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本文所指的100噸動態(tài)電子地磅配有微型計算機(jī)系統(tǒng)，通過軟件判別實現(xiàn)了采樣、稱重、數(shù)據(jù)處理、測定車速、顯示、打印的自動化。列車在運行中進(jìn)行稱量，精度高，稱量車速快，適合于貨物吞吐量較大的大中型企業(yè)的計量部門進(jìn)行連續(xù)的自動稱量。

1.引言

100噸動態(tài)地磅是火車在運行中不脫鉤稱量每一節(jié)車皮的重量,計算機(jī)能夠從稱臺獲得的唯一信號是火車車列經(jīng)過稱臺時由稱臺輸出的隨重量變化的模擬信號,用軟件判別的方法對模擬信號進(jìn)行分析、推理、判斷，確定是否有來車;是左來車還是右來;是火車頭拉著車皮經(jīng)過稱臺還是火車頭推著車皮經(jīng)過稱臺;是車頭還是車尾或者是中間車皮經(jīng)過稱臺;經(jīng)過稱臺時什么時候進(jìn)入稱重狀態(tài)等等，通過軟件判別實現(xiàn)了全自動動態(tài)稱量過程。

本系統(tǒng)于1989年6月通過了國家鑒定，各項技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于JJG234-81的要求。

幾年的運行實踐證明，該系統(tǒng)穩(wěn)定可掌，性能良好,稱量精度高,下面就簡略地介紹該系統(tǒng)。

2.抗干擾措施

由于現(xiàn)場信號很小,放大器的放大信號數(shù)又高達(dá)1000倍,因此稍有干擾就會給稱量帶來很大誤差,為了解決這一問題從硬件和機(jī)械的角度采取了下列措施:

①傳感器供橋電壓采用高精度穩(wěn)壓電源,以消除由于橋壓的變化而引起的傳感器輸出信號的變化，避免對稱量精度的影響。

②信號采用屏蔽線。

③電源采用了隔離變壓器,并使電源地線、模擬地線、數(shù)字地線分開,以減小由于共地造成的接地干擾。

④選用低漂移的電器元件。

⑤精心調(diào)整稱臺機(jī)械部分,確保稱臺符合國標(biāo)。

⑥調(diào)整傳感器橋壓及平衡電阻,使各傳感器輸出信號平衡。

采用上述措施后,確保了進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器的輸入信號的穩(wěn)定性與可靠性,為提高系統(tǒng)精度奠定了基礎(chǔ)。

3.100噸動態(tài)地磅軟件系統(tǒng)

由于火車經(jīng)過稱臺時的速度快，經(jīng)過稱臺的時間很短(有效采樣時間只有0.2~0.5秒),因此,決定用8080匯編語言編制應(yīng)用程序,整個應(yīng)用程序共編了18KB。

程序編制工作大,難度高,要解決的問題多,現(xiàn)就軟件判別應(yīng)用程序中的幾個主要問題作一介紹。

3.1掌握一列火車經(jīng)過稱臺時傳感器信號(稱量信號)的變化規(guī)律是程序判別能否實現(xiàn)的關(guān)鍵。

目前,我國常用的火車頭有十幾種,車皮的種類多達(dá)100多種,常用的也有40多種，除車皮長度變化大外,轉(zhuǎn)向架間軸距變化也。很大,車皮重量的變化更大了,要從稱臺輸入的傳感器信號的變化來正確區(qū)分火車頭、車尾、中間車皮,首先必須掌握他們經(jīng)過稱臺時的信號變化特點(即波形的變化)。

3.2在掌握了各種情況下信號的變化波后還必須掌握什么樣的變化為稱量狀態(tài),什么樣的變化為過渡狀態(tài),什么樣的變化為火車輪子上下稱臺的狀態(tài)，什么樣的波形為兩列車皮同時經(jīng)過稱臺,車皮運行速度又如何計算等等,其關(guān)鍵又在于確定輪子上下稱臺的次數(shù)及上下稱臺時波形的變化幅度，從而就可以確定是火車頭、車尾或是中間車皮經(jīng)過稱臺了。知道了是哪一部分經(jīng)過了稱臺就可轉(zhuǎn)不同部位的計算程序完成稱量的計算。

3.3測定火車運行速度

利用一節(jié)車皮中一只輪子上下稱臺時間的采樣次數(shù)就可知道經(jīng)過稱臺的時間，稱臺長度是一定的,那么車速就等于稱臺長度(距離)除以時間而得到了。

3.4為了提高系統(tǒng)的可靠性和稱量精度,從軟件的角度采取了下列措施:

①100噸動態(tài)地磅客錯處理:

在一節(jié)火車車列經(jīng)過稱臺時,首先經(jīng)過稱臺的不是火車頭就是最后一節(jié)車皮的最后一只轉(zhuǎn)向架(車尾)?；疖囶^與車尾的輪子數(shù)目差別大,輪子上下稱臺的次數(shù)差別很大,即使因于擾造成判別時的錯誤也可正確確定車頭或是車尾,是推或是拉，如果不是第一節(jié)也不是最后一節(jié)就必然是中間車皮，這樣就能準(zhǔn)確知道車頭車尾或中間車皮,這樣就可以避免由于干擾或轉(zhuǎn)距的較大變化而引起的波形略變造成的判跳變錯誤。

②準(zhǔn)周期平均與幅度限制相合

在計算稱重數(shù)據(jù)時，選擇其中的一個周期內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均,以此為基礎(chǔ),在考慮到限幅的前提下向前向后一個整周期的搜索，這樣就可避免輪子上稱臺時的沖擊信號去掉,又可避免因計算不是整周期而造成稱重精度降低。

③非線性補(bǔ)償

由于本系統(tǒng)涉及到機(jī)械傳力、傳感器信號,高放大倍數(shù)的放大器及A/D轉(zhuǎn)換、機(jī)械電子的非線性必然影響到稱量精度,為此,根據(jù)稱重信號所在段,選擇不同的補(bǔ)償系數(shù)加以修正,可進(jìn)一步提高精度。

④“零位”跟蹤

稱臺處于露天,受氣溫及晴雨天氣的影響較大,因此會引起稱臺(空稱臺)的重量變化,即“零位”漂移,為了克服這一現(xiàn)象,我們根據(jù)國外進(jìn)口儀表進(jìn)行分析、研究,掌握了零位跟蹤的特點并應(yīng)用于地磅,成功地解決了“時漂”和“溫漂”,使稱臺零位始終處于等位狀態(tài)。

4.社會效益與經(jīng)濟(jì)效益

采用軟件判別的方法使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，這樣既降低了成本又可以使操作維修方便，進(jìn)一步提高了稱量精度(檢定結(jié)果為0.2級),該系統(tǒng)由于在運行中進(jìn)行稱量，并且，每稱一節(jié)打印一節(jié)重景，可廣泛應(yīng)用于鐵路、礦山、港口、化工等行業(yè),具有很好的推廣應(yīng)用價值。

以上是100噸動態(tài)地磅微機(jī)數(shù)據(jù)處理結(jié)果分析的詳細(xì)內(nèi)容，望采納！