從動(dòng)態(tài)地磅的構成及工作原理出發(fā)，依據國家檢定規程的相關(guān)規定，詳細地分析了動(dòng)態(tài)地磅在進(jìn)行動(dòng) 態(tài)稱(chēng)量時(shí)，因稱(chēng)量對象運動(dòng)沖擊性和運行速度等因素而產(chǎn)生的若干問(wèn)題的原因，揭示了動(dòng)態(tài)稱(chēng)重的復雜性和可變 性，并針對各項問(wèn)題的原因提出了切實(shí)可行的應對策略。這些分析和對策，對具體從事動(dòng)態(tài)地磅檢定的專(zhuān)業(yè)技術(shù) 人員及即將在全國全面開(kāi)展的車(chē)輛計重收費工作具有一定的參考價(jià)值。

1.引言

車(chē)輛計重收費是在法律法規允許的范圍內，通 過(guò)計重收費的手段對運輸車(chē)輛科學(xué)合理地收取通行 費，用經(jīng)濟杠桿治理超載超限運輸車(chē)輛對公路的損 害以及對人民生命財產(chǎn)安全的威脅。

公路計重收費，從2002年2月起江蘇省首先開(kāi) 始立項研究貨車(chē)計重收費課題，并于2003年3月開(kāi) 始在個(gè)別收費站進(jìn)行計重收費試點(diǎn)。2003年8月, 河南省在全省收費公路上率先對超載運貨車(chē)實(shí)施計 重收費，之后在收費公路上實(shí)施計重收費工作在全 國各地如火如荼地開(kāi)展起來(lái)。四川省也于2003年 12月開(kāi)始在隆納高速、內宜高速開(kāi)始實(shí)施計重收費 工作，并于2007年6月1日在全省巳聯(lián)網(wǎng)的高速公 路實(shí)行貨車(chē)計重收費。

計重收費采用的是在收費站出站口對車(chē)輛在不 停車(chē)的情況下通過(guò)動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為動(dòng)態(tài)地磅）進(jìn)行稱(chēng)量的。既然要進(jìn)行動(dòng)態(tài)稱(chēng)量 就必然會(huì )產(chǎn)生一些問(wèn)題。下面首先從動(dòng)態(tài)地磅的 結構、原理出發(fā)、談動(dòng)態(tài)稱(chēng)量產(chǎn)生問(wèn)題的原因以及如 何認識這些問(wèn)題、避免和消除這些問(wèn)題的對策。

2.動(dòng)態(tài)地磅的構成及工作原理

2.1構成

動(dòng)態(tài)地磅是指帶有承載器并包括引道在內 的，通過(guò)對行駛車(chē)輛的稱(chēng)量確定車(chē)輛總質(zhì)量和或） 車(chē)輛軸載荷的一種自動(dòng)衡器。

動(dòng)態(tài)地磅主要由以下5個(gè)部分構成：a.高精 度動(dòng)態(tài)軸重儀；b.紅外線(xiàn)車(chē)輛分離器；c.輪胎識別器； d.數據采集處理器;e.費額顯示器。

動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡的構成平面布置圖見(jiàn)圖1。

2.2工作原理

車(chē)輛駛入收費車(chē)道，其輪軸依次壓過(guò)鋪設在車(chē) 道路面中的高精度動(dòng)態(tài)軸重儀、輪軸識別器，控制模 塊將重量和輪軸信號傳輸至數據采集處理器，經(jīng)過(guò) 預設的綜合動(dòng)態(tài)數據處理程序，數據采集處理器將 計算出每軸軸重、總軸重、總的車(chē)重、軸型單軸、聯(lián)軸）、輪胎類(lèi)型單雙胎）等信息。安裝在路側的紅外 線(xiàn)車(chē)輛分離器可準確判別車(chē)輛是否完全通過(guò)。當車(chē) 輛完全離開(kāi)紅外線(xiàn)光幕后，車(chē)輛分離器可準確判別 車(chē)輛是否完全通過(guò)。當車(chē)輛完全離開(kāi)紅外線(xiàn)光幕后， 數據采集處理器將稱(chēng)重結果、車(chē)型判別結果等信息 傳輸到車(chē)道收費計算機。車(chē)道收費計算機依據計重 收費費率對車(chē)輛實(shí)行計重收費，并將車(chē)輛的載重信 息和應交納的金額顯示在費額顯示屏上。

3.動(dòng)態(tài)稱(chēng)量問(wèn)題產(chǎn)生的原因

3.1稱(chēng)量沖擊力導致的動(dòng)態(tài)稱(chēng)量差異

動(dòng)態(tài)稱(chēng)量，由于車(chē)輛通過(guò)軸重儀秤臺將對秤臺 產(chǎn)生垂直和水平兩個(gè)方向的沖擊，其中垂直方向的 沖擊是當車(chē)輛駛上或駛下秤臺時(shí)，由于突然的加載 和卸載秤臺產(chǎn)生彈性變形，或者是秤臺與行車(chē)道平 面不等高使通過(guò)車(chē)輛的重心相對地面秤臺）垂直位 移而產(chǎn)生的；水平方向的沖擊則來(lái)自車(chē)輛輪軸處在 秤臺上作加減逋起步、加油、剎車(chē)）運動(dòng)時(shí)車(chē)輛對秤 臺的反作用力。秤臺面下的稱(chēng)重傳感器受到的是這 兩種沖擊力，這兩種沖擊力對軸重儀的稱(chēng)重準確度 和使用壽命的影響都是很大的。

正因為如此，國家在制定檢定規程時(shí)，對動(dòng)態(tài)稱(chēng) 量和靜態(tài)稱(chēng)量的最大允許誤差作出了較大的差別規 定。根據國家檢定規程的規定，準確度等級為5級的 動(dòng)態(tài)地磅在運行速度范圍檢定時(shí)，整車(chē)總質(zhì)重的 最大允許誤差為±2.50%。這同用電子地中衡對車(chē)輛 進(jìn)行靜態(tài)稱(chēng)量的最大允許誤差是有很大差別的，依 據國家檢定規程JJG539- 1997《數字指示秤》的規 定，其最大允許誤差是按一個(gè)秤在不同的稱(chēng)量范圍 的大小來(lái)確定的，分別為0.5e、1.0e、1.5e，e是檢定 分度值。以一臺檢定分度值e=10kg、III級的30t電子 地中衡為例：稱(chēng)量范圍為：0-5000) kg時(shí)，其最大允 許誤差為丑kg;稱(chēng)量范圍為：5000^20000) kg時(shí)，其 最大允許誤差為i0kg;稱(chēng)量范圍為：20000^30000)kg時(shí)，其最大允許誤差為i5kg。由此，我們可以得 到5級、30t/軸的動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡與III級、e=10kg的30t 的電子地中衡在檢定時(shí)的最大允許誤差的對比，見(jiàn) 表1。表中m代表的稱(chēng)量值）

從表1中可看出最大載荷均為30t的動(dòng)態(tài)地磅和電子地中衡，其動(dòng)態(tài)地磅的最大允許誤差比 電子地中衡的最大允許誤差大50倍之多?，F舉一個(gè) 具體的例子來(lái)看一看兩種衡器稱(chēng)量結果的差別。某 三軸貨車(chē)司機從煤礦拉煤，為了不超過(guò)30t，該司機 在30t的地中衡上計量得到整車(chē)總質(zhì)重為29500kg， 但到某高速公路收費站稱(chēng)量卻超過(guò)了 30t，達 30200kg，按照老的收費標準三軸車(chē)超過(guò)30t就得另 行計費。這樣一來(lái)，就很容易發(fā)生糾紛。但是，純粹從 檢定的角度來(lái)看，假設30t地中衡檢定結果是負誤 差，誤差最大可達-15kg，如果30t/軸動(dòng)態(tài)地磅檢 定結果是正誤差，誤差最大可達750kg，于是，由此 可得到這兩臺衡器的檢定稱(chēng)量之差最多可達 765kg。而以上所舉的那個(gè)例子在兩臺衡器上稱(chēng)量 之差為700kg，還沒(méi)有超過(guò)765kg，所以單從這個(gè)角 度來(lái)說(shuō)兩臺衡器的誤差都還是在檢定規程允許的 范圍之內的。也正因為如此，動(dòng)態(tài)稱(chēng)量變動(dòng)性比靜 態(tài)稱(chēng)量變動(dòng)性大的多。更何況準確度等級為5級 的動(dòng)態(tài)地磅，在使用中其整車(chē)總質(zhì)重的最大允 許誤差為丑.0%，也就是說(shuō)30t的貨車(chē)最大稱(chēng)量誤 差值可達d1500kg。

3.2運行速度對動(dòng)態(tài)稱(chēng)量帶來(lái)的影響

依據國家檢定規程JJG907- 2006《動(dòng)態(tài)公路車(chē) 輛自動(dòng)衡器》的名詞術(shù)語(yǔ)定義，動(dòng)態(tài)地磅的最高運 行速度是指的衡器設計規定的能進(jìn)行正常的動(dòng)態(tài)稱(chēng) 量的最高車(chē)速，超過(guò)該速度稱(chēng)量結果可能產(chǎn)生過(guò)大 的相對誤差；動(dòng)態(tài)地磅的最低運行速度是指的衡 器設計規定的能進(jìn)行正常的動(dòng)態(tài)稱(chēng)量的最低車(chē)速， 低于該速度稱(chēng)量結果可能產(chǎn)生過(guò)大的相對誤差；運 行速度范圍是指的最高運行速度與最低運行速度之 間的范圍。在檢定過(guò)程中發(fā)現，運行速度低時(shí)的動(dòng)態(tài) 稱(chēng)量對檢定結果影響不是太大，但不少動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡 在高于10km/h以上時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)稱(chēng)量對檢定結果的 影響比較明顯，其誤差不僅較大，而且其誤差變化也無(wú)規律。

以目前高速公路安裝的動(dòng)態(tài)地磅來(lái)看，動(dòng)態(tài) 稱(chēng)量的準確度等級基本上都是5級，也就是說(shuō)首次 檢定和后續檢定的最大允許誤差均為整車(chē)總質(zhì)量 的±2.50%,而且適用于整個(gè)運行速度范圍?？v觀(guān)我 們的不少動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡生產(chǎn)廠(chǎng)家的使用說(shuō)明書(shū)可發(fā) 現，動(dòng)態(tài)稱(chēng)重是按不同的速度范圍給出的不同的稱(chēng) 量精度，見(jiàn)表2。

應該說(shuō),這個(gè)分類(lèi)是不符合國家檢定規程要求的， 按照檢定規程來(lái)判斷這個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)地磅只有在:0-12)km/h這個(gè)范圍才是它的正常運行速 度范圍，而12-20) km/h、0-30)km/h則不符合檢定 規程要求的正常運行速度范圍。我們在對動(dòng)態(tài)地磅進(jìn)行檢定時(shí)，的確就發(fā)現有個(gè)別的動(dòng)態(tài)地磅在10? 15) km/h速度時(shí)動(dòng)態(tài)稱(chēng)量誤差是嚴重超差的。

3.3秤臺限位裝置對稱(chēng)量結果的影響

各動(dòng)態(tài)地磅生產(chǎn)廠(chǎng)對秤臺的前后、左右的限 位裝置設計各有不同，有的采用萬(wàn)向關(guān)節軸承組成 的水平拉桿式限位機構，有的采用螺釘式的碰撞式 限位機構等等。需要指出的是：不同的限位機構對誤 差的影響差別是很大的，萬(wàn)向關(guān)節軸承組成的水平 拉桿式限位機構，消除了秤臺的水平晃動(dòng)間隙，當受 到水平方向沖擊時(shí)，秤臺不產(chǎn)生位移，避免了秤臺位 移造成的沖擊。而采用碰撞式限位機構，當限位間隙 大時(shí)，一旦車(chē)輛駛上秤臺，秤臺將產(chǎn)生位移而造成沖 擊；當限位沒(méi)有間隙即當螺釘直接頂住秤臺檔板時(shí)， 由于汽車(chē)的質(zhì)量施加在秤臺上，秤臺將產(chǎn)生彈性變 形，而頂住秤臺的螺釘又將阻止秤臺的變形，這就 必將造成誤差，特別是對小稱(chēng)量值影響很大?，F以 一臺動(dòng)態(tài)地磅的情況為例，使用質(zhì)量為2060kg 的參考小車(chē)以；5-20) km/h的運行速度對其進(jìn)行檢 定，顯示只有1650kg,誤差竟高達-20%,而且根本 無(wú)法用改變標定系數的方法進(jìn)行調整，經(jīng)檢查才發(fā) 現是限位螺釘死死地頂住了秤臺的檔板，由此而產(chǎn) 生的摩擦力就造成了極大的負誤差。在沒(méi)改變其它 因素的情況下直接調整限位螺釘后顯示值就變成 了 2050kg。

摩擦力對動(dòng)態(tài)地磅在大負荷稱(chēng)量時(shí)影響小, 但對小負荷稱(chēng)量值影響極大。就以上面那個(gè)例子為例，此臺動(dòng)態(tài)地磅因為限位裝置的原因所產(chǎn)生的 摩擦力大約為390kg,通常情況下摩擦力是一個(gè)恒 定值，由此可得到該摩擦力對動(dòng)態(tài)地磅在各稱(chēng)量 值造成的誤差值，其示值誤差表見(jiàn)表3。

3.4動(dòng)態(tài)分度值對小負荷稱(chēng)量所引入的不準確性

有的生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)地磅其動(dòng)態(tài)分度值 為50kg,這給動(dòng)態(tài)地磅的小負荷檢定帶來(lái)較大的 困難。仍用上面所提到的那臺質(zhì)量為2060kg的參考 小車(chē)來(lái)檢定動(dòng)態(tài)地磅，最大允許誤差值只有士 51.5kg,當其顯示稱(chēng)量值為2100kg時(shí)，誤差為 1.94%,這顯然是合格的；但當其顯示量值為2000kg 時(shí)，誤差為-2.91%,這顯然就巳經(jīng)超過(guò)了-2.50%。在 實(shí)際中，用小車(chē)作為參考車(chē)輛來(lái)檢定動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡時(shí)， 發(fā)現其示值超差的不在少數，分析其原因應該說(shuō)不 少還是因為分度值過(guò)大而無(wú)法顯示其比較客觀(guān)的值 所造成的。

當然，我們也注意到國家檢定規程JJG907- 2006《動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器》關(guān)于其準確度等級、 分度值與最大分度數、最小分度數的對應關(guān)系表中 的規定：動(dòng)態(tài)準確度等級為2級、5級、10級的動(dòng)態(tài)地磅，其最小分度值d為50kg。因此,5級動(dòng)態(tài)地磅的動(dòng)態(tài)最小分度值為50kg顯然是符合檢定規 程的，但是對動(dòng)態(tài)分度值為50kg的動(dòng)態(tài)地磅確實(shí)很難檢定小負荷稱(chēng)量值的，特別是更難檢定按規程 規定的5級動(dòng)態(tài)地磅最小秤量值10d即500kg這 一小負荷稱(chēng)量值了。

3.5車(chē)輛分離不清或行車(chē)模式不規范導致的稱(chēng)量結果錯誤

當紅外線(xiàn)車(chē)輛分離器玻璃窗上有污泥、有霜凍、 過(guò)多灰塵或光電管有故障時(shí)將影響車(chē)輛分離器的正 常工作，導致數據處理錯誤；往復倒車(chē)、不完全倒車(chē)、 走S形、點(diǎn)剎車(chē)、壓秤邊等非正常的惡意行車(chē)模式， 也將導致數據處理錯誤；當被測車(chē)輛的非正常懸掛 物、或超長(cháng)運載物導致錯誤地判斷時(shí)，也將使數據處 理錯誤。

減少動(dòng)態(tài)稱(chēng)量問(wèn)題及稱(chēng)量糾紛的對策出現 針對以上出現的五個(gè)問(wèn)題，我們分別采取以下 五個(gè)大的對策。

4.1對策一

(a)動(dòng)態(tài)稱(chēng)量與靜態(tài)稱(chēng)量的最大允許誤差相差甚大，這也是國家檢定規程所規定的，并非是人為 的。因此，凡遇到出現第一個(gè)問(wèn)題中所舉例子的情況 時(shí)，作為收費站的收費員應該向駕駛員作好解釋工 作，讓他們對這個(gè)問(wèn)題有所認識和了解，不要動(dòng)不動(dòng) 就懷疑是動(dòng)態(tài)地磅的問(wèn)題。

(b)四川省為了盡量地避免出現第一個(gè)問(wèn)題中 所舉例子的那種情況，要求全省在檢定動(dòng)態(tài)地磅時(shí)都盡可能取負誤差，即-2.50^9) %之間，也就是 說(shuō)稱(chēng)量的顯示值都比實(shí)際值小，這就有力地保證了 盡可能少地出現以上所舉例子的情況。這樣一來(lái)，盡 管收費是減少了，但扯皮確少了，這又何樂(lè )而不為！

(c)針對動(dòng)態(tài)稱(chēng)量當車(chē)輛通過(guò)軸重儀秤臺時(shí)，對 秤臺要產(chǎn)生垂直和水平兩個(gè)方向的沖擊。因此，對動(dòng) 態(tài)地磅的安裝應盡可能避免坡度。坡度對稱(chēng)量結 果的影響很大。因為動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡器秤臺面處于坡度 上，當汽車(chē)駛上秤臺面時(shí)將產(chǎn)生較大的沖擊，直接導 致速度大時(shí)稱(chēng)量結果發(fā)生較大誤差。

（d）減速帶的設置應盡可能合理。當動(dòng)態(tài)地磅秤臺前后的減速帶比較靠近衡器秤臺面時(shí)，會(huì )導致 汽車(chē)輪胎剛通過(guò)減速帶而汽車(chē)的減震鋼板還處于振 動(dòng)的狀態(tài)時(shí)，輪胎就行進(jìn)到了衡器秤臺面上，從而造 成稱(chēng)重數據的改變；或是當汽車(chē)的一軸輪胎剛進(jìn)到 秤臺面上時(shí)，而另一軸輪胎正通過(guò)減速帶，這勢必造 成示值誤差，特別是汽車(chē)速度越快時(shí)，對示值影響越 大。

(e)注意對動(dòng)態(tài)地磅安裝現場(chǎng)環(huán)境的保護。特 別要注意的是顯示儀器、傳感器的防水、防沖擊、防 雜物石塊、鵝卵石等），保持秤臺及其前后道路的清 潔，以確保衡器的正常使用。

(f)動(dòng)態(tài)稱(chēng)量的環(huán)境比較惡劣，因此，在檢定有 效期內，各動(dòng)態(tài)地磅的所在收費站應該特別注意 動(dòng)態(tài)稱(chēng)量狀況，一旦在正常速度范圍內都發(fā)生較大 的動(dòng)態(tài)稱(chēng)量誤差，則應及時(shí)反映，以便采取相應措 施，避免造成不必要的損失。

4.2對策二

(a)根據檢定規程的要求，對超過(guò)規定的運行速 度范圍的稱(chēng)量，動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡應不指示和不打印稱(chēng)量 結果。盡快地設置在超速的情況不指示和不打印稱(chēng) 量結果的功能，以免造成過(guò)大的動(dòng)態(tài)稱(chēng)量誤差。

( b) 各 收 費 站 應 向 駕 駛 員 進(jìn) 行 超 速 影 響 稱(chēng) 量 結果的宣傳，并以更醒目的標牌標明稱(chēng)量的正常 速度及嚴禁超速的要求。在超速不顯示、不打印的 功能設置后， 應及時(shí)的宣傳超速不打印稱(chēng)量結果 的情況。

4.3對策三

(a)選擇結構設計合理的限位裝置，這無(wú)疑是十 分重要的。

(b)對于采用螺釘限位的碰撞式限位機構，一定 要調整好其間隙。使之處于正常狀況。為了保證這一 愿望的實(shí)現，用小稱(chēng)量的參考車(chē)輛進(jìn)行檢定是比較 穩妥的。

(c)在秤臺面的前后部位合理設置減速帶，以減 小汽車(chē)駛入、駛出稱(chēng)量區域時(shí)的速度。

4.4對策四

適當地減小動(dòng)態(tài)分度值，將有利于對小稱(chēng)量檢 定的可靠性。對此也并不是不能實(shí)現的，目前安裝的 動(dòng)態(tài)地磅就有動(dòng)態(tài)分度值顯示為10kg的，也沒(méi)有 發(fā)生數字跳閃的現象，這說(shuō)明減小動(dòng)態(tài)分度值還是 可行的。

4.5對策五

(a)當紅外線(xiàn)車(chē)輛分離器玻璃窗上有污泥、有霜 凍、多灰塵或光電管出現故障時(shí)，應及時(shí)進(jìn)行清洗鏡 頭或重新對準鏡頭、或更換光電管。

(b)收費站的收費員對非正常的惡意行車(chē)模式 應能及時(shí)識別，以防止錯誤的判斷。特別要注意因收 費站處于車(chē)輛擁擠而車(chē)輛不能勻速地通過(guò)秤臺面時(shí) 突發(fā)地啟動(dòng)或沖擊式地通過(guò)秤臺面的情況，實(shí)踐證 明這種情況是造成稱(chēng)量超差的最大隱患。

(c)要能敏捷地識別出被測車(chē)輛的非正常懸掛 物及超長(cháng)運載物，以防止錯誤的判斷。

5.結束語(yǔ)

根據以上分析可看出，動(dòng)態(tài)地磅在動(dòng)態(tài)稱(chēng)量過(guò) 程中將出現一些問(wèn)題，充分地認識和處理好這些問(wèn) 題，是非常重要的。以上分析和對策或許對具體從事 動(dòng)態(tài)地磅檢定的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員以及即將在全國全 面開(kāi)展的車(chē)輛計重收費工作具有一定的參考價(jià)值。