您提到的“称洒水车的地磅”,并不是指洒水车开上一个固定的地磅秤,而是指集成在洒水车上的车载动态称重系统,这个系统可以在车辆行驶或作业时,实时、动态地测量罐体内的液体重量。
这套系统通常由以下几个核心部分组成,它们协同工作,完成从重量测量到数据显示的全过程:
核心称重传感器
这是整个系统的“感官”部分,负责将罐体内液体的重量这个物理量,转换成可以测量的电信号,根据安装位置的不同,主要有两种技术路线:
罐体式称重传感器
这是目前最主流、最精确的方式。
- 安装位置: 直接安装在洒水车罐体的支撑结构上,通常是罐体与车架连接的U型螺栓或支座处。
- 工作原理: 当罐体内有液体时,重量会通过罐体传递到支撑结构上,进而作用在这些传感器上,传感器内部有弹性体(如应变片),在压力作用下会发生微小的形变,这个形变会改变其电阻值,通过惠斯通电桥等电路,将电阻变化转换成一个微弱的电压或电流信号。
- 优点: 测量精度高,受车辆行驶、路面颠簸等动态因素影响相对较小,是目前的首选方案。
轴重式称重传感器
这种方式通常用于对精度要求不高,或后期加装改造的场合。
- 安装位置: 安装在洒水车的车桥(车轴)上,测量单个车轴的负载。
- 工作原理: 通过安装在车轴上的传感器(如轴销式或板式传感器)来测量车轴承受的重量,整个车辆的重量是所有车轴重量之和。
- 缺点: 测量精度受路面状况、车辆悬挂系统、刹车、转弯等多种动态因素影响较大,误差相对较大,而且它测量的是总重量,无法直接知道罐内液体的净重(需要减去车辆自重)。
信号处理单元
这是系统的“大脑”和“神经中枢”,负责处理来自传感器的原始信号。
-
称重仪表/显示器:
- 功能: 这是用户直接交互的界面,它接收来自传感器的微弱信号,并进行放大、滤波、A/D转换(模拟信号转数字信号)。
- 核心算法: 内部固化了称重算法,用于校准、计算和补偿,它会进行皮重自动扣除,即先记录下空车时的重量(皮重),之后再测量重车重量,两者相减即可得到罐内液体的净重。
- 通常会显示总重、皮重、净重(液重),以及一些状态信息(如单位、是否稳定、超载报警等)。
- 安装位置: 一般安装在驾驶室内,方便驾驶员随时查看。
-
接线盒/接线盒:
- 功能: 当使用多个传感器(通常罐体有多个支撑点)时,接线盒用于将所有传感器的信号线汇集起来,并进行并联处理,然后将合并后的统一信号输送给称重仪表,它起到一个信号汇总和匹配的作用。
辅助部件
这些部件确保了系统的稳定运行和数据的准确。
-
称重传感器电缆:
- 要求: 这不是普通的电线,它必须是高屏蔽、抗干扰的专用电缆,以防止车辆发动机、电机等产生的电磁干扰信号影响微弱的称重信号,导致数据跳动不准。
-
安装固定件:
包括U型螺栓、支座、角铁等,用于将传感器牢固地固定在车架和罐体之间,安装的牢固程度直接影响称重精度。
-
温度补偿模块:
- 功能: 高精度的称重传感器会内置温度传感器或使用温度补偿技术,因为金属在不同温度下会热胀冷缩,这会影响传感器的零点和灵敏度,温度补偿可以消除这种环境温度变化带来的测量误差。
一个典型的洒水车称重系统工作流程如下:
- 空车标定: 在装载液体之前,驾驶员按下仪表上的“去皮”或“置零”按钮,系统此时测得的重量就是洒水车自身的重量(皮重),并将其存储起来。
- 装载液体: 通过水泵或自流方式向罐内加水。
- 重量测量:
- 液体的重量通过罐体传递到下方的称重传感器上。
- 传感器将重量信号转换成微弱的电信号。
- 信号通过屏蔽电缆传输到接线盒(如果有多传感器)。
- 接线盒将信号汇总后,传输到驾驶室内的称重仪表。
- 数据处理与显示:
- 仪表对信号进行放大、滤波和数字化处理。
- 仪表从当前总重中自动减去之前存储的皮重。
- 计算出罐内液体的净重,并实时显示在屏幕上。
- 控制与报警:
- 如果重量达到了预设的设定值(如满载量的95%或100%),仪表会发出声光报警,提醒驾驶员停止加水。
- 有些高级系统还可以与水泵电机联动,实现自动停水。
两种方案对比总结
组成部分 | 罐体式称重系统 | 轴重式称重系统 |
---|---|---|
核心传感器 | 安装在罐体与车架的连接处 | 安装在车轴上 |
测量原理 | 直接测量罐体受力 | 测量整车载荷,间接推算 |
精度 | 高,受动态影响小 | 较低,受路况、悬挂等影响大 |
安装 | 通常在车辆制造时集成,要求高 | 可后期加装,相对简单 |
成本 | 较高 | 较低 |
适用场景 | 对精度要求高的计量、收费作业 | 对精度要求不高的粗略估算 |
一套完整的洒水车车载称重系统是一个精密的机电一体化设备,它通过高精度的传感器感知重量,经过智能的仪表处理和计算,最终为驾驶员提供准确的、实时的液体重量信息,是实现智能化、精细化作业的关键装备。