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動態軌道衡稱重誤差的分析
2019-09-02 11:43:40 亚博真人: 作者: 【 】 浏览:0次 評論:0

現今,神華黃骅港務有限責任公司的翻車作業是連續不間斷的推動作業,動態軌道衡可以更加精准、有效的將煤炭重量予以計量。然而不可忽視的是動態稱重也有自身的劣勢,由于其是在車輛行駛計算之中進行稱重的,相應的就無法避免受到外界環境、路面不平穩、車輛振動與翻車機作業過程中撥車機實施作業過程之中對于列車的影響,而最終出現幹擾信號的情況,所以怎麽規避這些因素,就得要加大動態稱重的精准度。衡器是稱重物體的關鍵工具,已經有幾千年的曆史了,在世界科學技術水平逐步發展的形勢之下,衡器也得到了進一步的發展。電子衡器已經成爲了主流産品,已經成爲工業生産與民用生活之中十分關鍵的産品之一,但雖然是電子衡器,精准性與快速性也成爲了很難同步的技術指標。所以,全動態電子衡器的開發與生産也在不斷的研究之中,電子動態軌道衡計量系統和神華黃骅港務有限責任公司管控技術平台的高效融合已經逐步的發展無人值守的自動化作業,這已經逐步的發展成爲該領域之內的領先者。

1 衡器的发展史

從古至今,稱重技術的作用十分關鍵,在全世界範圍之內最早的計量器具可以追溯到中東的埃及,在我們國家也有幾千年的曆史,在黃帝“設五量”之中,權衡則是其中之首。

在古代稱重計量的過程之中,這是影響十分繁瑣的體力勞動,在商品貿易逐步發展的形勢之下,人們也發明了架盤天平。到了17世紀則發明了不等臂台秤,尤其是運用了1678年胡克定律之後,則發明了彈簧秤,雖精確度較差,但因爲讀數的便利性,目前也在運用之中。

發展至近代,在新材料發展發明與貿易和工業發展的形勢之下,急需要實施快速計量。1921年在世界範圍之內首次出現了傾斜杠杆秤,再到20世紀50年代,相對簡便化電子裝置的計量器具已經逐步的進入到人們的視野之中,我們國家的電子衡器發展則是在20世紀70年代因爲電阻應變片式而在稱重傳感器技術之上的得到了突破而起到了質的飛躍。各類電子衡器也慢慢出現,且得到了國民經濟各個部門的大範圍運用。像是轉向架計量、運輸行業的軸計量、輕紡工業的打包計量、鋼水包澆注件的稱重廠以及冶金工業的物料配備稱重等。由此可見,電子秤技術在社會之中的作用不可忽視,也逐步的受到了人們的重視。

再到20世紀末,處在信息技術革命之中,這很好的促進了電子秤的進一步發展,自動計量的快速性與精准性也愈發受到人們的重視,其勢必會成爲主流趨勢。網絡信息技術的大範圍運用促使該類動態計量方式成爲了企業管理過程之中尤爲關鍵的步驟,其可以很好的協助企業進行生産組織與産品營銷的活動,在這種形勢之下,也出現了將自動計量、遠程監控、數據自動打印、自動上傳作用融合在于一體的無人值守工作模式。

在工業生産自動化程度逐步提升的背景之下,生産企業對于動態電子衡的標准也得到了顯著提升,不但要提升其在線測量的速率,還得要提升精度標准。所以,工業控制計算機(IPC)控制的動態電子衡器的開發也十分關鍵。由于運用工業控制計算而引入到數字濾波技術,可以運用各類繁雜的數字模型的計算來實現,從而將其中動態幹擾因素予以排除,最終輸送出來最爲精准化的質量數據信息。運用人工智能技術的方式來在線調整系統數據,其不但可以加大動態電氣衡器的運用範圍,且其中諸多硬件均可以運用軟件來予以替代,這樣一來不僅使得硬件電路予以簡化,還促使後期的維保工作更加方便。無人值守計量站則是在形勢之上來依照企業ERP系統與先進化的鐵路車號識別系統在該領域之中始終占有著絕對的優勢。

動態軌道衡主要可以分成三類,分別是控制系統、稱重系統以及結語兩者間的轉換系統,現今在我們國家測力和稱重技術領域之中,動態軌道衡技術已經趨于成熟化,控制系統的微機技術也慢慢得到健全,人們也在稱重系統的技術開發與研究之上慢慢的重視起來。

2 動態軌道衡稱重誤差的分析

動態電子軌道衡的關鍵就在于判別車型之上,實質上就是在通過計量站的時候動態稱重系統如何將車頭、車皮和其中每一節車皮所對應的前後兩組轉向架判斷出來,最終將該節車的重量判斷出來。判斷車型的稱重系統,目前判斷車型的方式主要有兩類,分別是用軟件判別與硬件判別,在這之中前者是運用讀取列車經過計量段的之後稱重傳感器所輸出的波形文件,再利用計算機程序進行編制的一類方式;後者則是運用在計量段之內利用接近開關計算機來讀取接近開關的情況,從而判斷出來是不是合理的計量。

通常情況之下,運用軟件評判或者是硬件評判都可以達到滿意的成效。但是針對列車稱重問題,由于現場工作環境複雜,硬件評判的關鍵部件臨近開關的維保較難,因此運用軟件來進行濾波,也就是選擇運用軟件車型判別方式。選擇車型評判的方式主要是分析數學模型來找到最爲適宜的方式。在選擇數學模型的時候,主要是運用辨識理論、濾波理論和振動理論等力學和數學的方式理論來分析並選擇出來。在選擇與確定數學模型的時候,首先要了解稱重傳感器在受到動態變力作者用的時候輸出的確波形,隨即在頻域與時域之中,對照分析實際波形的頻域圖與時域圖,從而得到兩者之間的區別,最終再運用數學的方式來構建數學模型。

2.1 衡体机械部分调整,变化所产生的误差

對于衡體機械部分中所發生的誤差展開分析,其重要參考的是制造中常用的設計方案、加工方式、原料選取、加裝檢修和衡體內部所爆發的盈利變化情況。在每一次檢定調試工作完成之後,誤差實則是一個定值,所以該誤差針對承重結果來進行分析,隨即可以選擇應用相應的稱重軟件來予以糾正。動態軌道衡中的衡體,實則就是在具體進行測量時候所承載被測物主要體現,且在動態稱重測量車輛運行的過程之中。

相應的就會導致涵蓋衡體內應力之內的諸多因素是變幻多端的,例如其之中的間隙、引軌爬行、鋼軌磨損、穩固狀態、各部距離等,像是這些因素的變化不僅會影響到定值發生變化,且還會改變衡體的彈力系數,這些均可應用軟件來展開手動變更零點振蕩,這亦便是我們一般所說的“調零”,適當的于檢衡時,要把動態軌道衡的非線性因素考量進來,軟件系統參照的是各個噸位實施“斜率調整”,然而因爲彈力系數發生變化而出現誤差,最終引發測量誤差情況的發生。

2.2 电气部分所引起的误差

動態軌道衡設備電氣之所以會出現誤差,主要是因爲工作壽命、工作質量、重力傳感器、電磁幹擾以及稱重軟件系統等等。在這之中,軟件性能優劣十分關鍵,如今動態軌道衡所出現的判別車型問題,其主要因素便是軟件性能少。因爲動態軌道衡的工作環境通常均是處于電化區段之內,改由牽引電流因而産生的磁場和其它強磁感染因素均會造成稱重系統損壞,進而使傳感器-計算機正門棟的信號波形爆發波動、信號阻礙的頻譜變闊,虛假使軟件系統的抗幹擾性變差,適當的幹擾信號旋即便會沖擊到判車,不僅會發生“丟車”情況,而且也會爆發測重波形的錯誤取值,最後造成測量結果絕不精確。不僅是如此,虛假使選取的重力傳感器的線性範圍不錯,那麽工作質量于使用期限內不會有較大的誤差,然而長此以往,由于高頻率使用傳感器,就會導致測試出現誤差。

2.3 空车自重所引起的误差

根據目前的實際操作情況來展開分析,因此車輛所承受的重量重要便是車輛總重減去車輛自身重量,不過車輛自身重量亦根據的車輛于投産時的數據來當作參照依據,所以,于車輛重量和標記的軸重有差別時,旋即便會組成一個和動態軌道衡測試精度有關的現象。

2.4 机车在过衡时变速运行所产生的误差

動態軌道衡,實質技術應用剪力傳感器和重力傳感器透過過衡車輛建構因而成的垂直壓力與切力轉變因而來的電信號,適當的亦便構建了測重的一個系統,垂直壓力和橫向切力的大小均會影響到最終的測量結果。假設在一個相對理想化的狀態之下,機車牽引車輛勻速行駛在一個平直的動態軌道衡之上,動態軌道衡僅僅只是承受來自于車輛的重力,相應的就可以進行精准化的測量。然而在具體運用的過程之中,軌道衡衡體部分在保持垂直與水平的狀態之下可以實現,其音軌和其他部分想要長時間的保持在平穩的狀態。所以,在機車于過衡作業中加力牽引或是應用刹車的時候,對軌道衡而言,會直接性的導致一個掃往切力和垂直分力,分力的大小重要受車輛長度、軌道坡度、車輛重量、牽引力和制動力等等。虛假使該分力作用的時間絕不短,旋即可應用電氣濾波或是軟件程度來克服,虛假使作用時間這麽短,便會直接性的影響到最終的測量結果。

3 动态轨道衡称重过程的自动控制

動態軌道衡稱重過程自動控制的主要職責就在于逐步的分解過衡的列車,依次識別出來煤車、機車以及被稱車輛,從而將每一個被稱車輛重量和行車速度計算出來。並通過模擬量判別的方式來分析台面荷載信號的變化階段實施稱重控制。在控制的階段之中主要涵蓋:首先是可以精准的找到其中每一個變載階躍,依據車輛理想化的過衡狀態,針對車輛識別與列車行進狀態;其次則是要實施有效的稱重數值的采樣,將被稱車輛的重量計算出來。雙台面動態軌道衡車輛判別方式主要運用的是“凸”形方式,並找到過衡列車的每一個轉向架,兩個轉向架構建而成一輛四軸車,從而也就實現了判斷一個車輛的工作。機車的判別方式基本類似,同時也是依據機車的過衡特征來實現判斷。

動態軌道衡運用的是限速稱重。行車速度通常合理控制在3~11Km/h之間,行車速度大于11Km/h就得要實施超速報警,在3Km/h之下則要實施低速報警。在稱重的階段之中要進行行車速度的計算,並將其當做是稱重參數。行車速度是被稱車輛的一個軸通過台面的速度,本衡所運用的是被稱車輛第3軸,那麽假設被稱車輛是勻速經過台面的。第3軸經過台面的距離是台面的長度,本衡是2.5m,經過台面所運用的時間可以運用第3軸經過台面的采集次數和采樣頻率實施相應的計算,采樣次數的測量運用的波形判斷來獲取的。

双台面整车计量,实质上就是被称车辆的前后转向架一同放置在称重台面之上的时候,左右称重台面传感器所传输出来的信号段是有效的称重数据段,其中的每一个数据值来为一转向架的台面振动幅、车辆振动振幅以及稳态值 (静态重量) 等等的A/D转换码值叠加值。

4 提高称重精度的方法

4.1 强化称重过程

在沒有火車經過的時候,整個衡器處在一個等待計量的狀態。在一列火車行駛而來的時候,由于計算機判斷主要是從左邊還是右邊而來,且在彩色屏幕之上顯得的是“從右往左”或者是“從左往右”,另外也正在從“等待計量”情況轉換成爲“正在計量”情況。相應的傳感器輸出和節重之間成正比的輸出信號,在通過前置放大濾波之後,因爲屏蔽電纜輸送到機房實施再方法與濾波,那麽經過計算機來針對動態數據的采集、循環、儲存進行控制,進行整車或者是轉向架進行跟蹤采樣進行自動化,轉換,實施車速快慢變換,隨即可以隨時調整車重系數與動態變量,確保計量檢測的有效性。

4.2 采用消除长期累积误差的方法

動態軌道衡在長時間運用的過程之中會出現累積性誤差,主要是因爲傳感器長時間受力而出現變化。在這種形勢之下,在軟件設計的過程之中,設置了專門的補償流程,來及時的補償長時間所出現的累積誤差。在運用軌道衡一段時間之後,用戶可以隨時予以調整,來在最大限度之上來保障軌道衡測量精准性。

4.3 提高引路轨性能

在機械系統環節,主要運用的加大引路軌性能等的方式,可以減小列車自身的振動幅度,最終從根本之上來降低測量所出現的誤差。

5 结语

總之,目前,在工業生産與商業貿易逐步發展的形勢之下,人們對于動態稱重系統的需求也在變大。動態稱重主要是在車輛行駛階段之中自動車輛的總重或部分重量實施稱重與計算的環節,和靜態稱重對比分析得知,動態稱重不但速度快、時間短,且可以實現整車不摘鈎的進行連續性車中,並不會硬性到正常化的交通。然而動態稱重也會有缺點,由于車輛在行駛的階段之中實現稱重,就勢必會受到車輛振動、路面不平、環境因素的而引發的幹擾信號,這嚴重的影響到了動態稱重精確性。由此可見,本文的研究也就顯得十分的有意義。

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