、 防作弊功能、 性?xún)r(jià)比等方面要素， 分析其在高速公路計重收費系統中各自的優(yōu)缺點(diǎn)， 為高速公路業(yè)主單位計重設備選型提供參考。

全國高速公路計重收費工作已開(kāi)展 10 余年， 計重收費技術(shù)在治理車(chē)輛超限超載、 保護公路橋梁安全等問(wèn)題上體現出重要作用。 然而 “上有政策， 下有對策 ”，一些貨車(chē)司機在利益驅動(dòng)下針對各樣式動(dòng)態(tài)地磅的技術(shù)缺陷研究車(chē)輛過(guò)衡對策， 以車(chē)輛跳秤、 沖秤、 走 S形、 貼邊通過(guò)等手段逃避通行費。 相應地， 動(dòng)態(tài)地磅也在不斷進(jìn)行改進(jìn)以解決這些問(wèn)題， 并提升自身性能。目前， 動(dòng)態(tài)地磅分為秤臺式、 雙秤臺式、 彎板式、 石英晶體式、 整車(chē)式等多種樣式，其計量性能、 防作弊功能等方面不盡相同。 本文對常用的幾種動(dòng)態(tài)地磅的性能進(jìn)行比較， 并分析其適用性。

1.秤臺式動(dòng)態(tài)地磅

秤臺式地磅的稱(chēng)重臺面四角與基礎之間由應變式力傳感器連接， 工作原理是通過(guò)稱(chēng)重臺面將車(chē)軸重量傳達到應變傳感器， 顯示在稱(chēng)重儀表上， 將車(chē)輛每一軸重量相加， 繼而得到車(chē)輛總重。 秤臺式地磅是計重收費系統的第一代計重衡器， 由于生產(chǎn)廠(chǎng)家多、 技術(shù)成熟、價(jià)格低廉而被廣泛采用。

然而， 在多年的使用過(guò)程中， 針對秤臺式地磅研究出了很多逃避通行費的方法， 如跳秤、 沖秤、走 S形、 貼邊通過(guò)等方式。 加之秤臺和傳感器老化、 排水溝集水井日常維護不足、 稱(chēng)重儀表所用為舊版芯片、 個(gè)別基礎的坡度受現場(chǎng)場(chǎng)地限制建設時(shí)就不符合要求等等因素， 導致其穩定性波動(dòng)較大， 幾乎每次檢定都需調試，有部分動(dòng)態(tài)地磅甚至需更換稱(chēng)重主板才能調試合格。盡管性?xún)r(jià)比很高， 但由于在防作弊方面存在的明顯問(wèn)題，秤臺式地磅已不能完全滿(mǎn)足高速公路計重收費的需求。

2.雙秤臺式動(dòng)態(tài)地磅

為從技術(shù)方面解決車(chē)輛跳秤、 走 S 形等作弊問(wèn)題，第二代計重衡器應運而生。 雙秤臺式計重衡器就是其中的一個(gè)解決方案， 其工作原理與秤臺式相同， 但寬度幾乎是秤臺式的兩倍， 這就有效解決了過(guò)衡車(chē)輛跳秤、 走S 形的問(wèn)題， 并且衡器計量性能和使用壽命均得到了提高， 在使用中得到了較高的評價(jià)。 雙秤臺式計重衡器對于類(lèi)似于車(chē)輛貼邊通過(guò)、 反復倒車(chē)之類(lèi)逃避通行費的問(wèn)題仍未能解決， 在防作弊方面還存在不足。

3.彎板式動(dòng)態(tài)地磅

彎板式計重衡器采用兩塊獨立整體彎板稱(chēng)重傳感器交錯布置方式， 在每個(gè)傳感器前方都安裝車(chē)輛分離器，在解決車(chē)輛走 S 形、 跳秤等常見(jiàn)作弊問(wèn)題上甚至優(yōu)于雙秤臺式計重衡器。 這種計重衡器安裝快捷， 施工周期短， 對路面破壞很小， 安裝時(shí)不需要重做基礎， 整套計重系統只需三天左右即可開(kāi)放車(chē)道， 適用于已開(kāi)通的收費車(chē)道。 彎板式計重衡器不能覆蓋整個(gè)車(chē)道， 且對傳感器周?chē)窙r要求高， 車(chē)輛貼邊通過(guò)或路面有破損會(huì )導致稱(chēng)重誤差較大。

4.石英晶體式動(dòng)態(tài)地磅

石英晶體式計重衡器基于壓電原理， 測量過(guò)程中不依靠傳感器形變， 并且石英硬度較高， 整體可視為剛性結構， 不存在老化和漂移 （包括時(shí)間漂移和溫度漂移）問(wèn)題， 長(cháng)期穩定性好。 石英傳感器安裝時(shí)開(kāi)挖量更小、施工周期短， 而且使用時(shí)響應快， 應用速度范圍寬， 在高速度段計量準確度高， 有效彌補了前幾種計重衡器在高速度段稱(chēng)重準確度下降的不足。

石英晶體式計重衡器的劣勢在于其設計要求將石英傳感器一次性封裝于路面中， 與路面形成一個(gè)平齊的整體。 這對傳感器預埋過(guò)程中使用的材料、 安裝工藝以及路面質(zhì)量要求非常高， 一旦傳感器周?chē)访娉霈F開(kāi)裂、破損或沉降等現象， 將會(huì )導致測量數據產(chǎn)生巨大誤差。另外， 由于石英傳感器寬度較窄， 相較于秤臺式地磅， 車(chē)輛前軸更易于跳過(guò)， 并且車(chē)輛在低速或是 “走走停?！?nbsp;狀態(tài)下（車(chē)輛排隊通過(guò)收費站和司機故意為之均有可能） 通過(guò)傳感器時(shí)亦會(huì )產(chǎn)生較大誤差。

5.整車(chē)式動(dòng)態(tài)地磅

整車(chē)式計重衡器秤體包括多個(gè)稱(chēng)重臺面， 相鄰臺面采用搭接方式連接， 使秤臺能夠被穩定支撐，多個(gè)稱(chēng)重臺面既相互獨立又連成一體。 秤體有限位保護， 能夠防止因劇烈沖擊導致的稱(chēng)重臺面橫向或縱向產(chǎn)生位移， 從而保證計重設備正常使用， 其動(dòng)態(tài)稱(chēng)量誤差可控制在±0.5%之內， 是所有動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡中準確度最高的。 整車(chē)式計重衡器技術(shù)和原理基于秤臺式發(fā)展而來(lái)， 技術(shù)成熟、故障率低及維護費用低也是高速公路業(yè)主單位在其開(kāi)挖量大、 價(jià)格略高的情況下仍然采用的原因。

由于整車(chē)式計重衡器稱(chēng)重臺面長(cháng)達 18 m 或以上， 能夠完全解決之前計重衡器上可能出現的跳秤、走 S 形、貼邊、 沖秤急剎車(chē)等問(wèn)題， 并且可以同時(shí)承載多輛車(chē)，對每輛車(chē)稱(chēng)重進(jìn)行合理分離， 保證收費站車(chē)輛通過(guò)效率。

整車(chē)式計重衡器已向小開(kāi)挖量、 短秤臺方向發(fā)展，將在保持自身多項優(yōu)勢的前提下， 開(kāi)發(fā)出 12 m、 6 m 乃至長(cháng)度更短、 性?xún)r(jià)比更高的產(chǎn)品。

6.結束語(yǔ)

通過(guò)比較幾種高速公路常用的計重衡器可以看出，從高速公路計重收費系統運行至今所用的第一代秤臺式計重衡器已滿(mǎn)足不了高速公路業(yè)主單位的需求， 正在也必將退出歷史舞臺。 第二代計重衡器以其各自的優(yōu)勢均在市場(chǎng)中占有一席之地， 同時(shí)又都表現出一些不能完全勝任的方面。 隨著(zhù)科學(xué)進(jìn)步、 技術(shù)創(chuàng )新， 在不遠的將來(lái)一定會(huì )出現穩定性、 性?xún)r(jià)比、 防作弊等等方面都更優(yōu)異的新一代計重衡器,以適應社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展的需要。

綜合考慮目前各種常用計重衡器的性能特點(diǎn)，筆者以為， 整車(chē)式計重衡器盡管價(jià)格略高， 卻在計量性能和防作弊性能上獨占鰲頭， 可為高速公路業(yè)主單位廣泛采用。