動態(tài)軸稱重汽車衡的校驗方法

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廠家的定型產品。但就其校驗還有一些值得商榷的問題。

一、軸稱重汽車衡的靜態(tài)校驗

按照檢定規(guī)程，對軸稱重汽車衡首先要進行靜態(tài)稱重校驗。軸稱重汽車衡的大稱量可達 20t。即使在對產品做認證時，要將 20t 砝碼放置在 3 平米多的承載器上來校驗軸汽車衡，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口現場，使用砝碼進行大稱量校驗更是極其困難。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施校驗，其校驗結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，是使用數字或無法碼校驗技術。其實此種技術，近20 年來在國外已得到廣泛運用和法制部門的認可。

二、軸稱重汽車衡的動態(tài)校驗

1. 動態(tài)校驗軸稱重汽車衡的標準器，按照建議的規(guī)定是“雙軸剛性車輛。”這與靜態(tài)衡器核定用的標準器——砝碼相比較，其嚴格性有較大差異，砝碼作為標準器其標稱質量和不確定值是*的。無論用它在何時何地來校驗靜態(tài)衡器，其不確定值或誤差是一致的、可重復的。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，使用不同的校驗秤對同一車輛求得的結果的*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性相比不在同等級別，也很難達到軌道衡標準橋衡車的水平。

下面根據用于校驗的“參考車”的數據進行分析討論。

整車稱重得到的整車靜重為 15.46t

軸 1：平均值＝6.393t； 標準差σ 1=16.3kg

軸 2：平均值＝9.108t； 標準差σ 2=11.3kg

兩軸和重：＝15.501t；標準差σ ＝20.8kg

與靜重差＝4.1kg

由以上數據求得各相關系數，分別為：

Ρ x1·x3=84.0% 前輪與總重的相關系數

Ρ x2·x3=62.3% 后輪與總重的相關系數

Ρ x1·x2=10.6% 兩輪間的相關系數

從以上相關系數可看出車輛的車廂部分是造成“重心移動”的主要因素。根據軸 1 和軸 2，也就是兩軸車輛的前后輪，之間的相關系數值為 10.6%，說明這樣的車軸達不到理想剛性的要求。另外不同車輛的前后輪的相關系數不可能相同，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準器的一致性。不同的“參考車”檢定同一臺軸汽車衡，可以得到不同的結果，而且結果

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多年來是使用得到法制認可的檢定車（設備）。這不僅檢定時省時省力，而更重要的是確保檢驗結果的一致性和可重復性，值得我們參考。

由此可見，在考慮到前后輪相關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。因此是否應用欲稱重的車輛，都應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，每個廠家的產品都要選用不同“參考車”來做認證校驗是不容易實現的。

所使用的“參考車”測得數據、結果，應有記錄，以供以后考察軸汽車衡不確定性的重要參考數據。

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、粗糙度有密切關系。同一臺秤安裝條件不同，其測量結果也可能不同。嚴格講，在特定條件下，對秤的認證結果并不能代表該種秤在其他條件下的不確定度誤差。

三、應如何解讀對動態(tài)軸汽車衡的校驗數據，是計量部門、衡器生產廠家甚至用戶都應有所了解和認知。

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，主要是設在高速路監(jiān)測車輛載。所以我們關心的主要是根據所得到校驗誤差，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。我認為作為監(jiān)測用的動態(tài)軸稱重汽車衡主要是要求經久耐用，并能在較長時間內得保證其測量精度。由上述對參考車的校驗結果可看出：

此雙軸車、能夠滿足“剛性”的要求，因為在考慮到相關系數求得的標準差（σ =20.8kg），與不計相關誤差影響的標準差（σ =19.8kg）相差很小。

對整車稱重結果為 15.50t，與靜重差為 4.1kg，9 次測量結果的標準差為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品，其生產數量在*也可能是多的國家。但也和我國生產的衡器和應變傳感器一樣，是生產大國而不是生產強國。其實已有眾多的動態(tài)軸稱重汽車衡在現場使用多年。只要我國的生產廠家和計量部門稍加留意這些衡器在使用中出現的問題，總結一些校驗經驗，就可以改進產品質量，并且在上對此衡器提出我們修改建議的意見，增強在上的話語權。