动态称重(WIM)系统
本文动态称重(WIM)系统研究适用于多车道路段上不停车的称重方式、称重传感器及车辆检测器类型。 结合视频监控、LED可变信息标志发布,提出高速动态称重电子检测系统的基本组成。
1.1: 宁波辰邦动态称重(WIM)系统的称重方式
动态称重系统的称重方式分为 3 种 :整车式、轴组称量式以及车轴式称重方式。
1):整车式动态称重(WIM)系统。整车式动态称重,其称重平台长度一般在 18 m 以上,可对通行车辆进行整车称重。其称量精度高,常用于高速公路收费站动态称重。
2):轴组称量式动态称重(WIM)系统。整车式称重设备称量精度虽高,但由于其秤体较长,受限于安装场地条件等, 故安装比较困难。整车式称重又派生出轴组称量式动态称重,其称重台面长度通常6~12m,适用性更广,安装更便捷。其称量精度接近整车式动态称重。

3):车轴式动态称重(WIM)系统。通过获取车辆的每个车轴的总质量(车轮车载),累加得到车辆的总荷载。目前车轴式动态称重主要包括秤台式、弯板式以及压电式 3 种方式。相比于整车式、轴组称量式称重,车轴式称重占地面积小,适用于路内不停车称重检测。
1.2: 不同车轴式动态称重适用性
对秤台式、弯板式及压电式 3 种不同车轴式称重方式,从称重精度、称重速度要求、维护费用、使用寿命及基础建筑工程量等方面进行比较,指出不同车轴式称重方式的优缺点,并运用在工程中。
1): 秤台式轴重检测仪称重方式。秤台式轴重仪通过对每一轴进行称重。按照车辆行驶速度,通过程序进行动态模拟计算。其称量台面长度通常为700~1000mm,常用于高速公路计重收费。其不足之处是施工开挖量较大、维护较麻烦、容易跳秤,且要求车辆处于低速行驶状态。
2): 弯板式动态称重。弯板式动态称重设备采用弯板式传感器制作。弯板式传感器是一 种应变式传感器,将传感器和承载器集成在内部的 应变片网,根据承载器受压后产生形变的原理进行 测重 ;也是一种整体式传感器结构。随着技术的不断发展,弯板式动态轴重衡,体积越来越小巧, 安装方便、占地面积小、施工工期短,但对传感器 周围路面要求较高,若路面破损则误差很大。
3): 压电石英式动态称重(WIM)系统。压电式动态称重设备采用压电式传感器制作。其基于某些介质材料的压电效应,是典型的有源传感器。当材料受力作用而变形时,其表面产生电荷,实现非电量测重。应用于压电式传感器中的压电元件材料一般有 3 类 :压电晶体、经过极化处理的压电陶瓷、新型压电材料。它们都具有较大的压电常数、机械性能良好、时间稳定性好、温度稳定性好等特性,是较理想的压电材料。
目前常用的压电式动态称重检测设备多采用石英晶体或使用新型压电材料制成压电薄膜,如石英式动态称重传感器、PVDF 压电薄膜传感器等。


