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中國稱重電子秤行業的發展方向

發布時間:2018-03-09

 在電子秤的大概念上,凡帶有電子裝置的衡器均可稱為電子秤。而從自動衡器的概念理解上,我們可以認為凡是在稱量過程中不需要操作者干預,按照預定的處理程序自動工作的衡器,均可以認為是自動衡器。從衡器技術的發展來看,自動衡器應該是電子秤家族中最重要的一員。就自動衡器而論,既包括了我們通常所稱的在稱重過程中,被計量物與稱量承載器有相對運動的動態自動衡器,也包括了在稱重過程中,雖然被計量物與稱量承載器無相對運動,但是稱重是按照預定的處理程序自動連續工作的非動態自動衡器?! ?/span>

  自動衡器產品主要有以下幾大類:  

  (1)連續累計自動衡器:主要產品有非定量皮帶秤、定量皮帶秤(包括定量給料機、耐壓式計量給煤機、皮帶式配料秤等)、核子皮帶秤、沖量式流量計、螺旋給料秤、轉子給料機、連續失重秤等?! ?/span>

  (2)自動分檢衡器:主要產品有重量分選秤、價格標簽秤、車載稱重儀等?!?/span>

  (3)重力式自動裝料衡器(料斗式):主要產品有定量包裝秤、智能組合秤、定量累加秤、減量秤、定量配料料斗秤、定量液體灌裝秤等?! ?/span>

  (4)非連續累計自動衡器:主要產品有累計料斗秤、散糧料斗秤等?! ?/span>

  (5)動態車輛衡器:主要產品有動態軌道衡(不同軌距)、不斷軌軌道衡、單車溜放軌道衡、組合式軌道衡、動態汽車衡、動態軸重秤等?! ?/span>

  回顧我國自動衡器的發展歷史應該可以追溯到上世紀七、八十年代,時值改革開放的大好時機,中國衡器協會提出了"機械改電子,手動改自動"的行業發展方針,揭開了我國衡器工業發展的嶄新的一頁。我國自動衡器技術的發展就是伴隨著:設備配套進口 技術引進 技術模仿 自主研發 技術創新,而逐步發展起來的,發展歷程大致可以分為以下幾個階段:  

  第一階段,設備配套進口階段  

  最初在上世紀六七十年代由于我國經濟的發展的需要從冶金、石化、電力、建材、鐵路等系統,在成套系統進口的同時配套進口了相當數量的各類自動衡器,其范圍之廣幾乎包括了自動衡器的所有品種,這對于此后我國自動衡器工業的自身發展奠定了基??;  

  第二階段,技術引進階段  

  到了八十年代由于改革開放的需要,我國在六五到七五計劃期間,從輕工、機電部門共投資了近億元人民幣,分別引進了日本、美國等西方先進工業國的電子計價秤、電子皮帶秤、電子汽車衡、動態電子軌道衡、計量給煤機技術,以及隨后的散糧電子料斗秤、定量給料機、定量包裝秤、智能組合秤、重量分選秤等電子衡器產品技術;  

  第三階段:技術模仿階段  

  此階段是從上世紀九十年代中期開始的,對于外資企業來說主要是消化吸收基礎上簡單的結構尺寸的縮放,對于部分致力于自動衡器生產的國有、民營企業來說主要是對進口產品進行單純的測繪模仿; 

  第四階段:自主研發創新階段  

  此階段從本世紀初就已經開始,嚴格意義上說目前還處于開始的進行式。大部分外資、國有、民營的自動衡器生產企業為了更多占有中國自動衡器的市場份額,紛紛開始自主研發能適應中國市場的價廉物美的自動衡器產品,從申請發明與實用新型專利的數量上逐年遞增就可以看出這一變化。當然專利要得到市場的認可還有較漫長的路要走?! ?/span>

  以下就自動衡器產品分門別類地論述發展歷程、現狀和展望?! ?/span>

  2.連續累計自動衡器技術發展歷程、現狀和展望 

  連續累計自動衡器主要指皮帶類的連續累計自動衡器,簡稱皮帶秤。我國最早出現機械式非定量非定量皮帶秤是在上世紀五十年代,而真正意義上的電子非定量皮帶秤是在六十年代,當時由機械部北京起重運輸機械研究所研制生產了第一代電子非定量皮帶秤,隨后機械部上海工業自動化儀表研究所、太原工學院等單位也相繼開發出全電子非定量皮帶秤產品?! ?/span>

  在七八十年代隨著我國經濟的發展與改革開放的需要從冶金、電力、建材等系統,在成套系統進口的同時配套進口了相當數量的各類皮帶秤產品。此階段比較突出的是上海寶鋼集團在一期、二期項目引進的設備中配套進口了相當數量的日本生產的非定量/定量皮帶秤產品,由于質量穩定可靠贏得了我國市場的認可?!?/span>

  在七八十年代開始,機械部先后組織了從日本引進非定量/定量皮帶秤整機產品技術;從美國引進非定量/定量皮帶秤整機產品技術;從德國引進定量皮帶秤整機產品技術;從美國引進非定量/定量皮帶秤整機產品技術;電力部組織了從日本引進給煤機(定量皮帶秤)整機產品技術;從美國引進給煤機(定量皮帶秤)整機產品技術。作為我國火力發電行業最關鍵的稱重設備之一的耐壓式計量給煤機的發展,代表了我國電子皮帶秤產品技術已經發展到了一個更高的臺階?!?/span>

  到了上世紀末本世紀初一批原國有企業與大專院校、科研院所由于體制問題從而分離出眾多的民營企業,自行開發了各種皮帶秤產品。在此階段的企業如徐州精達機電測控有限公司的皮帶秤儀表技術;非定量/定量皮帶秤包括耐壓式計量給煤機用傳感器、儀表與整機開發技術?! ?/span>

  目前在我國主要還是以非定量皮帶秤、定量皮帶秤兩大類產品為主,其它非皮帶類的連續累計自動秤,從數量上還不可能與上述兩種產品相抗衡。但是連續失重秤、轉子給料機、螺旋給料秤、沖量式流量計等多種形式的結構,開拓了連續累計自動秤的應用范圍,特別是連續失重秤、轉子給料機等產品突破了傳統的動態稱量模式,由瞬間稱量轉化為連續累計的稱量方式,可大大提高結構空間,對于一些特殊粉料、粘料的連續累計的稱量具有優勢?! ?/span>

  目前定量皮帶秤已大量應用在散料連續配、給料計量的場合,是目前我國定量連續累計配、給料自動秤應用數量最多的產品,而且大有替代非定量皮帶秤的發展趨勢?! ?/span>

  總體上說我國目前的非定量皮帶秤、定量皮帶秤的承重裝置的結構形式還沒有完全突破上述的幾種類型。特別是一些非定量皮帶秤的生產企業不在傳感器、儀表、結構及控制系統上下力氣,只追求數量,不求質量,目前有越做越濫的趨勢,銷售價在2萬元以下一臺的皮帶秤比比皆是?;到峁勾種評腦?,傳感器、儀表的可靠性遠不能滿足現場惡劣環境的要求。目前針對不同現場惡劣環境的基礎性測試與理論研究還缺乏實用性的突破。由于皮帶秤的動態準確度受環境變化影響因素太多,應該客觀地說,目前我國皮帶秤產品的可靠性應用與研究與國外先進水平相比較還是有一定差距的?! ?/span>

  皮帶秤的穩定性檢測手段,一直是困擾和阻礙我國皮帶秤使用準確度的制約因素。上世紀八十年代安徽銅陵建成的皮帶秤試驗基地,曾作為電力部皮帶秤產品市場準入的整機性能測試的考評場所,但遺憾的是由于種種原因,早已廢棄不用。近幾年我國在物料模擬測試裝置的研制上有所突破,取得了驕人的業績。循環鏈碼試驗、空料段鏈碼試驗、物料砝碼疊加試驗均已經取得階段成果,更接近不改變物料輸送工況下自動地對皮帶秤進行動態檢驗,但是大部分制造商和用戶都忽略了一點,就是皮帶秤使用的首次準確度確認必須由實物試驗來確定。目前國內所研制的上述方法只能作為日常使用中的穩定性檢驗手段。較為可喜的是,諸如徐州精達機電測控有限公司等一些足有遠見的企業已經認識到這一問題的嚴重性,一個集現場各種不同使用工況的皮帶秤智能化、自動化動態測試中心已通過省級驗收。

  目前新一代的非定量/定量皮帶秤的計量規格范圍朝著超小型與超大型方向發展。例如已有用于煙草、茶葉、食品原料計量的70~150kg/h流量甚至更小的小型輸送機式定量電子皮帶秤,以及用于大型原料碼頭的8000t/h超大流量的稱重臺式非定量電子皮帶秤的問世,擴大了電子皮帶秤的使用范圍?! ?/span>

  目前稱重給煤機產品除了適用經濟型的循環流化床用40t/h以下的計量給煤機正大量使用外,大流量100t/h、超大流量220t/h以上的給煤機的需求也日益增多?! ?/span>

  近來,各皮帶秤生產廠都在組合式、在線校驗、串聯冗余設計秤臺機構上下功夫,以期達到高可靠性的效果。當然從技術上是可行的,但要進一步考慮產品的性價比,使用戶與市場能夠接受。

  適用于不同場合的超大傾角、可移動秤架、耐高溫、耐壓、防爆等特殊功能而同時保證準確度與穩定性的應用,是當今皮帶秤的高新技術產品應用的發展方向?! ?/span>

  一種分別利用激光和超聲測距計算出被稱物容積從而折算成輸送流量的方法,通過安裝在輸送帶上的激光或超聲傳感器對輸送帶上的物料進行連續稱量的自動配料的激光皮帶秤和超聲波皮帶秤已經問世,該種衡器的最大好處是既具備了核子皮帶秤的非接觸式測量,不受物料輸送皮帶振動、沖擊、張力、跑偏、積灰等影響優點,又克服了人們對核子發射性物質輻射劑量恐慌心理?! ?/span>

  一種將模糊控制理論應用于配料系統的方法有效地解決了定量皮帶秤的控制準確度,進一步提高了系統的計量準確度和配料速度。定量皮帶秤在集散控制系統(DCS)中的應用已經較為普遍?;?/span>CAN總線的定量配料系統以及PROFIBUS-DP/FMS/PA總線、CCLINK總線等分布式稱重系統,也已廣泛應用于各種定量配料系統。

  

  徐州精達機電測控有限公司的高級工程師認為,連續累計自動衡器最新發展課題還應該是在惡劣工業環境下,動態數學模型的建立與先進的數據處理方法,以期提高稱重準確度的自適應能力,是提高我國皮帶秤準確度與穩定性的根本方法。

  

  3.自動分檢衡器技術發展歷程、現狀和展望

  

  自動分檢衡器是對預裝分立載荷或散狀物品單個載荷進行稱重的自動衡器。其中用于自動重量分檢功能的也可稱為自動重量分選秤。自動分檢衡器也可稱為自動重量抓捕秤。

  

  我國自動分檢衡器產品的技術發展較晚。雖然在改革開放后一些石化企業投資項目引進的設備中配套進口了部分自動檢重秤產品,但是總體上說,自動分檢衡器對于我國來說還是相對陌生的。我國最早自行開發的分選秤產品可以追溯到1998年機械部北京起重運輸機械研究所和北京貝斯特工業稱重技術公司聯合研制的大秤量ZJC10/50型自動檢重秤采用了OIMLR51的測試方法,其后一些國有、民營企業也都推出了各自的自動檢重秤產品,但除了上海亞津的產品外,基本上都是秤量較大,一旦秤量較小則準確度較低的初級產品。

  

  自動檢重秤產品的真正的推廣應在本世紀初中國國家質量監督檢驗檢疫總局根據國際法制計量組織(簡稱OIML)2004年正式頒布的最新版R87國際建議《預包裝商品凈含量》的規定,在2005年修訂發布了《定量包裝商品計量監督管理辦法》的第75號令。作為包裝物流品質檢測線上不可缺少的計量檢測設備之一的自動重量分選秤的應用正式提到了議事日程。在此階段先后有日本安立(Anritsu)、日本石田(Ishida)等公司的原裝產品打入了中國市場。上海亞津近年來也加快了引進全套國外技術的全國產化進程。最近一些西方先進工業國的產品也開始進入中國市場,如德國賽多利斯(Sartorius)、德國碧彩(Bizerba)、美國西特(Setra)等公司開始了部分國產化的進程。

  

  目前在我國由于分選秤的規?;粲詬掌鴆澆錐?,新的國家標準與檢定規程正在與OIML-R51接軌制定中。國內一些老企業主要生產用于化工物流行業的大規格的重量分選秤,而對于小規格、超小規格的重量分選秤,由于技術難度較大、分度值太小,國內除了徐州精達機電測控有限公司等少數企業外,多數還處于模仿階段,高精度的分選秤產品直至目前還是國外品牌一統天下。

  

  目前在我國自動分檢衡器產品中,以自動重量分選秤(簡稱分選秤)最為流行。分選秤有檢重與選別兩種功能類型。但是無論檢重或選別,分選秤都是一種對不連續的預裝分立載荷按預先設定重量范圍界限,檢驗被稱物品重量的衡器。對不同重量的物品,根據標稱設定差值進行選別。

  

  分選秤檢測對象有兩類,一是預包裝商品,另一類是無包裝的物品。分選秤一般用在產品生產流水線上時,裝在重力式或容積式自動裝料機或灌裝機之后,用于重量分選并剔除預先設定的不合格品,或用于被稱物品重量分選的分等分級。該秤的秤量準確度要高于重力式自動裝料秤,對于同一等級的分選秤要比包裝秤高出15倍。展望我國自動分檢秤產品近期技術的發展主要如下:

  

  由于自動分選秤產品用于包裝物流在線品質檢測線上,因此為達到最高的生產效率,要求產品本身的計量通過速度最高能到300~400/min,最高選別精度能達到0.2g(3σ)。

  

  最新的分選秤產品已朝智能化方向發展,針對不同的被檢物品的大小和計量速度,可自動決定最合適篩選及計量時間;當ROM/RAM、A/D、光電裝置、通訊等異常時,有提示并采取措施,實現自動調整、自我診斷功能;由于最新的分選秤產品具備了ARCNETETHERNET網絡通訊功能,使得系統可以實現與前道工序的電腦組合秤集中控制,以及遠程??夭僮骷骯譚蠢】刂?。

  

  近幾年分選秤產品更趨向于小巧、多功能方向發展,金屬檢測、X射線異物檢測與分選一體化的重量分選秤已經問世。目前一般金屬檢測器可檢測出0.8~1.0mm的金屬異物,檢測速度可達40~60m/min。由于金屬檢測器不能檢測出諸如毛發、線頭、骨頭、玻璃等異物,為此一種最新的X射線異物檢測器應運而生,該設備除了能檢測出鐵、不銹鋼鐵球絲外,還能檢測諸如毛發、線頭、骨頭、玻璃等異物。檢測速度可達65m/min。

  

  近來世界各工業國又開始把重量分選秤的功能進步擴展到了倉儲裝箱自動化管理。一種集重量分選、裝箱幾何尺寸檢測、射頻自動識別編碼、外形圖像識別等技術于一身的集成化輸送檢測設備已經用于物流、運輸管理系統。

  

  車載電子秤是指在裝載車上安裝了稱量裝置,車輛在運行中可實現稱重的過程。各種形式的車載電子秤主要有抓斗車載電子秤、翻斗車載電子秤、環衛垃圾車載電子秤、叉車電子秤、吊臂式車載電子秤、輪式裝載機電子秤等產品,由稱重過程是按照預定的處理程序自動連續工作的,因此都屬于自動重量抓捕秤的范疇。

  

  4.重力式自動裝料衡器技術發展歷程、現狀和展望

  

  重力式自動裝料衡器是目前我自動衡器產品中,品種分類較多的一種,技術也相對較為成熟。特別是前幾年國內的一些企業,如徐州精達機電測控有限公司等先后引進了新技術和新產品的國產化,縮小了與國外先進水平的差距。

  

  我國定量包裝秤的發展是從包裝秤的設備引進開始的,最初在上世紀六七十年代由于我國經濟的發展的需要從石化行業開始在成套系統進口的同時配套進口了相當數量的各類自動包裝秤。其中較為典型的是作為國家重點投資項目的上海金山石化總廠引進了日本的噸袋、重袋包裝稱重系統拉開了我國定量包裝秤應用的序幕。

  

  八九十年代作為輕工部的重點骨干企業的長沙衡器廠開始了重力式自動包裝秤的開發與批量生產。商業部鄭州糧食科學研究設計所開發的粉料定量自動秤產品開始用于糧食、飼料等行業。此階段引進國外技術二次開發的衡器廠家有常州托利多等公司。特別值得一提的是九十年代末到本世紀初的世界銀行貸款的國家糧庫招標項目中,先后有眾多的國有、外資、民營企業中標生產了50/100kg糧食定量包裝秤產品,例如國有、民營企業的上海亞津、濟南金鐘、無錫耐特、成都科發、華東電子儀器、徐州精達機電測控有限公司等,外資企業有常州托利多等。

  

  同樣在本世紀初,由于一批國家食品安全衛生與預包裝凈含量管理規定的出籠,多頭電腦組合秤產品應運而生。食品生產廠家為滿足顧客對包裝外觀及衛生的要求,需要有操作簡單,具有自動定量稱量功能,能對各種不均勻顆粒與塊狀物品實現精確、高速計量的衡器。在世界上已有多斗式稱量方式,通過計算機對稱量斗實現智能化隨機組合的電腦組合秤產品能實現上述要求。在裝料類重力式自動秤中,智能組合秤是我國衡器行業中新近發展起來的一種智能組合型定量自動包裝衡器。從智能組合秤的發展可以典型地看出我國21世紀最具潛力自動衡器的發展方向。

  

  從重力式自動衡器的使用角度看,可大致分為裝料類與料斗配料類兩種。在料斗配料類重力式自動秤中,機械結構上目前沒有太大的突破,但是隨著計算機與網路技術的發展,目前在配料稱重系統的應用中發展得較快,各種基于工業現場總線、網絡技術的配料稱重系統應運而生。

  

  展望我國重力式自動秤與智能組合秤近期技術發展有以下內容:

  

  目前最新型式的智能組合秤,除了采用雙秤、帶記憶斗、稱重頭數多達20的各種結構型式。新機型可滿足卸下1-2個秤斗清洗而無須?;?、無須重新設定。用于食品計量的安全衛生標準完全達到了美國宇航局的HACCP標準。

  

  智能化數字稱重傳感器的應用,具有數據信號處理前沿技術的DSP的即時快速處理數據,使得智能組合秤的應用如魚得水,集高新技術于一身的產品,毫無疑問可摘得自動衡器的高技術的桂冠。

  

  物料特性的變化是制約重力式自動裝料秤準確度提高的關鍵,目前國外先進自動裝料秤企業均有專用的物料特性試驗室。除了測試物料的各種流動特性外,還可模擬實際結構測試動態輸送流量,從而調整設計結構。我國目前只有少數企業具有此類試驗裝置和場所,而且與國外同類裝置相比還存在一定的差距。盡快建立完善的物料特性試驗裝置和場所是發展自動裝料衡器的有力手段。

  

  新一代粉體專用多頭智能組合秤,采用專用振動盤、專用防漏型供料計量斗、專用下料角度機架和溜槽。計量物料除了適用于各類均勻/不均勻的固體顆粒外,也可適用于各類粉體(包括食品行業用食品添加劑、米粉、面粉、咖啡、奶粉,日化行業用洗衣粉等)的計量。該裝置具有密封性好、稱量速度與稱量準確度高的特點。

  

  針對我國速凍食品發展需要的整機防水型智能組合秤,最近也已通過國家防護等級測試,達到整機防塵密封、整機防水噴射的性能要求。

  

  國外最新系列的智能組合秤,包裝60g/袋裝物料為最松泡的油炸土豆片的最快速度已可以達到140/分鐘;一般顆粒的總計包裝速度可高達240/min甚至更高;近幾年一種以最新理念設計的最新智能組合秤的最高速度已超過了400/分鐘;一種超小秤量的智能組合秤,分度值可達0.01g。

  

  自動裝料秤的自我調整數據,自適應、自診斷。稱重儀表本身可同時記憶100種品種的配方重量,如果與上位計算機連接,可實現條形碼設定、混合產品同步計量等功能。與上位計算機連網后,可實現同時操作32臺電腦組合秤。稱重儀表采用一臺可同時控制2臺秤的工作。為了達到用戶24小時不?;ぷ韉囊?,又能做到每天清洗與物料接觸的粘料內壁。

  

  自動顯示電機動作正常與否;觸摸式顯示器能同時判斷本身的正常與否;自動顯示重量準確與否;

  

  自動顯示打印機動作正常與否;自動顯示局域網正常與否;自動檢查記憶??檎S敕?;A/D轉換自動監視;稱重傳感器波形監測;自動顯示某稱量頭的故障,自適應調整數據,不間斷工作。

  

  5.動態車輛自動衡器技術發展歷程、現狀和展望

  

  動態車輛自動衡器主要包括動態軌道衡和動態汽車衡兩大類產品。綜觀我國動態軌道衡技術的發展,可以分為以下幾代產品的發展歷史:

  

  第一代:可以追溯到上世紀七十年代,由化工部第四設計院開發的我國第一代動態軌道衡深基坑產品在湛江化工廠投入運行,開啟了我國動態軌道衡發展的起點。

  

  第二代:到了七十年代末期,機械部天水紅山試驗機廠在吸取了英國先進技術基礎上研制的我國第二代低外形整體吊裝秤臺的動態軌道衡在東北阜新電廠通過了部級新產品鑒定。該階段先后有中國計量科學研究院研制的動態軌道衡在上海第五鋼鐵廠投入運行。

  

  第三代:最值得一提的是八十年代中期由機械部組織由天水紅山試驗機廠、湖南大學、蘇州儀表元件廠以及鐵道科學研究院標準化所組成的部級科研攻關小組,成功研制了我國第三代運用無開關識別技術的0.2級高精度雙臺面微機動態軌道衡產品,使得我國動態軌道衡技術開始邁入趕超世界先進水平的道路。

  

  第四代:進入本世紀以來,我國在動態車輛稱重技術上又進一步朝著縮小與國外先進水平差距的方向發展。例如第四代的無秤臺技術、不斷軌新技術、車號射頻識別技術產品的應用步伐進展很快,第四代產品較為典型的生產企業如上海亞津、鐵科院路通公司、徐州精達機電測控有限公司等產品。

  

  在動態汽車衡方面,本世紀初隨著我國公路車輛超載超限規定的實施,各省市的公路交通部門紛紛上馬動態軸重秤產品。因而一批動態軸重秤的國有、民營及外資生產企業如雨后春筍般地涌現。但總體上還沒有突破傳統電阻應變式傳感器秤臺的形式。

  

  較為可喜的是,近幾年新技術的應用,例如高速壓電晶體傳感器的理論分析,基于互聯網技術的分布式稱重系統,光纖傳感器結合DSP數據處理系統已應用于我國公路管理稱重系統中,高速、高精度的動態數據處理技術的研究正逐步趨于實用階段。但就總體而言,目前我國動態車輛稱重衡器產品還存在著諸多的弊病,從而制約了動態車輛衡器的高端產品與國際接軌和發展。具體表現如為:低價位產品競爭,使企業過多地追求數量,現有的動態電子衡器,忽略了技術與工藝的先進性,市場缺少高端技術產品;高速動態稱重技術的研究與應用,缺乏占領技術前沿的開發能力、功能不全、穩定性較差;缺少高質量、高可靠性、高端技術的高速動態稱重儀表;缺少快速動態響應的高精度稱重傳感器,造成高速動態稱重技術無法突破;高速動態理論基礎研究不扎實,目前多數還停留在實驗階段,缺少先進實用的高速、高精度的動態數據處理應用軟件技術;由于動態檢測手段不齊全,造成標準、規程的執行無法與國際接軌,更談不上產品技術趕超世界先進水平。

  

  例如我國目前還僅局限于采用標準檢衡車對動態軌道衡和動態汽車衡進行檢定,而不能按照OIMLR106要求對實際整列火車在列重稱重運行條件下測試每節車的重量;還不能按照OIMLR134要求包括各類懸掛型道路車輛的不同車型、變速狀態、不同路面狀況條件下完成動態重量測試;動態稱重計算機軟件系統在使用中無有效的監測手段,造成檢定前按標準車修正的現象較為普遍,無法真實反映衡器的使用可靠性。

  

  展望我國動態車輛稱重技術的發展如下:

  

  用于高速公路計重收費系統的公路動態稱重儀表采用國際先進的動態稱重技術(WIM)、車輛自動識別技術(AVI)、自動車輛分類技術(AVC)、動態稱重數據高速采集與處理技術(DAQ)與高速公路電子票據收集系統(ETC)實現無縫鏈接的集成化控制和檢測系統。儀表配以嵌入式RFID(射頻識別)視頻采集、車型檢測、牌照識別、識別結果傳送聯網通訊適用于Internet網、局域網、MIS網絡化管理,從而實現目標的自動化管理功能。

  

  近年來,美國在高速公路超載超限管理方面一直走在世界的前列。一種AVC自動車輛分類系統(AutomaticVehicleClassificationSystem)在美國的高速公路上已較普及。一種ETC高速公路電子票據收集系統集自動捕捉超載超限,自動收費與??鈑胍惶?,目前在日本與歐美已很普及。

  

  高速動態軌道衡稱重儀關鍵技術及裝備研究重點是引入嵌入式設計理念,采用先進的遠程控制與診斷技術、圖像處理、模式識別和人工智能技術。自動動態稱重波形繪制及數據分析、自診斷車速補償。動、靜態稱量自動轉換。嵌入式車號識別軟件與高速采集與處理技術(DAQ)的應用。該儀表開發成功可同時獲得車輛的重量、速度、車號數據。動態車速達到50km/h,動態稱重準確度保持在0.5%以內。

  

  傳統的電阻應變式稱重傳感器由于其動態響應較慢,已跟不上高速動態稱重場合。所以彎板式、振弦式、電容式(墊板式和條式)、光纖條狀、壓電陶瓷、共聚物壓電薄膜式、壓電石英晶體式等多種形式稱重傳感器相繼問世。在上述各類傳感器中,石英晶體傳感器、光纖傳感器以其頻率響應寬、動態稱重速度快、稱重信號穩定的特點尤其受到青睞,在國內外已有在實際現場安裝應用的介紹。

  

  動態稱重是一項比較復雜的技術,其中數據處理是目前國內、外動態稱重研究的重點。目前大多采用傅立葉分析與均值濾波法、非線性最小二乘法優化理論法、擴展卡爾曼濾波法、小波理論分析法、以FPGA實現的FIR低通數字濾波法、參數估算法、EMD經驗模分解法、矢量量化與自適應修正算法等。目前首要解決的是從模型仿真的實驗階段發展到真正的實際應用階段。通過分解逐步將稱重信號中的動態分量分離出來,從而得到反映真實軸重的穩態值。

  

  結尾與展望

  

  縱觀我國自動衡器技術發展歷程,可以從一個側面看到我國電子衡器從上世紀七八十年代以來,中國衡器工業在貫徹"機械改電子,手動改自動"的行業發展既定方針上所走過的道路以及今后還將繼續邁步的金光大道。徐州精達機電測控有限公司的高級工程師認為我國自動衡器乃至電子衡器各制造廠商與研發機構除了應開發出性價比更好的電子衡器產品外,應更加拋開低價位的、低質量的、無序的、惡性競爭局面,緊跟世界電子衡器最新發展潮流,三高(高速、高精度、高性能),三化(自動化、集成化、網絡化),以期開創我國電子衡器技術大發展的新里程碑。

 

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