1.前言

電子（zǐ）汽（qì）車衡是（shì）由（yóu）秤台（又稱為承載器）、稱重傳感（gǎn）器、電子稱重（chóng）儀表三部分組成的。業界 普遍認同的觀點是：儀表（biǎo）是地磅的大腦，負責地（dì）磅稱重數據顯示、模數（A/D)轉換、稱 量數據處理、數據傳輸等功（gōng）能；稱重傳感器是地磅的心髒部分，確定了汽車衡的力電轉換、計量（liàng） 準確度等技術指標；秤台是地磅的承載器，負責承載被（bèi）測重量，並保證重量的傳遞過程中不影響地磅的（de）計量準確度。GB/T 7723《固定式電子衡器》典型模塊的誤（wù）差分配表中說明，稱重傳 感器的誤差分配係數是0.7，稱重（chóng）指示器的誤差（chà）分配係數是0.5，連接件（包括承（chéng）載器（qì））的誤差分配 係數是0.5，就是（shì）要提醒設計者和生產（chǎn）者，承載器在衡器的整個係統中，對計量（liàng）準（zhǔn）確度是有影響的（de）。

2.秤台的結構分析（xī）

以目前較為流行的（de）U型梁式電子汽車衡為例（lì），見圖1，圖2.

由圖（tú）中可見，U型梁在橫向按照一定的間距均勻分布；秤台的麵板沿整個秤台是均勻分布的；端 橫梁（liáng）設置在（zài）秤台的兩端，從結構上講也是橫向（xiàng）左右（yòu）對稱、縱向兩端對稱的，傳感器的安裝（zhuāng）位置相對 於秤台縱向來說，也是左右對稱的。所以說，秤台是一個（gè）沿橫向左（zuǒ）右對稱、縱向兩端對稱的結構.

3.傳（chuán）感器受力分析（xī）

由於傳感器是放置在秤（chèng）台沿縱向左右對（duì）稱的位置，相對於秤（chèng）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（chèng）台長度方向上，由於要設計地磅的縱向防撞（zhuàng）裝置，還（hái）需要防（fáng）止地磅秤台在重軸車（chē）車輪上下秤台時傾翻力矩過大使秤台翹起損壞傳感器（qì），並考慮（lǜ）基礎與傳感器（qì）安裝位置 的間隙，所（suǒ）以說在沿秤台長度方向上安裝的（de）傳感器，相鄰的稱重傳感器（qì）的輸出信號是不一定相等的， 需要視秤台的具（jù）體結構來分析。以三節秤（chèng）台地磅為例，我們可以簡單的得（dé）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（qián）的初始零點輸出應該是基本（běn）相等的。

1278點，四隻（zhī）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（chuán）感器在加載前的初始（shǐ）零點輸出應該（gāi）是基本相等的。

(1，2，7，8)的傳感器初始（shǐ）受力零點輸出信號約（yuē）是（3，4，5，6)的傳感器初始受力零點 輸出（chū）信號的二分之一。

當衡器使用（yòng）數字式稱重傳感器時，在校秤（chèng）階段，可以通過（guò）稱重儀表很容（róng）易地檢査（chá）出傳感器的初始 信號輸出；即使（shǐ）使（shǐ）用模擬傳感器，也可（kě）以通過接線盒的（de）線路調整單獨連接的某一隻傳感器，這樣也 可以獲得各個模擬傳感器的初始信號輸出。

根據前麵的分析，傳感器的初始信號輸出大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（xiǎo）越好，一般要小於±20%。

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

4.秤台影響傳感器初始輸出信號（hào）的因素

由於秤台是對稱設計（jì）的，傳感器的初始（shǐ）輸出信（xìn）號大小，從理論上說應該符合各點之間的相互關係。 但實（shí）際上往往存在較大的（de）誤差，分析如下：

從設（shè）計上來講，電子汽車衡（héng）的整體秤台設計有兩（liǎng）種方（fāng）式，一種是“整體剛性（xìng）連接（jiē）結構型”，通（tōng）過 連（lián）接螺栓和秤台上的連接（jiē）板，將（jiāng）三組（多組（zǔ））秤台緊密（mì）的（de）連接在一起。二是獨立秤台柔性設（shè）計，秤 台之間通過銷釘和安裝板連接，相（xiàng）鄰的兩個秤台發生變（biàn）形時允許有一定的翻轉角，其相互影（yǐng）響量小。 這兩（liǎng）種方式，由於秤台在製（zhì）作過程中有變形，其（qí）傳感器的初始輸出信號是（shì）有差異的。

從（cóng）校秤平台或衡器基礎的各個（gè）傳感器安裝墩的水平（píng）高（gāo）度一致性（xìng）上講（jiǎng），一般的技術要求是（shì）各個基礎（chǔ） 墩的相互高度誤差為3mm，而生產廠內的校秤平（píng）台（tái）傳感（gǎn）器（qì）安裝的基礎高度誤差（chà）會更小一些，可以（yǐ）達 到1mm之（zhī）內（nèi）。基礎墩高度的不一致，使每隻傳感器的受力大小不（bú）一致，造成傳感器初始輸出信（xìn）號有 差異。

端橫梁上各傳感器安裝（zhuāng）板之間的（de）安裝絕對高度差，如（rú）果製造中沒有做好高度定位，也會產生誤差， 其效（xiào）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（fèn）析，U型梁的厚度一般（bān）為6~10mm，製造廠有采用大型寬鋼板（bǎn）下料後折 彎製成，也有采用（yòng）鋼帶直接下料後折彎製（zhì）成的工藝。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，整體的U型梁在彎曲中及後續的存放中也會形成長度方向上的左右彎或者上下彎。由 於U型梁彎板采用的材料不同，彎（wān）曲產生的尺寸（cùn）誤差（chà）不同，也會在U型梁中造成殘餘應力大小（xiǎo）及分 布不均勻。

電子汽車衡秤台焊接過程中，U型梁需要和秤台麵板定位，其與秤台麵板的間隙希望越小越好（hǎo）。一是說明 U型梁上表麵（miàn）尺寸正確，另外焊接後的秤台要求是秤（chèng）台在（zài）正常安裝後（hòu），上表麵要凸起一（yī）定高度，對 秤台施加預應力（lì）使（shǐ）得秤台加載後水平，也使秤台在（zài）使用中不至於留有水漬而不利於汽車刹（shā）車，也便 於清掃秤台和保持衛生，所以需要用（yòng）外力（lì）（壓力機或砝碼重物）壓下U型梁，致使其反方向（xiàng）變形， 然後（hòu）再實施焊接（jiē）過程（chéng）。從技術上分析，首先將7根U型梁的各個單邊與秤台麵板焊接在一起，使應 力充分釋放（必要時可以卸除壓力或重物），然後再焊接各（gè）個U型梁的（de）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（liǎng）邊擴散焊接其餘的U型梁。最不好的（de） 工藝就是在秤台受（shòu）到壓力限（xiàn）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（jiān）過渡（dù）焊接其 餘U型（xíng）梁。

5.秤台製造（zào）質量對衡器準確度的影（yǐng）響

秤台製造質量不良，秤台發（fā）生縱向或橫（héng）向變形，秤台中殘留了大量的焊接殘餘應力沒有消（xiāo）除，當 汽車輪軸行駛（shǐ）在地磅秤台的不同位置時，秤台的變形伴隨著應力釋放，形變重複性（xìng）就不好。而重 量的傳遞（dì）過（guò）程（chéng）中伴（bàn）隨著應力（lì）釋放，重量的傳遞數值就會不準確，造成（chéng）電子汽車衡的稱量不穩定，四 角誤差、段（duàn）差超出用戶要求或標準要求。在校秤過程中，會發現（xiàn）四角誤差不易校準，校一遍數據一 個（gè）樣；觀察傳感（gǎn）器的空秤輸（shū）出信號，也會出現數據不穩定的狀態。

6.消除秤台殘餘應力的方（fāng）法

由前麵的分析可知，理想的地磅秤台製造完成後，在校秤階段，每隻傳（chuán）感器的（de）初始信號輸 出應該（gāi）符（fú）合上述（shù）第3部分中傳感（gǎn）器（qì）受力分析結果。如果差異較大（dà）就要進行消除應力的處理。消除應（yīng） 力的方法有很多，下麵介紹幾種比較簡單的方法。

6.1超載（zǎi）靜壓法

新的國家（jiā）標準（zhǔn）GB/T 7723-2017《固定式電（diàn）子衡器》中，增（zēng）加了（le）一條：當衡器承（chéng）受最大秤量 125%的（de）載荷時，秤的各組成部件不應發生永久變形或損壞，施加的時間是30分鍾（zhōng），載荷均勻分布。 一方麵可以檢査秤台的材料選擇、焊接質量、秤台變形等，同時超載靜壓方法也是消除秤（chèng）台（tái）應力的 好方法（fǎ）。在正常生產中可以根據施加載（zǎi）荷的大小，如1/2Max，3/4Max，Max等，來確定（dìng）靜壓的時間。 通過施加載荷靜壓前後的（de）傳感器（qì）輸出值（zhí）的（de）相對變化，來設定超載靜壓的時間和選擇載（zǎi）荷值。

6.2振動時（shí）效法

采用激振（zhèn）器對秤台進行振動消除應力，也是一種比較簡易的方法。由於激振（zhèn）器工作時噪（zào）音較（jiào）高， 可以在施力點與秤台（tái）的接觸處，設置一些隔音裝置。根據秤（chèng）台的尺寸、U型（xíng）梁的厚（hòu）度和高度、秤台 的設計秤量，來（lái）設計激（jī）振器的大小、振幅、頻率、激振位置與激振力。同（tóng）樣，工（gōng）藝參數的設（shè）置（zhì）需要 通過施加激振力前後傳感（gǎn）器初始信號（hào）輸出的變化，來判斷工藝參數的（de）選擇是否合適。如果（guǒ）能采用應 力（lì）測試儀進行定量分析，則工藝參數的設置會更準確（què）。

6.3預加載校秤法

地（dì）磅在用戶使用地點安裝之後，可以首先檢査傳感器（qì）的初始（shǐ）信號輸出是否平衡，如果不平 衡，可以要求用戶用載重汽（qì）車先進（jìn）行多次過衡，否則調校完成的（de）衡器也是不穩定的，其原理與超載 靜（jìng）壓法一致，使秤台內部的應力充分釋放出來，可以增加衡器的穩定性和準確性。