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稱重傳感器在公路稱重的應(yīng)用
稱重傳感器在動態(tài)公路車輛稱重中的應(yīng)用主要有兩種方式。一種是利用多個墊圈式壓電石英稱重傳感器組裝成薄形電子輪輻式稱重、軸銷稱重傳感器或條形稱重板（平行梁稱重傳感器）。一種是利用多個石英晶體片和電極板直接安裝在特制的梁式承載器（張力傳感器）內(nèi)，形成專用的壓電石英型稱重傳感器，將其埋在公路表面截面為50×50mm的長槽內(nèi)，形成動態(tài)公路車輛軸重秤（軌道衡）。北京中航科儀測控技術(shù)有限公司研制的石英晶體動態(tài)稱重傳感器就是這種應(yīng)用的典型代表。它的總體結(jié)構(gòu)如同1m長的工字梁，所不同的是工字梁的腹板為圓形空心截面，實際上其空心是由平行于工字梁上下翼緣的兩個平面形成的矩形通孔。
結(jié)語
近年來，壓電石英稱重傳感器組成的動態(tài)公路車輛稱重系統(tǒng)，在美國、英國、德國、澳大利亞、韓國、日本等國家的高速公路超載識別、橋梁超載報警、隧道保護和公路收費中得到廣泛的應(yīng)用。例如，美國密蘇里州（Missouri）的所有稱重站都使用以壓電石英稱重傳感器為基礎(chǔ)的動態(tài)公路車輛稱重系統(tǒng)，為其提供這套系統(tǒng)的是北京中航科儀測控技術(shù)有限公司。該公司為了實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的動態(tài)稱重和車速、軸距、單雙輪胎識別等多參數(shù)測量，放棄了傳統(tǒng)的以應(yīng)變式稱重傳感器為基礎(chǔ)的組秤方案，選擇了北京中航科儀測控技術(shù)有限公司的CKY-199型壓電石英稱重傳感器組成動態(tài)稱重系統(tǒng)。這套動態(tài)稱重系統(tǒng)的各項功能特別是動態(tài)稱量準(zhǔn)確度、動態(tài)響應(yīng)速度、工作的穩(wěn)定性和可靠性都達(dá)到了較高的水平、經(jīng)受了考驗。在美國密蘇里州的19個稱重站工作了3年，只有一個壓電石英稱重傳感器出現(xiàn)故障。在中國內(nèi)，安徽，山東，江蘇等地的稱重站107個稱重站已廣泛推廣使用。美國密蘇里州（Missouri）選擇壓電石英稱重傳感器的原因，正是本文所要總結(jié)的壓電石英稱重傳感器具有的突出特點：
（1）測量比較準(zhǔn)確且參數(shù)多，長期穩(wěn)定性好，工作可靠性高，在超過30個月的測試期內(nèi)，靈敏度變化在2%以內(nèi)；
（2）結(jié)構(gòu)緊湊、堅固耐用，可承受路面上通常見到的磨損、壓力、振動和沖擊等，疲勞壽命長，在環(huán)形疲勞試驗場模擬重載交通試驗10年，沒有任何損壞；
（3）集成化、模塊化設(shè)計，容易與所有道路寬度和路面形狀匹配；
（4）安裝方便，費用低，無需建造大面積混凝土地基，只用一把混凝土鋸在路面上鋸開截面為50×50mm的溝槽，放進稱重傳感器并注入石英沙和環(huán)氧樹脂混合物即可固定；
（5）通過石英晶體片在稱重傳感器內(nèi)有規(guī)律的分布和接線，不論車輛輪載施加在稱重傳感器長度方向上的任何位置，都能產(chǎn)生均勻的信號輸出，所有檢測參數(shù)在數(shù)秒內(nèi)即可完成。
本文介紹的壓電石英稱重傳感器，北京中航科儀測控技術(shù)有限公司研制的共聚物壓電薄膜軸稱重傳感器以及光釬稱重傳感器，制成的動態(tài)公路車輛稱重系統(tǒng)其動態(tài)響應(yīng)速度之快，測量參數(shù)之多，安裝應(yīng)用之方便，是以傳統(tǒng)的應(yīng)變式稱重傳感器為基礎(chǔ)的動態(tài)輪軸秤無法比擬的。
利用這類動態(tài)稱重傳感器與車輛自動識別器（AVI）、車輛伴侶（Trucking companies）組成智能高速公路管理系統(tǒng)，完全可以滿足需要采集各種信息的現(xiàn)代公路工程智能化管理的需要。我公司建議國內(nèi)有能力的企業(yè)也應(yīng)在這方面加強研究增加投入，開發(fā)出適合我國多形式公路工程管理需要的產(chǎn)品，為我國公路工程管理智能化作出貢獻。
