1.前言

電子汽車衡是由秤台（又稱為承載器）、稱重傳（chuán）感器、電子（zǐ）稱重（chóng）儀表（biǎo）三部分組成的。業界 普遍認同的觀點（diǎn）是：儀表（biǎo）是地磅的大腦，負責地磅稱重數（shù）據顯示（shì）、模數（A/D)轉換、稱 量數據處理、數據傳輸等功能；稱（chēng）重傳感器是地磅的心髒部分，確定了（le）汽車衡的力電轉換、計量 準確（què）度等（děng）技術指（zhǐ）標；秤台是地磅的承載器（qì），負責承載被測重量，並保證重量的傳遞過程中不影響地磅（páng）的計量準確度。GB/T 7723《固定式電子衡器》典型模塊的（de）誤差分配表（biǎo）中說（shuō）明，稱重傳 感器的誤差分配係數是0.7，稱重指示器（qì）的誤差（chà）分（fèn）配係數是0.5，連接件（包括（kuò）承載器）的誤差分配 係數是0.5，就是要提醒設計者和生（shēng）產者，承（chéng）載器在衡器的整個係統中，對計量準確度是有影響的。

2.秤台的（de）結（jié）構分析

以目前較為流行的U型梁式電子汽（qì）車衡為例，見圖1，圖2.

由圖中可見（jiàn），U型梁在橫向按照一定的間距均勻分布；秤台的（de）麵板沿整個秤台是均勻分布的；端 橫梁設置在秤台的兩端，從結構上講也是橫向左右（yòu）對稱、縱向兩端對稱（chēng）的，傳感器的安裝位置相對 於秤台（tái）縱向來說，也是左右對（duì）稱（chēng）的。所以（yǐ）說，秤（chèng）台是一個沿橫向左右對稱（chēng）、縱向兩端對稱的結（jié）構.

3.傳感器受力分（fèn）析

由於傳感器是放置在秤（chèng）台沿縱向左右（yòu）對稱的位置，相對於秤台縱向，左右相對位置的傳感器輸出 應該是基本相等的。而在秤台長度方向上，由於要設計地磅的縱向防（fáng）撞裝置，還需要防止地磅秤（chèng）台（tái）在重軸車車（chē）輪上下秤台時傾翻力（lì）矩過大使（shǐ）秤台翹起損壞傳感器，並考慮基礎與傳感器安裝位（wèi）置 的間隙，所以說在沿秤台（tái）長度方向上安（ān）裝（zhuāng）的傳感（gǎn）器，相鄰的稱（chēng）重（chóng）傳感器的（de）輸出信號是不一定相等的， 需要（yào）視秤台的具體結構來分析（xī）。以三節秤台地磅為例，我們可以簡單的得出下列結論（見圖3):

1 一2點，3—4點，5 6點，7 8點（diǎn）的傳感器在加載前的初始零點輸出應該是基本相等的。

1278點，四（sì）隻傳感器在加載前的初始零點輸出應該是基本相等的。

3456點，四隻傳感器在加載前的初始零點輸出應該是基本相等的。

(1，2，7，8)的傳感器初始受力零點輸出信號約是（3，4，5，6)的（de）傳感器初始受力零點 輸出信號的二分之一（yī）。

當衡器使用數字式稱重傳感器時，在校秤（chèng）階段，可以通過稱重儀表很（hěn）容易地檢査出傳感（gǎn）器的初始 信號（hào）輸出；即使使用模擬傳感器，也可（kě）以通過接線盒的線路（lù）調整單獨連接（jiē）的某一（yī）隻傳感器，這樣也 可以獲得各個模擬傳（chuán）感器的初始信號輸出。

根據前麵的分析，傳感器的初始信（xìn）號輸出大（dà）小應該符合各自的相互關係。當然是存在相對誤差的.

這個誤差越小越好，一般要小於±20%。

各點傳感器輸出信號的相互誤差對於衡器的出廠校準和（hé）現場安裝後的校準，都是應該達到（dào）的技術要求。

4.秤（chèng）台影響傳感器初始輸出信號的因素

由於秤台是對稱設計的，傳感器的初始輸出信號大小（xiǎo），從理（lǐ）論上說應該符合各點之間的相互關係。 但實（shí）際上（shàng）往往存在較大的誤差，分（fèn）析如下：

從設計上來講，電子汽車衡的整體秤台設計有兩種方式，一種是“整體剛性連接結（jié）構型”，通過（guò） 連接螺（luó）栓和（hé）秤（chèng）台（tái）上的連接板，將三組（多組）秤台緊密的連接（jiē）在一起。二是獨立秤台（tái）柔性設計（jì），秤 台之（zhī）間通過銷釘和安裝板（bǎn）連接，相鄰的（de）兩個秤台發生（shēng）變（biàn）形時允許有一定的翻轉角，其相（xiàng）互影響量小。 這兩種方式，由於秤台在製作過程中有變形，其傳感器的初始輸出信號是（shì）有差異的。

從校秤平台或衡器基礎的各個傳感（gǎn）器安裝墩的水平高度一致性上講，一般（bān）的技術要求是各個基礎 墩的相互（hù）高度誤差為3mm，而（ér）生產廠內的（de）校秤（chèng）平台（tái）傳（chuán）感器安裝的基礎高度誤差會更小一些（xiē），可以達 到1mm之內（nèi）。基（jī）礎墩高度的（de）不一致，使每隻傳（chuán）感器（qì）的受力（lì）大小不一致（zhì），造成（chéng）傳感器初始輸出（chū）信號有 差異（yì）。

端橫梁上各傳感器安裝板（bǎn）之間（jiān）的安裝絕對高度差，如果製造中沒有做好（hǎo）高度定位，也會產生誤差， 其效果和基礎墩的高度誤差是一致的。

從秤台的製造質量方麵分析，U型梁的厚度一般為6~10mm，製造（zào）廠有采用大型寬鋼（gāng）板下料後折 彎製成，也有采用鋼帶直接下料後折（shé）彎製成（chéng）的工（gōng）藝。U型梁的開（kāi）口上沿由於製（zhì）造工藝不良會產生微 小的波浪灣，整體（tǐ）的U型梁在彎曲中及後續的存放中（zhōng）也（yě）會形成長度方向（xiàng）上的左（zuǒ）右彎（wān）或者上下彎。由 於（yú）U型梁彎板采用的材料不同，彎曲產生的尺寸誤差不同，也會（huì）在U型梁（liáng）中造成殘餘應力大小及分 布不均勻。

電子汽車衡秤台焊接過程中（zhōng），U型梁（liáng）需要和秤台麵板定位，其與秤台（tái）麵板的間隙希望越（yuè）小越好。一是說明 U型梁上表麵尺寸正確，另（lìng）外焊接後的秤（chèng）台要（yào）求是秤台（tái）在正常安裝後，上表（biǎo）麵要凸起一定高度，對 秤台施加預應力使（shǐ）得秤台加載後水（shuǐ）平，也使秤台在使用（yòng）中（zhōng）不至於留有水漬而不利於汽（qì）車刹車，也便 於清掃秤台和（hé）保持衛生，所以（yǐ）需要用外力（壓力機或砝（fǎ）碼重物）壓（yā）下（xià）U型梁，致使其反方向變形， 然後（hòu）再實施（shī）焊接（jiē）過程。從（cóng）技（jì）術上分析，首先將7根U型梁的各個單邊與秤台麵板焊接在（zài）一起，使應 力充分釋放（必要時可以卸除壓力（lì）或重物（wù）），然後再焊接各個U型梁的另一邊，這樣整體秤台的應 力會小一些。也可以先焊接秤台中間部分的U型梁，然後向兩邊擴（kuò）散焊接其餘的U型梁。最不好的 工藝就是在秤台受到壓力限製產生反向變形時，先焊（hàn）接秤台最外邊的U形梁然後向中間過（guò）渡焊接其 餘U型梁（liáng）。

5.秤台（tái）製造質量對衡器準確度的影響

秤台製（zhì）造（zào）質量不良，秤台發生縱向或橫向變形，秤台中殘留了（le）大量的焊接殘餘應力沒有消除，當 汽車輪（lún）軸行駛在地磅秤台（tái）的不同位置時，秤台的變形伴隨著應力釋放，形變重複性就不好。而重 量的傳遞（dì）過程中伴隨著應力釋放，重量的傳（chuán）遞數值就會不準（zhǔn）確，造成電子汽車衡的稱量不穩定，四 角（jiǎo）誤差、段差超（chāo）出用戶要求或標準要求。在校秤過程中，會發現四角誤差不易校準，校一遍數據一 個樣；觀察傳（chuán）感器的空秤輸出信（xìn）號，也會出現數據不穩定的（de）狀（zhuàng）態。

6.消除秤台殘餘應力的方法（fǎ）

由前麵的分析可（kě）知，理想的地磅秤台製造完（wán）成後，在校秤階段，每隻傳感器的初始信號輸 出應該符合上述第3部分中傳（chuán）感器受力分析結果。如果（guǒ）差異較大就要進行消除應力的處（chù）理。消除應 力的方法（fǎ）有很多，下麵介紹幾種比較簡單的方法。

6.1超載靜壓法

新的國家標（biāo）準GB/T 7723-2017《固定式電子衡器》中，增加了一條（tiáo）：當衡器（qì）承受最大秤（chèng）量 125%的載荷時，秤的各組成部件不應發生永久變形（xíng）或損壞，施加的（de）時間是30分鍾，載荷均勻分布。 一方麵可以檢査秤台的材料（liào）選擇、焊（hàn）接（jiē）質（zhì）量、秤台變形等，同時超載靜壓方法也是消（xiāo）除秤台應力的 好方法。在正常生產中可以根（gēn）據施加載荷的大小，如1/2Max，3/4Max，Max等，來確定靜壓的時間。 通過（guò）施加載荷（hé）靜壓前後的（de）傳感器（qì）輸出值（zhí）的相對變化（huà），來設定超載靜壓的時間和選擇載荷值。

6.2振動時效法

采用激振器對秤（chèng）台進行振動消除應力（lì），也是一種比較簡易的方法。由於激振（zhèn）器工作（zuò）時噪音較高， 可以在施力點與秤台的接觸處，設置一些隔音裝置（zhì）。根據（jù）秤台的（de）尺寸、U型（xíng）梁的（de）厚度和高度、秤台 的設計秤量，來設計激振器的大小、振幅、頻率、激振位置（zhì）與激振力。同樣，工藝參數的設（shè）置需要 通過施加激（jī）振力前後傳感器初始信號（hào）輸出的變化，來判斷工藝（yì）參數的選擇是否合適（shì）。如果能采用應 力測試儀進（jìn）行定量分析，則工藝參數的設置會更準確。

6.3預加載校秤法

地磅在用戶使（shǐ）用地點安裝之後，可以首先檢査（chá）傳（chuán）感器的初始信號輸出是否平衡（héng），如果不平 衡，可以要（yào）求用戶用載重汽車先進行（háng）多次過衡，否則調校完成（chéng）的衡器（qì）也是不穩定的，其原理與超載（zǎi） 靜壓法一（yī）致，使秤台（tái）內部的（de）應力充分釋放出（chū）來，可以增加衡器的穩定（dìng）性和準確性。