電子汽車衡 也稱之為電子地磅作為稱量車裝貨物的設備,由于其稱量快、準確度高、數字顯示、數據可傳輸、操作維護方便等特點已*取代了舊式機械地磅了,這是稱重技術的跳躍。但隨著經濟的發(fā)展,各行各業(yè)需要稱量的貨物越來越多,將車輛停止在秤臺上靜態(tài)稱重往往滿足不了用戶的要求,日過衡車輛超過300次、400次的用戶日益增多,為適應這一新形勢,梅特勒-托利多常州衡器有限公司積極引進*技術,適應市場需求,開發(fā)出不停車稱量的動態(tài)電子汽車衡。載貨車輛勻速駛過秤臺,稱重控制儀讀取并記錄車輛重量等信號,實現(xiàn)動態(tài)稱重。稱重數據的采集是在車輛前后軸都行駛在秤臺上的短時間內實現(xiàn)的,因此是整車計量。由于稱量時車輛行駛在秤臺上,車輛行駛速度對稱量精度的影響比軸計量式的動態(tài)軸重儀小得多,因而其稱量精度遠優(yōu)于軸重儀;又因是整車計量,所以車輛又可以停止在秤臺上稱量---靜態(tài)稱量,其稱量精度則可高于動態(tài)稱重。這類電子汽車衡實質是動靜態(tài)兩用的電子汽車衡。

    該系列電子汽車衡廣泛使用在港口、貨場、倉庫碼頭、建筑工地等批量物料的稱重計量場合。在這些場合,車流量大,應用動態(tài)電子汽車衡,可以稱量煤炭、焦炭、礦石、建材以及集裝箱等,大大提高工作效率,又保證貿易結算的稱量精度要求。

在公路管理系統(tǒng),應用該系列動態(tài)電子汽車衡,可以檢測車輛整車載荷,限制超載違規(guī)車輛行駛,保證車輛安全運行,保證公路暢通。同時,又保證公路路面,延長公路使用壽命

關注新一代衡器初探促進作用

  一、衡器的進化與代溝（電子地磅）

    首先，需簡要地回顧衡器的進化過程，以便從中發(fā)現(xiàn)衡器的發(fā)展規(guī)律：人類zui初所使用的衡器只有天平和桿秤，盡管其結構極為簡單，但仍可按現(xiàn)代衡器的概念將其分解為“承載器”（盤）、“傳遞裝置”（杠桿）和“測量裝置”（砣和刻度，早期稱其為指示裝置），其中承載器是衡器的“前端”，測量裝置是衡器的“終端”，而傳遞裝置是連接兩者的中間部件，其作用是使稱重信號由前端到達終端。由于當時人類尚處在農業(yè)時代，在有限的制造能力和某種準確度要求的雙重約束下，人們還不能制造較為復雜的傳遞裝置，以至前端與終端間的距離有限，充其量為數米，通常不會超過一個人的肢體可觸摸到的范圍。人類進入早期工業(yè)時代以后，人們逐漸制造出越來越復雜的機械傳遞裝置，且能用多級機械傳遞裝置連接前端和終端，使得前端和終端的距離達到十數米甚至數十米，但還沒有超出人的視覺范圍。人類進入現(xiàn)代工業(yè)時代后，人們利用轉換技術和電子測量技術改造傳遞裝置和測量裝置，使電磁量成為傳遞稱重信息的載體，由于可以傳遞電磁量的手段很多，如利用電纜、無線裝置、紅外裝置等，衡器的前端與終端的距離可輕而易舉的達到數百米甚至上千米。現(xiàn)在人類開始（或已經）進入了信息時代，網絡是傳遞信息的手段，如果利用網絡連接衡器的各個裝置，那么前端與終端的距離就不是用地理概念能說清的了。由此可見，不同時代的衡器之間的zui根本的不同點，在于用來傳遞重量信息的載體是*不同的。比如，機械衡器利用“力”作為重量信息的載體，電子衡器利用“電量（還可細分為許多種）”作為重量信息的載體，新一代衡器將會利用數字信號作為重量信息的載體。所以，信息載體之間的差異成為了衡器的代溝，按照這樣一個代溝劃分，我們不妨把機械衡器稱為*代衡器，把電子衡器稱為第二代衡器，隨著信息技術在衡器中的廣泛應用，必將會出現(xiàn)以數字信號為信息載體的第三代衡器。如果為各代衡器建立數學模型，那么*代衡器的數學模型不會超出算術、三角函數等初等數學所能表達的范圍；為第二代衡器建立數學模型，可能就要以高等數學為工具；建立第三代衡器的數學模型，則需要以基于“布爾代數”的邏輯算法為工具，從數學模型的結構看，各代衡器的基本特征也是有天壤之別的。順便提醒一下，不以測量裝置的差異作為衡器的代溝的理由是：測量裝置的本質是為適應信息載體的形式而選用的某種轉換技術，其工作原理將因信息載體的不同而不同。

    二、第三代衡器的可能趨勢（電子汽車衡）

    從衡器的進化過程還可以看出，當某一代衡器占主導地位時，在一臺衡器所占地域既定的前提下，當代衡器的信息傳遞手段會得到zui大限度的擴展，其前代衡器的信息傳遞手段會zui大限度的受到壓縮，這是衡器發(fā)展的一個可能趨勢。比如，當前是電子衡器占主導地位的時代，無論一臺衡器中各裝置（或模塊）如何分布，均用能傳遞電磁量信號的手段連接，機械傳遞裝置的連接距離幾乎被壓縮至“0”。依此類推，在下一代衡器中，得到擴展的應該是網絡，而傳遞電磁量信號的手段可能將被壓縮至“0”。衡器發(fā)展的第二個可能趨勢是，結構的分割和組合更趨多樣性。比如，在*代衡器中，所有零部件都被機械地固定在一起，所謂承載器、傳遞裝置、指示裝置等僅僅是邏輯概念上的分割。對于第二代衡器，出現(xiàn)了按實體分割形成的“模塊”，裝置與模塊之間沒有*的對應關系，即一個裝置可只包含一個模塊，也可包含多個模塊，一個模塊可只實現(xiàn)一個裝置的功能，也可實現(xiàn)多個裝置的功能。模塊之間實現(xiàn)了軟連接，相互距離可以是不固定的，但衡器的實體邊界還算清晰。對于第三代衡器，除了保留第二代衡器的所有特征外，“軟件”作為模塊也將被分割，某些模塊（尤其是軟件）之間通過網絡連接，且隨著網絡的引入而將“拓撲結構”的概念引入衡器，使衡器的實體邊界變得有些模糊。“拓撲”一詞取自數學的一個分支——圖論，用于表示點、線、面的幾何關系，信息技術中借該此說明以信息的收發(fā)端為點、信息通道為線的網絡的總體邏輯結構。在用網絡連接模塊的衡器中自然也就需要借該詞說明模塊之間的總體邏輯結構。

    綜合上述可能趨勢不難推出，下一代衡器的某些模塊（如ADC、數據處理、進一步數據處理、終端等）可以分別安裝在某一網絡（或子網）所覆蓋的不同地點，通過線路、現(xiàn)場總線、以太網甚至互連網等即可連成完整的衡器。也就是說，只要需要上網的模塊包含符合“開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI）”參考模型結構要求的適用通信協(xié)議，即能連接成衡器。同時，利用網絡連接成的衡器，可以具有完整的實體外形，也可以是虛擬的。具體的技術特點可能是：

    （1）第三代衡器是在第二代衡器的基礎上發(fā)展起來的，必然要繼承第二代衡器的許多已經定型的技術，如承載器、稱重傳感器、ADC制造技術等等，傳統(tǒng)模塊的研發(fā)重點可能更多的放在微型化方面，以實現(xiàn)zui大程度的壓縮。

    （2）通信技術的應用是第三代衡器早期研發(fā)的重點，具有通信能力的模塊不但按工作原理分類，還要按所接入的網絡分類，以便適應各種已經存用的網絡。

    （3）不同模塊具有不同的經濟壽命，通常機械模塊的經濟壽命zui長，傳統(tǒng)模塊次之，軟件模塊的經濟壽命zui短。由于同一臺衡器中不同模塊的壽命不同，可能會出現(xiàn)通過更新壽命較短的模塊以zui小的代價提升衡器性能的現(xiàn)象。比如，通過軟件升級提高衡器的性能而無需更換整個衡器。

    （4）不同模塊具有不同的經濟壽命還將促使制造廠商按模塊形成專業(yè)化分工，有利于模塊的系列化、通用化和標準化程度。甚有可能出現(xiàn)專門出售軟件的企業(yè)通過出售衡器軟件以支持使用者獲得虛擬衡器。

    （5）對于許多復雜的需要配備衡器的工業(yè)系統(tǒng)，可能會更多的利用嵌入式模塊而無需在系統(tǒng)中配置整個衡器。

    三、新版R76-1給出的對策（地磅廠）

    隨著時代的發(fā)展出現(xiàn)新一代衡器，是應用技術不斷適應社會需求的必然結果，不會因為衡器技術標準的一成不變而止步。恰恰相反，標準內容的一成不變遲早會造成管理手段的缺失。新版R76-1適時作出對策，不但適應了當前的衡器技術，對今后的發(fā)展也有一定的引導作用。具體分析如下：

    （1）增補了“模塊” 的定義（見T.2.2及3.10.2——新版R76-1：2006的條目號，下同），對原來的“指示裝置”也進行了適當拆分，明確了“可識別”是模塊的不同于裝置的zui基本的外在特征。同時還列舉了典型模塊的基本結構和組成規(guī)則。模塊概念的引入既為衡器的使用和制造中對結構的分割和組合提供了原理性依據，也為實施計量管理提供了較易掌握的識別標志。

    （2）定義了必須納入法制計量管理范圍的“軟件”（見T.2.8），并按計量管理模式對軟件進行了劃分，即便將來出現(xiàn)了“虛擬衡器”，也能對其實施計量監(jiān)督。

    （3）作為用網絡連接的衡器，“PC”機將成為zui方便、zui適用的硬件模塊。為了將“PC”機納入計量管理的范圍，新版R76-1將可作為模塊的“PC”機分為五個類型，分別提出了要求（見5.5.2.1），其引導作用是明顯的：盡可能按第4、5類要求配置PC機，如果按第1類配置，則必須選用符合附錄C要求的PC機，如果按第2、3類配置，則必須對PC機重新進行電磁兼容性（EMC）測試。

    （4）為了使衡器必須具備的“應用適應性”、“操作適應性”、“檢定適應性”和“安全性”四項基本要求得到延伸，對軟件提出了如下結構要求：

    A）以防止非法更改為目的應能提供受到干預的證據（見5.5.5.2a）,相當于傳統(tǒng)衡器中“鉛封”的作用；

    B）應能分割成“法定關聯(lián)軟件（Legally relevant software,又譯為法定相關軟件，見T.2.8）”和“非法定關聯(lián)軟件”，以便對前者實施計量監(jiān)督（見5.5.2.2b）；

    C）必須適合實施計量管理的人員的操作（見5.5.2.2c）；

    D）如果能夠證明對某軟件及其關鍵數據的保護是充分的，則不限制該軟件的加載方式（即安裝到硬件模塊中的方法，見5.5.2.2d）和存儲介質的使用。也就是說，只要能夠保證衡器的正確性，可以利用網絡下載、上傳或使用各種存儲介質傳遞軟件及其關鍵數據。

    E）需要借助信息通信技術中的差錯檢測方法（如循環(huán)冗余校驗碼CRC）對所傳遞的軟件及其關鍵數據進行保護，以防止信息被無意或有意的改動（見5.5.3）。

上述要求對嵌入式模塊尤為重要。

    （5）提出了“計量關聯(lián)”的概念（Metrologically relevant，又譯成計量相關，見T.2.9），以使法制計量管理的基本要求在實體邊界不清晰的衡器中得到延伸：對未來衡器的任何變化，應以“計量關聯(lián)”為界限確定計量管理的范圍。以便在不影響技術發(fā)展的前提下實施計量管理的跟蹤監(jiān)督。

    （6）以“附錄”的方式給出了對模塊的試驗方法，以適應衡器結構的分割和組合更趨多樣性的發(fā)展趨勢。

    四、結束語 （電子叉車秤）

    現(xiàn)在，我們已經面臨著衡器的升級換代時期，作為使用衡器的一方，了解衡器的發(fā)展趨勢，就有了更多的選擇，尤其是已經或準備建立網絡且掌握了一定網絡技術的使用者，*可以根據網絡的整體結構選擇適合的嵌入式模塊，以得到性能價格比較高的衡器。作為制造衡器的一方，需對衡器的技術發(fā)展方向有所思考：下一代衡器的結構是否是模塊化的，嵌入式模塊是否能成為主流產品，除機械模塊外的模塊是否必須具備符合OSI參考模型要求的數字接口。另外，新版R76-1對數字化模塊（包括軟件模塊）提出了多重安全要求，由于實現(xiàn)安全要求所采取的技術措施是極為復雜的，往往超出使用方和實施計量管理一方的能力而必須由制造方進行設計和制造，所以將來的模塊制造者將承擔更多的社會責任。作為實施計量管理的一方，為了能夠正確地實施計量管理的各種措施，必須掌握一定的信息技術的基礎知識，以便對一臺具體的衡器（可能是虛擬的）做出如下正確判斷：

    ——恰到好處地確定計量管理的作用范圍；

    ——確定軟件版本及其產生的衡器參數是否被更改，以及更改的合法性；

    ——確定傳輸的所有計量關聯(lián)數據的正確性。

    當然，本文所做的一切論述都是假設的，一切還需要由時間和實踐來驗證。