Первые отечественные весы для взвешивания в движении

В СССР первые автомобильных весов для взвешивания в движении были спроектированы и построены в Одесском политехническом институте. Это были электротензометрические стационарные автомобильные весы марки 1ВАТ.

Технические характеристики автомобильных весов 1ВАТ

Они таковы:

  • Пределы взвешиваемых масс 20—70 т.
  • Приведенная относительная погрешность ±1%.
  • Скорость движения автомобиля, до 6 км/ч.
  • Габаритные размеры грузоприемной платформы, 8,8 X 4,5 м.
  • Рабочий диапазон температур регистрирующего прибора (°С), 10—35.
  • Дискретность 100 кг.
  • Питание от сети переменного однофазного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц.

Конструкция и особенности работы

Взвешивание автомобиля производилась в целом. Грузоприемная платформа автомобильных весов опиралась на четыре тензорезисторных преобразователя. В качестве регистрирующего прибора была применена счетно-суммирующая машина.

Грузоприемное устройство автомобильных весов типа 1ВАТ состояло из платформы, опирающейся через силоизмерительные преобразователи на четыре маятниковые опоры. Конструкция маятниковых опор обеспечивает приложение силы только по оси силоизмерителя и почти полностью устраняет боковые силы. Для предотвращения смещений грузоприемной платформы в горизонтальной плоскости при наездё и съезде автомобиля платформа фиксируется струнками, работающими на растяжение. Она представляла собой сварную конструкцию, состоящую из четырёх двутавровых балок, соединённых двумя поперечными балками того же профиля.

Особенностью автомобильных весов типа 1ВАТ являлась оригинальная форма грузоприемной платформы. По данным разработчиков, ступенчатая платформа весов обеспечивает значительное уменьшение колебаний системы «грузоприемная платформа — автомобиль», возникающих от удара колес о платформу, вследствие того, что на неё автомобиль наезжает поочередно левыми и правыми колесами.

При наезде задней оси автомобиля сигнал с тензорезисторных преобразователей подается на переключатель, а с него — на усилитель. Сигнал усилителя после выпрямления выпрямителем поступает на управляемый фильтр, который в несколько раз ослабляет динамическую помеху, возникающую из-за вертикальных колебаний центра масс системы «платформа – автомобиль». В процессе взвешивания и выходе фильтра формируется и запоминается на конденсаторах постоянное напряжение, пропорциональное среднему значению сигнала с преобразователей.

Перед съездом переднего колеса с платформы ко входу усилителя подключается компенсирующее напряжение с выхода делителя автокомпенсатора. Компенсирующее напряжение и измеряемое сравниваются при помощи нуль-органа. Блок управления обеспечивает необходимую последовательность работы. С помощью дешифратора двоично-десятичный код преобразователя «аналог—код» преобразуется поразрядно в десятичный и вводится в ЭВМ. В приборе предусмотрен вывод информации параллельным кодом.

Какими недостатками обладали первые автовесы и что сделали для их устранения

Электронные тензометрические весы имеют ряд существенных недостатков, заключающихся в наличии погрешностей от временного и температурного дрейфа нуля и чувствительности, а также в нелинейности выходных характеристик тензодатчиков. Разрабатываются различные способы ликвидации таких погрешностей. Один из способов заключается в специальном алгоритме автокоррекции. Масса движущегося объекта определяется по результату вычисления трех измерений. Например, первое измерение — масса грузоприемной платформы с подвешенным к ней эталонным грузом и взвешиваемым автомобилем. Второе измерение — суммарная масса грузоприемной платформы и движущегося автомобиля. При третьем измерении вводится коэффициент к. Автоматическая коррекция обеспечивается конструкцией грузоприемной платформы с установленным под ней электромагнитом, который присоединяет к платформе эталонный груз массой 1024 кг. Управление электромагнитом производится вторичным прибором. Платформа представляет собой сварную конструкцию, опирающуюся через четыре тензорезисторных преобразователя на маятниковые подвески.

Опытный образец автомобильных весов типа ТС-60Д24АД, разработанный ОКБ СИМ (г. Одесса) и Куйбышевским филиалом института «Оргэнерго-строй», прошел государственные испытания ещё в 1971 г. на Быстрореченском карьероуправлении.

Технические данные весов типа ТС-60Д24АД

  • Тип весов — электронные тензометрические;
  • Наибольший предел взвешивания — 60 т;
  • Наименьший предел взвешивания — 10 т;
  • Допускаемая погрешность весов % от наибольшего предела взвешивания ±1%;
  • Вариация показаний нагруженных весов в пределах допустимых погрешностей;
  • Габаритные размеры грузоприемной платформы 9 х 4,5 м.
  • Скорость движения автосамосвала при взвешивании — до 6 км/ч;
  • Отсчётное устройство — цифровое табло;
  • Дискретность отсчета по цифровому табло — 100 кг;
  • Цикл взвешивания — автоматический;
  • Масса — 22 т.

Фиксация платформы весов в горизонтальной плоскости производится растяжками. Алгоритм реализуется вычислительным устройством, результат измерения фиксируется блоком регистрации, управление последовательностью всех необходимых операций осуществляется блоком управления.

Управление работой весов производится автоматически от двух индукционных путевых сигнализаторов. Первый установлен перед весами, второй — у грузоприемной платформы.

На автосамосвалах установлены индукторы, которые при приближении к путевому сигнализатору наводят в них сигнал. От сигнала первого путевого сигнализатора производятся подготовка к первому измерению (присоединение эталонного груза к платформе) и первое измерение. Сигнал со второго сигнализатора поступает в аппаратуру, когда самосвал находится на грузоприемной платформе. В это время производится второе измерение. После съездасигнал со второго сигнализатора прекращается и производится третье измерение.

После получения всех измерений производится вычисление массы автосамосвала. Значение массы выводится на цифровое табло и запоминается. Информация о номере автосамосвала и значение его порожней массы поступает в виде закодированного сигнала с индуктора на путевые сигнализаторы и далее после дешифрации — на ЭВМ.

Какова ситуация в нынешнее время

В настоящее время в автомобильных весах для взвешивания в движении используются более современные алгоритмы. Каждый производитель стремится держать в секрете свои методы борьбы с вибрацией, способы распознавания грузов и т.п. Часть достаточно сложных вычислений перенесена из аналогово-цифрового и управляющего блока автомобильных весов на уровень программного обеспечения (иногда микропрограмм контроллеров). Это предоставило широкие возможности для настройки весов под конкретный производственный цикл. При разработке нового алгоритма или изменении старого достаточно обновить программу. Широкое применение автоматизированных систем – различных АСУТП – позволяет встраивать подобные весы в автоматизированные и автоматические системы.

Раздел автомобильные весы для взвешивания в движении

Отправить запрос