汽車超載車輛動態(tài)稱重檢測系統(tǒng)方案研究

1、科技信息機械與電子SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2010年第7期汽車超載車輛動態(tài)稱重檢測系統(tǒng)方案研究王清龔長青(菏澤學院機電工程系山東菏澤274015)【摘要】本文介紹了動態(tài)稱重系統(tǒng)的組成，工作原理及其主要功能和應用的重要意義?！娟P鍵詞】檢測系統(tǒng)；車輛；動態(tài)稱重0引言3.2作。近年來，我國公路建設步伐不斷加快，公路通車里程不斷延伸，公路等級不斷提高。根據國家“十五”計劃要求，公路總里程達到160萬公里，其中高速公路將超過2.5萬公里，公路密度達到16.7公里百平方公里。但是由于種種原因，我國公路超載運輸現(xiàn)象普遍，甚至發(fā)展到相當嚴重的地步。公路超載已成為公路路

2、面結構損害、交通事故頻發(fā)的一重要因素。根據不完全統(tǒng)計，全國公路部門每年因超載運輸產生的額外道路維護保養(yǎng)費高達幾百億元。治理公路超載，除必要的“源頭治理”和宣傳教育外，還必須在關鍵的路段設置軸重檢測設備，做到科學管理。目前，國外較廣泛采用的軸重檢測設備是車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)（英文簡稱WIM系統(tǒng)），國內已有部分廠家開發(fā)和經營該類設備，應用極少，尚待推廣?？刂朴嬎銠C一體化的工業(yè)控制計算機性能可靠，能實現(xiàn)無人值守的不間斷工1車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)-WIM簡介WIM是Weigh-in-motion的簡稱，意思是動態(tài)稱重，它源于歐美，在歐美地區(qū)，尤其在高速公路上，已有相當應用。公路車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)以國際先進的WIM

3、（動態(tài)稱重）技術為核心，通過設置在每個車道上的稱重感應板，在計算機的控制下對正常行駛的車輛進行重量檢測，并按預先制定的車類分型表，自動識別車型。同時將重量、速度、車道流量等交通信息上傳至所屬路段的監(jiān)控中心或專門的管理中心。為管理者進行交通調查、交通量預測與控制、公路維護計劃制定、車輛超限治理等活動提供精確而客觀的依據。高速數(shù)據采集器采用多通道高速A/D轉換，可同時采集多條車道的數(shù)據。3.4系統(tǒng)軟件實施稱重測速、車輛分型功能。設置開放式車型分類表，由使用者指定車型分類方式。3.5數(shù)據存儲與傳輸3.5.1可提供多種方案的存儲與傳輸方式。3.5.2軟盤（1.44Mb）ZIP(120Mb)等存儲方式。

4、3.5.3RS-232C和RS-485等通訊方式。3.6供電計算機系統(tǒng)采用交流市電，同時提供在線式或后備式UPS電源，數(shù)據采集系統(tǒng)可采用蓄電池供電。3.7數(shù)據分析軟件包為稱重系統(tǒng)配套使用，可按用戶要求實現(xiàn)數(shù)據分析、統(tǒng)計查詢和打印報表等功能。3.34車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的主要功能22.1車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的方案研究工作原理車輛動態(tài)稱重是測量行駛的動態(tài)車輛輪胎受力，并計算相應靜態(tài)車輛重量的過程，此動態(tài)稱重系統(tǒng)主要由傳感器和支持儀表及輪軸判別設備構成，用來測量在特定地點、特定時間行駛車輛的輪胎受力，計算車輛的軸重，正確判別軸數(shù)，輪胎個數(shù)等有關參數(shù)，并處理顯示、打印和存儲這些信息，從而實現(xiàn)全自動、不停車計量

5、。2.2基本配置：2.2.1軸重秤體。2.2.2稱重傳感器。輪胎識別器。2.2.32.2.4汽車收尾識別器。2.2.5超限檢測采用XK3196E稱重顯示器；公路計重收費采用XK3196E3稱重顯示器。2.3增強配置：2.3.1顯示大屏幕。2.3.2PC機，與檢測儀表相連接。2.3.3微機管理系統(tǒng)，功能全面，并可根據用戶需要定制軟件。2.3.4打印機。2.3.5可選配攝象系統(tǒng)，以便實時記錄。本車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)有以下主要功能車輛以10km/h以下速度勻速駛過稱臺，4.1動態(tài)稱重計量功能即可計量并顯示各軸重及整車重量。車輛輪胎經過輪胎識別器，輪胎識別器4.2輪胎個數(shù)識別功能輸出信號送至數(shù)據采集器，判

6、別車輛各軸輪胎個數(shù)。主計算機根據收尾器、稱臺、輪胎識別系統(tǒng)發(fā)4.3車型判別功能出的信號判別車型、軸型，如單軸、雙軸、三聯(lián)軸、半掛雙聯(lián)等。該系統(tǒng)主計算機將每一稱重車輛的檢測數(shù)據4.4數(shù)據管理功能自動存儲（包括車號、日期、時間、軸重、總重、軸數(shù)、每軸輪胎數(shù)、是否聯(lián)軸、是否半掛、各軸超限值、總超限值等），并可以根據指定日期、車號、序號等進行查詢。計算機屏幕實時反映當前車輛檢測數(shù)據，外4.5數(shù)據輸出功能接大屏幕顯示稱重結果，外接打印機打印檢測單。5系統(tǒng)應用的意義3車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)一般組成的要求3.1稱重感應板3.1.1高強合金鋼基，耐疲勞抗過載。3.1.2測重精度高，靜載測重精度可達千分之五。3.1.

7、3全密封防護，完全野外安裝，全天候工作。3.1.4薄板式安裝結構，地表面安裝，施工量小。3.1.5安裝方式靈活，既可做成永久方式安裝，也可做成可拆卸的鑲嵌式安裝。采用公路自動稱重系統(tǒng)對車輛的速度、車型、載重等信息進行檢測具有以下意義與價值。5.1解決了判別軸與輪胎組合所形成的軸載質量標準技術難題。切實做到了嚴肅執(zhí)法，讓超重運輸車輛的車主心服口服，減少不必要的摩擦；5.2提高了工作效率，實現(xiàn)了自動化；5.3避免了隨意罰款、卸載等違法行為，有利于管理隊伍自身建設；5.4加強對超重車輛的管理，保障公路安全暢通，為管理規(guī)范化提供了可靠保證；5.5延長公路使用壽命，經濟社會效益顯著；5.6可實現(xiàn)公路計重

8、收費。6小結隨著公路建設基金來源和“誰建設，誰受益”政策的落實，特別是高速公路實行“建、管分開”和公司化經營，高速公路成為管理公司的財產和利潤來源，很自然地，管理者工作重心會從建設轉移到如何增加通行費用和降低道路的維修保養(yǎng)成本上來。屆時，車（下轉第87頁）85科技信息機械與電子SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2010年第7期汽車冰堵故障診斷分析與排除方法（1.江西藍天學院江西南昌卜永麗1魏海燕2330098；2.江西交通職業(yè)技術學院江西南昌330098）【摘要】冰堵是汽車空調制冷系統(tǒng)中常見的故障現(xiàn)象，要有效排除制冷系統(tǒng)冰堵故障，就要分析它形成的原因，故障發(fā)生后

9、的現(xiàn)象，然后再利用有效的方法進行診斷排除?！娟P鍵詞】汽車空調；制冷系統(tǒng)；冰堵故障1冰堵故障發(fā)生的原因目前R-134a已成為汽車空調系統(tǒng)中普遍使用的制冷劑。與R-134a相配用的潤滑油即冷凍機油，代號為PAG。制冷劑和冷凍機油是互溶的，所以在空調制冷系統(tǒng)工作的過程中會有一部分的潤滑油“遷移”性地循環(huán)于蒸發(fā)器和冷凝器中，并參與換熱和流動,因此制冷劑是油-制冷劑的混合物。制冷劑和冷凍機油都不溶于水，當系統(tǒng)中有水分進入其中時，流動到系統(tǒng)中狹窄的的地方，就會滯留在那里，如果遇冷后結冰，就使制冷系統(tǒng)管道堵塞，阻止了系統(tǒng)中制冷劑的循環(huán)流動，也就形成了冰堵。成了噴霧狀的制冷劑（小液滴制冷劑），這種噴霧狀的制冷

10、劑到達蒸發(fā)器后，可迅速的氣化吸收車內空氣的熱量。所以膨脹閥的閥孔很小，又稱針閥，在針閥處制冷劑的溫度又驟然降冷，水分很容易結冰，水分在針閥處結成很多小顆粒的冰粒，當冰粒凝結到一定程度時，便阻塞了節(jié)流通道，形成了冰堵。當液態(tài)制冷劑中水分較少時，會產生輕微的冰堵故障。而在水分較多時，會將膨脹閥節(jié)流孔全部堵死。3制冷系統(tǒng)冰堵故障分析與排除2冰堵故障發(fā)生的部位分析汽車空調制冷系統(tǒng)主要由壓縮機、冷凝器、儲液器、膨脹閥（或孔管）、蒸發(fā)器等組成，制冷系統(tǒng)的工作循環(huán)可以分為以下四個階段：21壓縮過程壓縮機工作時，從蒸發(fā)器出口的低壓回路吸入低溫低壓的氣態(tài)制冷劑，經壓縮機壓縮后成為高溫高壓的氣體，然后經高壓管送入

11、冷凝器中冷卻。22冷凝過程從壓縮機出來進入冷凝器的高溫高壓氣體，在冷卻風扇的冷卻下，高溫高壓的制冷劑通過冷凝器散熱放出大量的熱量，制冷劑由高壓氣體轉變?yōu)橹袦馗邏阂后w。23膨脹過程中溫高壓液體制冷劑進入膨脹閥后。由于膨脹閥的閥孔很小，即進口空間小，出口空間大，因此起到了節(jié)流作用，制冷劑從膨脹閥出來后體積變大、壓力降低、溫度降低。變成低溫低壓的液態(tài)制冷劑（噴霧狀）。24蒸發(fā)過程由膨脹閥節(jié)流后進入蒸發(fā)器的是液態(tài)霧狀制冷劑，在蒸發(fā)器里由液態(tài)蒸發(fā)為氣態(tài)，吸收蒸發(fā)器周圍的熱量，是周圍空氣變成冷空氣，后被鼓風機吹入車內，使車內溫度降低。因此冰堵在空調制冷系統(tǒng)中只能在膨脹裝置這一部位發(fā)生，即膨脹閥節(jié)流孔處。膨

12、脹閥安裝在空調系統(tǒng)的蒸發(fā)器人口處，它把從冷凝器過來的高壓液體制冷劑轉化成噴霧狀的低壓液體制冷劑，輸送到蒸發(fā)器里面。汽車空調的熱負荷隨室外氣溫、濕度、汽車內的乘員人數(shù)、壓縮機的轉速變化而變化。為了最大限度的發(fā)揮汽車空調制冷系統(tǒng)的能力，就必須要不斷的調整制冷循環(huán)系統(tǒng)的制冷流量，膨脹閥的其中一個重要的作用就是起著調節(jié)制冷劑流量的作用。膨脹閥的另外一個重要作用就是降壓，使中溫高壓制冷機從狹小的閥孔流入后體積迅速膨脹變大，使其壓力和溫度隨之迅速降低，形當空調制冷系統(tǒng)發(fā)生冰堵后，制冷效果就會變差，并且制冷也會斷斷續(xù)續(xù)的。膨脹閥和蒸發(fā)器上的白霜全部融化，制冷量大幅度下降，直至不能制冷。制冷系統(tǒng)高壓部分和低壓

13、部分的壓力將都會低于正常值，這時，用專用儀表進行檢測，可以發(fā)現(xiàn)空調制冷系統(tǒng)低壓一側的壓力很低，可達到80-93.3kPa的真空度。這是因為水分在膨脹閥的閥口處結冰后，膨脹閥發(fā)生冰堵，制冷量就會下降，系統(tǒng)得溫度就升高，閥口的冰就隨溫度的升高自己溶化，系統(tǒng)又能正常工作，制冷量隨之上升，這時膨脹閥處的溫度又會降低，水分在閥口處又會重新結冰形成冰堵故障。導致制冷也會斷斷續(xù)續(xù)的。如果要排除冰堵故障，就要排除系統(tǒng)中多余的水分，制冷系統(tǒng)進人水分都是由于操作不規(guī)范造成的：拆裝檢修系統(tǒng)的時候，沒有及時封口，抽真空不徹底，加入系統(tǒng)中的制冷劑和冷凍機油本身就不夠純凈，含有水分。汽車空調制冷系統(tǒng)中都配置了儲液干燥器，

14、可以除去系統(tǒng)中多余的水分，但如果混入制冷系統(tǒng)中的水分過量，就會發(fā)生冰堵故障。排除汽車空調制冷系統(tǒng)中的冰堵故障可以用如下方法：首先排出系統(tǒng)內的制冷劑；檢查制冷系統(tǒng)有沒有存在泄漏之處，并補漏迅速拆掉制冷系統(tǒng)舊的儲液干燥器更換新的儲液干燥器；利用冷媒加注回收機反復抽幾次真空，排出系統(tǒng)內的水汽。最后利用冷媒加注回收機加入新的制冷劑和冷凍機油。膨脹閥冰堵與臟堵在現(xiàn)象上有時很相似，要區(qū)分這兩種故障，可以用小棉球蘸上酒精，點燃后烤熱膨脹閥閥體，如果膨脹閥受熱后堵塞現(xiàn)象消失了則為冰堵，如果受熱后堵塞現(xiàn)象仍然存在則為臟堵?？啤緟⒖嘉墨I】1楊月海汽車空調系統(tǒng)冰堵的判斷與排除J.汽車運用，2003,(9).2趙新民淺談空調系統(tǒng)中的膨脹閥J汽車與配件，1998,(29).3錢偉亮汽車空調制冷系統(tǒng)中的膨脹閥的故障與排除J使用與維修，2004,(6).4張興群，袁秀玲，黃東PAG潤滑油對R134a汽車空調制冷系統(tǒng)性能影響的研究J潤滑與密封，2005,(7).責任編輯：王靜（上接第85頁）輛動態(tài)稱重系統(tǒng)一定會有廣泛的用武之地。科【參考文獻】1劉迎春，葉湘濱，編著.傳感器原理設計與應用.第四版.長沙：國防科技大學出版社，2002.2黃長藝，嚴