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汽车衡应用

在当今的工业领域，高效、准确地称量大型物体至关重要。本文揭示了从汽车衡到混合系统等称重技术的最新进展，并探讨了测量方法、精度和法律法规等关键主题，为优化各种应用的称重流程提供了宝贵的见解。
Man checking trucks on weighbridge using a tablet computer

有效且经济高效地称重大型物体

Illustration of a truck scale in isometric perspective

在现代工业化(工业4.0)和物联网(IoT)时代，机电秤和混合秤配备了数字应变片称重传感器、带有数字重量仪表和操作员指导的称重终端，以及打印机、开关触点、现场总线和网络接口、第二显示器和更多附加设备的各种接口，所有这些设备都能实现自动化称重过程。

WTX110称重终端可与任何具有RS485接口的模拟或数字称重传感器结合使用，作为数字测量链使用，不会造成信号损失。使用TFT彩色显示屏，整个秤易于现场操作。以太网接口使WTX称重终端能够连接到网络，通过HBK PanelX软件实现远程参数化、可视化和控制。秤操作需要称重软件，该软件控制整个称重过程，一直到发票的编制。

Illustration of a weighing electronic WTX110 in isometric perspective

称重设备的类型

汽车衡通常是非自动的，即依靠操作人员。自动称重仪(AWI)可完全自主地执行称重操作，包括定位和卸下负载，从而有助于工业生产的自动化。然而，这种类型的秤需要特别批准，并受欧盟指令2014/32/EC的约束。轴重秤在德国不合法，因此不能用于货物运输。因此，它们仅用于检查。一体式汽车衡用于称重大多数车辆，既可以安装在地面(与地面齐平)，也可以安装在地面之上。

汽车衡的历史

卡车秤的历史始于工业化以及由此带来的货物流动和重型货物运输的增加。直到18世纪，货物一直被手工放在地磅上。由于这项工作是手工进行的，货物重量不能超过500公斤，而这个重量是当时一个普通集装箱的重量。

自20世纪中叶以来，机械称重机逐渐被电子秤和混合秤所取代。基于应变片(SG)的称重传感器正变得越来越普遍，事实上，自1990年代中期以来，称重传感器一直是汽车衡的技术基础。

汽车衡既可以是坑式安装，也可以是表面安装。表面安装的地磅可以毫无问题地进行调整，更易于清洁和维护。然而，它们也比汽车衡更容易损坏，因为汽车衡与地面齐平，也可以倾斜地穿过，因此通常成为工厂场地长期使用的首选衡器。

汽车衡采用钢筋混凝土或钢筋。为防止测量误差，必须在衡器投入运行前进行偏心负荷补偿。在此，参考砝码被放置在秤的所有称量点上，并进行符合性评估。此外，天平随后逐渐承受越来越多的重量，直至最大负荷。这样，在后续操作中，由于单边加载而导致的刻度测量误差将降至最低。

使用汽车衡

操作汽车衡有不同的选择。首先，将车辆开到衡器上。然后，驾驶员可以通过操作员终端或控制柜启动称重。有多种识别方法(例如移动设备或条形码)可用于将称重操作与订单配对并防止未经授权的操作。此外，车辆号牌被记录下来，并使用摄像机和/或基于传感器的位置监控与订单配对。

如今，还可以远程控制，例如，使用加密数据通信激活的大型显示屏。

Male employee monitoring the truck scale

计量方法

在现代卡车秤中，重量是借助称重传感器测量的，如HBK的RTN或C16i。对于合法的贸易用途，这些模拟或数字称重传感器必须满足某些基本条件，并且安装符合欧洲适用的准则(WELMEC 2.4 ) 。应变片称重传感器是常用的。施加负载时，作为弹性元件的称重传感器会变形，导致称重传感器应变片上的电阻发生电子可测量的变化。该数据被传输到电子装置，如称重终端，经过处理，在显示屏上显示为重量数字。

如今，数字称重传感器经常被使用，能够在实际的传感器中转换为数字信号。为此，在称重传感器中集成了一个小型放大器板，然后将其密封。然后放大器将模拟应变片信号转换为数字信号，因此在称重传感器本身中对噪声敏感程度大大降低。这消除了由于作用于测量通道的影响而产生的干扰，也在很大程度上防止了传感器信号的篡改。

测量精度

作为商用、中等精度的称重机，汽车衡必须符合德国《计量与验证法令》规定的精度等级III。精度基于相对分辨率，即最大载荷(最大值)和最小分辨率重量值的商，验证秤间隔e(=d)。

衡器精度等级表

类 检定分度 最小负荷 最小检定分度
    30 min。 30 min。 最大
I 0.001g<e 100 e 50000 -
II 0.0001g < e < 0.05g 20 e 100 100000
  0.1g < e 50 e 5000 100000
III 0.1g < e < 2g   20 e 100 10000
  5g < e 20 e 500 10000
IIII 5g < e 10 e 100 1000

经法律验证的衡器的误差容限由国际法律计量组织(OIML R76)制定，并已纳入指令2014/31/EU。

此外，测量精度始终还取决于环境条件和适当的操作和维护。配备过载保护和偏心负载补偿的精确坚固的称重传感器降低了不准确测量的风险。通过数字称重传感器，可通过WTX110-D称重终端的集成显示器和键盘方便地调节偏心负载补偿。

汽车衡的法律验证

对于以法律换贸易的应用，天平需要强制性的法律核查，以保证测量结果的准确性并保护消费者。因此，这适用于大多数检定分度。只有少数部门不受国内法律换贸易义务的约束。在此，适用不同的法规，例如适用于航运公司的《海上人命安全公约》。

衡器制造商必须对衡器进行符合性评估/初步核查，以便主管标准局进行法律核查。此外，自2015年以来，工厂经营者有义务在秤投入使用后六周内向主管标准局登记新的和经过翻新的测量仪器。

合格评定在三年后失效(在德国，其他国家时间更少 ) , 标准局必须再次核实该量表才能合法地继续运行。

不仅仅是零件：一体化称重解决方案

除了在衡器安装现场进行称重操作外，目前还需要移动和自动化解决方案。从平板电脑和智能手机等现代设备上的操作和可视化，到基于网络的解决方案，这些解决方案使称重终端能够在全球任何地方访问和监控。这得益于WTX110称重终端的加密数据传输(HTTPS)和内部保存的称重过程。为此，创建了网络证书，传输数据的接收单元也必须具有该证书才能建立数据流量。

除了在WTX110的显示屏上现场显示称重过程外，还可以通过称重技术应用程序或HBK PanelX操作员软件同时显示和使用数据。

Infographic of a measurement chain for truck scales in isometric perspective

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