動態(tài)軸稱重汽車衡的校驗(yàn)方法

固定式動態(tài)軸稱重汽車衡是我國廣泛用于汽車收費(fèi)站計量車重和監(jiān)測車輛載的裝置。早已成為大家熟悉的計量裝置和衡器生產(chǎn)廠家的定型產(chǎn)品。但就其校驗(yàn)還有一些值得商榷的問題。

一、軸稱重汽車衡的靜態(tài)校驗(yàn)

按照檢定規(guī)程，對軸稱重汽車衡首先要進(jìn)行靜態(tài)稱重校驗(yàn)。軸稱重汽車衡的大稱量可達(dá) 20t。即使在對產(chǎn)品做認(rèn)證時，要將 20t 砝碼放置在 3 平米多的承載器上來校驗(yàn)軸汽車衡，也是一件不太容易、具有一定危險的操作。至于在高速公路收費(fèi)口現(xiàn)場，使用砝碼進(jìn)行大稱量校驗(yàn)更是極其困難。特別在沒有吊裝砝碼裝置的情況下，幾乎是難以完成的。通常我們大多是使用很少量的砝碼實(shí)施校驗(yàn)，其校驗(yàn)結(jié)果造成誤差往往與檢定規(guī)程的要求相差甚大。

我以為合理的方法，是使用數(shù)字或無法碼校驗(yàn)技術(shù)。其實(shí)此種技術(shù)，近20 年來在國外已得到廣泛運(yùn)用和法制部門的認(rèn)可。

二、軸稱重汽車衡的動態(tài)校驗(yàn)

1. 動態(tài)校驗(yàn)軸稱重汽車衡的標(biāo)準(zhǔn)器，按照建議的規(guī)定是“雙軸剛性車輛。”這與靜態(tài)衡器核定用的標(biāo)準(zhǔn)器——砝碼相比較，其嚴(yán)格性有較大差異，砝碼作為標(biāo)準(zhǔn)器其標(biāo)稱質(zhì)量和不確定值是*的。無論用它在何時何地來校驗(yàn)靜態(tài)衡器，其不確定值或誤差是一致的、可重復(fù)的。而“雙軸剛性車輛”作為“靜態(tài)參考軸載荷值”，在此種情況下，是很難保證所測得軸重載荷作為“約定真值（Conventional true value）”的一致性。由于車輛不可能是理想的“剛性”。車輛的“重心移動”使得用兩軸分別稱重的載荷值相加求得的“總載荷值”，在不同地點(diǎn)，使用不同的校驗(yàn)秤對同一車輛求得的結(jié)果的*性，與砝碼相比是有更大的隨意性。其誤差與砝碼誤差值的重復(fù)性相比不在同等級別，也很難達(dá)到軌道衡標(biāo)準(zhǔn)橋衡車的水平。

下面根據(jù)用于校驗(yàn)的“參考車”的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析討論。

整車稱重得到的整車靜重為 15.46t

軸 1：平均值＝6.393t； 標(biāo)準(zhǔn)差σ 1=16.3kg

軸 2：平均值＝9.108t； 標(biāo)準(zhǔn)差σ 2=11.3kg

兩軸和重：＝15.501t；標(biāo)準(zhǔn)差σ ＝20.8kg

與靜重差＝4.1kg

由以上數(shù)據(jù)求得各相關(guān)系數(shù)，分別為：

Ρ x1·x3=84.0% 前輪與總重的相關(guān)系數(shù)

Ρ x2·x3=62.3% 后輪與總重的相關(guān)系數(shù)

Ρ x1·x2=10.6% 兩輪間的相關(guān)系數(shù)

從以上相關(guān)系數(shù)可看出車輛的車廂部分是造成“重心移動”的主要因素。根據(jù)軸 1 和軸 2，也就是兩軸車輛的前后輪，之間的相關(guān)系數(shù)值為 10.6%，說明這樣的車軸達(dá)不到理想剛性的要求。另外不同車輛的前后輪的相關(guān)系數(shù)不可能相同，這樣用不同的雙軸車輪作為檢衡的“參考車”，從理論上講已失去了標(biāo)準(zhǔn)器的一致性。不同的“參考車”檢定同一臺軸汽車衡，可以得到不同的結(jié)果，而且結(jié)果

間的差異也是不可控和不可知的。這從理論上已違反了對計量器具的根本要求。國外對汽車衡的校驗(yàn)多年來是使用得到法制認(rèn)可的檢定車（設(shè)備）。這不僅檢定時省時省力，而更重要的是確保檢驗(yàn)結(jié)果的一致性和可重復(fù)性，值得我們參考。

由此可見，在考慮到前后輪相關(guān)影響計量得到的誤差值，更接近由兩軸相加求得車輛重的誤差值。

2. 用“雙軸剛性車輛”作為“參考車”得到的衡器的不確定的誤差值，并不能代表不同車型的誤差值。因此是否應(yīng)用欲稱重的車輛，都應(yīng)參照雙軸剛性車輛的方法選定此時的“參考車”來確定軸汽車衡的不確定度。這樣對于我國車輛種類甚多，改裝車輛層出不窮，每個廠家的產(chǎn)品都要選用不同“參考車”來做認(rèn)證校驗(yàn)是不容易實(shí)現(xiàn)的。

所使用的“參考車”測得數(shù)據(jù)、結(jié)果，應(yīng)有記錄，以供以后考察軸汽車衡不確定性的重要參考數(shù)據(jù)。

①車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的誤差取決于兩個主要因素；

②車輛本身的動態(tài)特性，如自振頻率等；

稱重系統(tǒng)的固有偏差。此項(xiàng)偏差，不僅包括衡器本身的不確定性，而且與秤臺兩端路面的平直度、粗糙度有密切關(guān)系。同一臺秤安裝條件不同，其測量結(jié)果也可能不同。嚴(yán)格講，在特定條件下，對秤的認(rèn)證結(jié)果并不能代表該種秤在其他條件下的不確定度誤差。

三、應(yīng)如何解讀對動態(tài)軸汽車衡的校驗(yàn)數(shù)據(jù)，是計量部門、衡器生產(chǎn)廠家甚至用戶都應(yīng)有所了解和認(rèn)知。

如前所述，與靜態(tài)秤的測定誤差不同，除衡器本身的固有誤差外，車輛自身動態(tài)特性造成的誤差，往往更為顯著。作為我國動態(tài)軸稱重汽車衡，主要是設(shè)在高速路監(jiān)測車輛載。所以我們關(guān)心的主要是根據(jù)所得到校驗(yàn)誤差，如何估計偏移定法載門限車輛的概率。在我國由于所規(guī)定的偏移門限值大，而動態(tài)軸稱量汽車衡的精度只要在門限值的十分之一就足夠了。我認(rèn)為作為監(jiān)測用的動態(tài)軸稱重汽車衡主要是要求經(jīng)久耐用，并能在較長時間內(nèi)得保證其測量精度。由上述對參考車的校驗(yàn)結(jié)果可看出：

此雙軸車、能夠滿足“剛性”的要求，因?yàn)樵诳紤]到相關(guān)系數(shù)求得的標(biāo)準(zhǔn)差（σ =20.8kg），與不計相關(guān)誤差影響的標(biāo)準(zhǔn)差（σ =19.8kg）相差很小。

對整車稱重結(jié)果為 15.50t，與靜重差為 4.1kg，9 次測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差為σ=20.8kg，相對誤差為 0.14%。與靜重之間的差值，是可視為系統(tǒng)誤差加以修正。

四、結(jié)束語

動態(tài)軸稱重汽車衡在我國已使用多年，目前已有很多廠家能夠作為定型產(chǎn)品，其生產(chǎn)數(shù)量在*也可能是多的國家。但也和我國生產(chǎn)的衡器和應(yīng)變傳感器一樣，是生產(chǎn)大國而不是生產(chǎn)強(qiáng)國。其實(shí)已有眾多的動態(tài)軸稱重汽車衡在現(xiàn)場使用多年。只要我國的生產(chǎn)廠家和計量部門稍加留意這些衡器在使用中出現(xiàn)的問題，總結(jié)一些校驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，就可以改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，并且在上對此衡器提出我們修改建議的意見，增強(qiáng)在上的話語權(quán)。