高速公路軸組稱重系統通過集成多類型傳感器實現高精度動態稱重,其核心技術在于多傳感器協同與智能算法補償。以下是具體傳感器類型及功能解析:
一、核心傳感器類型與功能
1. 稱重傳感器
類型:
彎板式傳感器:應變式傳感器,內置應變計網絡,通過稱重板形變測量軸重,適應低速動態稱重(≤20km/h),誤差±0.5%~±1%。
石英式傳感器:利用壓電效應,溫漂小,支持高速稱重(≤120km/h),誤差±3%~±5%,壽命長達10年。
臺式傳感器:稱重平臺+壓力傳感器,傳統地磅改造而來,適用于低速靜態稱重。
功能:
測量各軸重量、軸型(單軸/雙聯軸)及車速。
動態補償車速、加速度、溫度對稱重精度的影響。
2. 輪軸識別器
類型:
激光掃描式:通過激光立桿掃描車輛截面,識別軸數、輪胎數(單/雙胎),精度達98%。
AI圖像識別式:基于攝像頭與深度學習算法,無需破路施工,支持短視頻溯源。
壓電薄膜式:通過壓力變化識別輪胎信息,適用于動態信號檢測。
功能:
判斷車輛軸型(如6軸半掛車)、輪胎配置,為軸重合成提供依據。
抗干擾能力強,適應雨雪、霧霾等惡劣天氣。
3. 車輛分離器
類型:
紅外光柵式:成對紅外發射/接收器,通過光束遮擋判斷車輛進入/離開。
地感線圈式:埋入路面的環形線圈,檢測車輛通過及速度,輔助過濾非車輛物體。
功能:
提供稱重開始/結束信號,避免跟車干擾。
結合稱重數據,計算車輛通行時間及速度。
4. 輔助傳感器
溫度傳感器:內置于稱重傳感器,補償溫度漂移,確保精度穩定。
接地回路(地感線圈):檢測車輛行駛方向及倒車,與紅外分離器協同工作。
二、傳感器協同工作原理
數據采集:
車輛通過時,軸依次壓過稱重傳感器、輪軸識別器、車輛分離器,同步采集軸重、輪胎數、軸型及分離信號。
動態補償:
速度修正:通過車速與誤差模型(如多項式擬合)補償高速行駛時的動態荷載誤差。
加速度補償:結合車輛加速度數據修正急加速/減速導致的荷載波動。
溫度補償:內置溫度傳感器校準傳感器零點漂移,適應-40至+80環境。
軸重合成:
根據輪軸識別器提供的軸型信息,累加各軸重量(如雙聯軸按雙倍單軸限重計算),生成整車總重及超限數據。
三、技術優勢與應用場景
精度提升:
低速模式(≤20km/h):誤差≤±1%,適用于計重收費。
高速模式(≤120km/h):誤差≤±5%,適用于超限預檢。
環境適應性:
IP68防護等級,適應惡劣環境(如雨雪、沙塵)。
路面變形校正技術,減少瀝青/混凝土路面溫度效應影響。
維護成本:
自診斷功能提前預警故障(如傳感器偏移、線路中斷)。
遠程算法升級,減少現場維護需求。
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