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上海捷徽電子科技有限公司

電子汽車衡與電子地磅使用方法

時間:2013-11-26閱讀:363
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電子汽車衡 也稱之為電子地磅作為稱量車裝貨物的設(shè)備,由于其稱量快、準(zhǔn)確度高、數(shù)字顯示、數(shù)據(jù)可傳輸、操作維護(hù)方便等特點已*取代了舊式機械地磅了,這是稱重技術(shù)的跳躍。但隨著經(jīng)濟的發(fā)展,各行各業(yè)需要稱量的貨物越來越多,將車輛停止在秤臺上靜態(tài)稱重往往滿足不了用戶的要求,日過衡車輛超過300次、400次的用戶日益增多,為適應(yīng)這一新形勢,梅特勒-托利多常州衡器有限公司積極引進(jìn)*技術(shù),適應(yīng)市場需求,開發(fā)出不停車稱量的動態(tài)電子汽車衡。載貨車輛勻速駛過秤臺,稱重控制儀讀取并記錄車輛重量等信號,實現(xiàn)動態(tài)稱重。稱重數(shù)據(jù)的采集是在車輛前后軸都行駛在秤臺上的短時間內(nèi)實現(xiàn)的,因此是整車計量。由于稱量時車輛行駛在秤臺上,車輛行駛速度對稱量精度的影響比軸計量式的動態(tài)軸重儀小得多,因而其稱量精度遠(yuǎn)優(yōu)于軸重儀;又因是整車計量,所以車輛又可以停止在秤臺上稱量---靜態(tài)稱量,其稱量精度則可高于動態(tài)稱重。這類電子汽車衡實質(zhì)是動靜態(tài)兩用的電子汽車衡。

 

    該系列電子汽車衡廣泛使用在港口、貨場、倉庫碼頭、建筑工地等批量物料的稱重計量場合。在這些場合,車流量大,應(yīng)用動態(tài)電子汽車衡,可以稱量煤炭、焦炭、礦石、建材以及集裝箱等,大大提高工作效率,又保證貿(mào)易結(jié)算的稱量精度要求。

 

在公路管理系統(tǒng),應(yīng)用該系列動態(tài)電子汽車衡,可以檢測車輛整車載荷,限制超載違規(guī)車輛行駛,保證車輛安全運行,保證公路暢通。同時,又保證公路路面,延長公路使用壽命

 

 

 

 

關(guān)注新一代衡器初探促進(jìn)作用

 

 

 

  一、衡器的進(jìn)化與代溝(電子地磅)

 

    首先,需簡要地回顧衡器的進(jìn)化過程,以便從中發(fā)現(xiàn)衡器的發(fā)展規(guī)律:人類zui初所使用的衡器只有天平和桿秤,盡管其結(jié)構(gòu)極為簡單,但仍可按現(xiàn)代衡器的概念將其分解為“承載器”(盤)、“傳遞裝置”(杠桿)和“測量裝置”(砣和刻度,早期稱其為指示裝置),其中承載器是衡器的“前端”,測量裝置是衡器的“終端”,而傳遞裝置是連接兩者的中間部件,其作用是使稱重信號由前端到達(dá)終端。由于當(dāng)時人類尚處在農(nóng)業(yè)時代,在有限的制造能力和某種準(zhǔn)確度要求的雙重約束下,人們還不能制造較為復(fù)雜的傳遞裝置,以至前端與終端間的距離有限,充其量為數(shù)米,通常不會超過一個人的肢體可觸摸到的范圍。人類進(jìn)入早期工業(yè)時代以后,人們逐漸制造出越來越復(fù)雜的機械傳遞裝置,且能用多級機械傳遞裝置連接前端和終端,使得前端和終端的距離達(dá)到十?dāng)?shù)米甚至數(shù)十米,但還沒有超出人的視覺范圍。人類進(jìn)入現(xiàn)代工業(yè)時代后,人們利用轉(zhuǎn)換技術(shù)和電子測量技術(shù)改造傳遞裝置和測量裝置,使電磁量成為傳遞稱重信息的載體,由于可以傳遞電磁量的手段很多,如利用電纜、無線裝置、紅外裝置等,衡器的前端與終端的距離可輕而易舉的達(dá)到數(shù)百米甚至上千米。現(xiàn)在人類開始(或已經(jīng))進(jìn)入了信息時代,網(wǎng)絡(luò)是傳遞信息的手段,如果利用網(wǎng)絡(luò)連接衡器的各個裝置,那么前端與終端的距離就不是用地理概念能說清的了。由此可見,不同時代的衡器之間的zui根本的不同點,在于用來傳遞重量信息的載體是*不同的。比如,機械衡器利用“力”作為重量信息的載體,電子衡器利用“電量(還可細(xì)分為許多種)”作為重量信息的載體,新一代衡器將會利用數(shù)字信號作為重量信息的載體。所以,信息載體之間的差異成為了衡器的代溝,按照這樣一個代溝劃分,我們不妨把機械衡器稱為*代衡器,把電子衡器稱為第二代衡器,隨著信息技術(shù)在衡器中的廣泛應(yīng)用,必將會出現(xiàn)以數(shù)字信號為信息載體的第三代衡器。如果為各代衡器建立數(shù)學(xué)模型,那么*代衡器的數(shù)學(xué)模型不會超出算術(shù)、三角函數(shù)等初等數(shù)學(xué)所能表達(dá)的范圍;為第二代衡器建立數(shù)學(xué)模型,可能就要以高等數(shù)學(xué)為工具;建立第三代衡器的數(shù)學(xué)模型,則需要以基于“布爾代數(shù)”的邏輯算法為工具,從數(shù)學(xué)模型的結(jié)構(gòu)看,各代衡器的基本特征也是有天壤之別的。順便提醒一下,不以測量裝置的差異作為衡器的代溝的理由是:測量裝置的本質(zhì)是為適應(yīng)信息載體的形式而選用的某種轉(zhuǎn)換技術(shù),其工作原理將因信息載體的不同而不同。

 

    二、第三代衡器的可能趨勢(電子汽車衡)

 

    從衡器的進(jìn)化過程還可以看出,當(dāng)某一代衡器占主導(dǎo)地位時,在一臺衡器所占地域既定的前提下,當(dāng)代衡器的信息傳遞手段會得到zui大限度的擴展,其前代衡器的信息傳遞手段會zui大限度的受到壓縮,這是衡器發(fā)展的一個可能趨勢。比如,當(dāng)前是電子衡器占主導(dǎo)地位的時代,無論一臺衡器中各裝置(或模塊)如何分布,均用能傳遞電磁量信號的手段連接,機械傳遞裝置的連接距離幾乎被壓縮至“0”。依此類推,在下一代衡器中,得到擴展的應(yīng)該是網(wǎng)絡(luò),而傳遞電磁量信號的手段可能將被壓縮至“0”。衡器發(fā)展的第二個可能趨勢是,結(jié)構(gòu)的分割和組合更趨多樣性。比如,在*代衡器中,所有零部件都被機械地固定在一起,所謂承載器、傳遞裝置、指示裝置等僅僅是邏輯概念上的分割。對于第二代衡器,出現(xiàn)了按實體分割形成的“模塊”,裝置與模塊之間沒有*的對應(yīng)關(guān)系,即一個裝置可只包含一個模塊,也可包含多個模塊,一個模塊可只實現(xiàn)一個裝置的功能,也可實現(xiàn)多個裝置的功能。模塊之間實現(xiàn)了軟連接,相互距離可以是不固定的,但衡器的實體邊界還算清晰。對于第三代衡器,除了保留第二代衡器的所有特征外,“軟件”作為模塊也將被分割,某些模塊(尤其是軟件)之間通過網(wǎng)絡(luò)連接,且隨著網(wǎng)絡(luò)的引入而將“拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”的概念引入衡器,使衡器的實體邊界變得有些模糊。“拓?fù)?rdquo;一詞取自數(shù)學(xué)的一個分支——圖論,用于表示點、線、面的幾何關(guān)系,信息技術(shù)中借該此說明以信息的收發(fā)端為點、信息通道為線的網(wǎng)絡(luò)的總體邏輯結(jié)構(gòu)。在用網(wǎng)絡(luò)連接模塊的衡器中自然也就需要借該詞說明模塊之間的總體邏輯結(jié)構(gòu)。

 

    綜合上述可能趨勢不難推出,下一代衡器的某些模塊(如ADC、數(shù)據(jù)處理、進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理、終端等)可以分別安裝在某一網(wǎng)絡(luò)(或子網(wǎng))所覆蓋的不同地點,通過線路、現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)甚至互連網(wǎng)等即可連成完整的衡器。也就是說,只要需要上網(wǎng)的模塊包含符合“開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)”參考模型結(jié)構(gòu)要求的適用通信協(xié)議,即能連接成衡器。同時,利用網(wǎng)絡(luò)連接成的衡器,可以具有完整的實體外形,也可以是虛擬的。具體的技術(shù)特點可能是:

 

    (1)第三代衡器是在第二代衡器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,必然要繼承第二代衡器的許多已經(jīng)定型的技術(shù),如承載器、稱重傳感器、ADC制造技術(shù)等等,傳統(tǒng)模塊的研發(fā)重點可能更多的放在微型化方面,以實現(xiàn)zui大程度的壓縮。

 

    (2)通信技術(shù)的應(yīng)用是第三代衡器早期研發(fā)的重點,具有通信能力的模塊不但按工作原理分類,還要按所接入的網(wǎng)絡(luò)分類,以便適應(yīng)各種已經(jīng)存用的網(wǎng)絡(luò)。

 

    (3)不同模塊具有不同的經(jīng)濟壽命,通常機械模塊的經(jīng)濟壽命zui長,傳統(tǒng)模塊次之,軟件模塊的經(jīng)濟壽命zui短。由于同一臺衡器中不同模塊的壽命不同,可能會出現(xiàn)通過更新壽命較短的模塊以zui小的代價提升衡器性能的現(xiàn)象。比如,通過軟件升級提高衡器的性能而無需更換整個衡器。

 

    (4)不同模塊具有不同的經(jīng)濟壽命還將促使制造廠商按模塊形成專業(yè)化分工,有利于模塊的系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化程度。甚有可能出現(xiàn)專門出售軟件的企業(yè)通過出售衡器軟件以支持使用者獲得虛擬衡器。

 

    (5)對于許多復(fù)雜的需要配備衡器的工業(yè)系統(tǒng),可能會更多的利用嵌入式模塊而無需在系統(tǒng)中配置整個衡器。

 

    三、新版R76-1給出的對策(地磅廠)

 

    隨著時代的發(fā)展出現(xiàn)新一代衡器,是應(yīng)用技術(shù)不斷適應(yīng)社會需求的必然結(jié)果,不會因為衡器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的一成不變而止步。恰恰相反,標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的一成不變遲早會造成管理手段的缺失。新版R76-1適時作出對策,不但適應(yīng)了當(dāng)前的衡器技術(shù),對今后的發(fā)展也有一定的引導(dǎo)作用。具體分析如下:

 

    (1)增補了“模塊” 的定義(見T.2.2及3.10.2——新版R76-1:2006的條目號,下同),對原來的“指示裝置”也進(jìn)行了適當(dāng)拆分,明確了“可識別”是模塊的不同于裝置的zui基本的外在特征。同時還列舉了典型模塊的基本結(jié)構(gòu)和組成規(guī)則。模塊概念的引入既為衡器的使用和制造中對結(jié)構(gòu)的分割和組合提供了原理性依據(jù),也為實施計量管理提供了較易掌握的識別標(biāo)志。

 

    (2)定義了必須納入法制計量管理范圍的“軟件”(見T.2.8),并按計量管理模式對軟件進(jìn)行了劃分,即便將來出現(xiàn)了“虛擬衡器”,也能對其實施計量監(jiān)督。

 

    (3)作為用網(wǎng)絡(luò)連接的衡器,“PC”機將成為zui方便、zui適用的硬件模塊。為了將“PC”機納入計量管理的范圍,新版R76-1將可作為模塊的“PC”機分為五個類型,分別提出了要求(見5.5.2.1),其引導(dǎo)作用是明顯的:盡可能按第4、5類要求配置PC機,如果按第1類配置,則必須選用符合附錄C要求的PC機,如果按第2、3類配置,則必須對PC機重新進(jìn)行電磁兼容性(EMC)測試。

 

    (4)為了使衡器必須具備的“應(yīng)用適應(yīng)性”、“操作適應(yīng)性”、“檢定適應(yīng)性”和“安全性”四項基本要求得到延伸,對軟件提出了如下結(jié)構(gòu)要求:

    A)以防止非法更改為目的應(yīng)能提供受到干預(yù)的證據(jù)(見5.5.5.2a),相當(dāng)于傳統(tǒng)衡器中“鉛封”的作用;

    B)應(yīng)能分割成“法定關(guān)聯(lián)軟件(Legally relevant software,又譯為法定相關(guān)軟件,見T.2.8)”和“非法定關(guān)聯(lián)軟件”,以便對前者實施計量監(jiān)督(見5.5.2.2b);

    C)必須適合實施計量管理的人員的操作(見5.5.2.2c);

    D)如果能夠證明對某軟件及其關(guān)鍵數(shù)據(jù)的保護(hù)是充分的,則不限制該軟件的加載方式(即安裝到硬件模塊中的方法,見5.5.2.2d)和存儲介質(zhì)的使用。也就是說,只要能夠保證衡器的正確性,可以利用網(wǎng)絡(luò)下載、上傳或使用各種存儲介質(zhì)傳遞軟件及其關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

    E)需要借助信息通信技術(shù)中的差錯檢測方法(如循環(huán)冗余校驗碼CRC)對所傳遞的軟件及其關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù),以防止信息被無意或有意的改動(見5.5.3)。

上述要求對嵌入式模塊尤為重要。

 

    (5)提出了“計量關(guān)聯(lián)”的概念(Metrologically relevant,又譯成計量相關(guān),見T.2.9),以使法制計量管理的基本要求在實體邊界不清晰的衡器中得到延伸:對未來衡器的任何變化,應(yīng)以“計量關(guān)聯(lián)”為界限確定計量管理的范圍。以便在不影響技術(shù)發(fā)展的前提下實施計量管理的跟蹤監(jiān)督。

 

    (6)以“附錄”的方式給出了對模塊的試驗方法,以適應(yīng)衡器結(jié)構(gòu)的分割和組合更趨多樣性的發(fā)展趨勢。

 

    四、結(jié)束語 (電子叉車秤)

 

    現(xiàn)在,我們已經(jīng)面臨著衡器的升級換代時期,作為使用衡器的一方,了解衡器的發(fā)展趨勢,就有了更多的選擇,尤其是已經(jīng)或準(zhǔn)備建立網(wǎng)絡(luò)且掌握了一定網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用者,*可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)選擇適合的嵌入式模塊,以得到性能價格比較高的衡器。作為制造衡器的一方,需對衡器的技術(shù)發(fā)展方向有所思考:下一代衡器的結(jié)構(gòu)是否是模塊化的,嵌入式模塊是否能成為主流產(chǎn)品,除機械模塊外的模塊是否必須具備符合OSI參考模型要求的數(shù)字接口。另外,新版R76-1對數(shù)字化模塊(包括軟件模塊)提出了多重安全要求,由于實現(xiàn)安全要求所采取的技術(shù)措施是極為復(fù)雜的,往往超出使用方和實施計量管理一方的能力而必須由制造方進(jìn)行設(shè)計和制造,所以將來的模塊制造者將承擔(dān)更多的社會責(zé)任。作為實施計量管理的一方,為了能夠正確地實施計量管理的各種措施,必須掌握一定的信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識,以便對一臺具體的衡器(可能是虛擬的)做出如下正確判斷:

    ——恰到好處地確定計量管理的作用范圍;

    ——確定軟件版本及其產(chǎn)生的衡器參數(shù)是否被更改,以及更改的合法性;

    ——確定傳輸?shù)乃杏嬃筷P(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的正確性。

    當(dāng)然,本文所做的一切論述都是假設(shè)的,一切還需要由時間和實踐來驗證。

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