軌道衡技術在國內(nèi)發(fā)展歷程及趨勢

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軌道衡是安裝在鐵路線上，具有軌道和承載器，用于稱量鐵路車輛質(zhì)量值的衡器，廣泛用于工廠、礦山、冶金、外貿(mào)和鐵路部門對貨車散裝貨物的稱量。

一、我國軌道衡技術的發(fā)展概況

我國軌道衡的發(fā)展，自建國初期起至今已有近70年的歷史，大體上經(jīng)歷了四個發(fā)展階段。

1.第一個發(fā)展階段

20世紀50年代初～60年代末，從靜態(tài)機械杠桿式軌道衡的誕生到大量發(fā)展的階段。我國自20世紀50年代起就開始生產(chǎn)第一臺100t靜態(tài)機械杠桿式軌道衡,其準確度一般可達到0.1％，但由于需要脫鉤不聯(lián)掛稱重，勞動量大，稱量時間長，所以一般用戶采用了不摘鉤聯(lián)掛靜態(tài)稱重，這樣實際上大大降低了使用準確度。

2.第二個發(fā)展階段

20世紀70年代初～80年代中葉，從靜態(tài)機械杠桿式軌道衡發(fā)展到動態(tài)機械杠桿式軌道衡和機電結(jié)合式軌道衡出現(xiàn)的階段。隨著科學技術的飛速發(fā)展，靜態(tài)稱量的機械杠桿式軌道衡已經(jīng)不能完全滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，因此將靜態(tài)稱量的機械杠桿式軌道衡改為動態(tài)稱量的機械杠桿式軌道衡，這促進了動態(tài)電子軌道衡稱量的發(fā)展。

3.第三個發(fā)展階段

20世紀80年代～90年代，從機械軌道衡發(fā)展到動態(tài)電子軌道衡的階段。隨著工藝過程的不斷自動化，電子軌道衡不再單純作為計量器，而變成了調(diào)節(jié)和控制過程中的重要一環(huán)，并為經(jīng)濟核算提供必要的數(shù)據(jù)。這種發(fā)展導致了許多業(yè)務部門用計算機控制生產(chǎn)過程，而電子軌道衡往往成為獲得過程參數(shù)的決定性測量環(huán)節(jié)，它的特點是計算機學科滲入“智能化”。其應用領域不斷擴大，進一步提高了稱重準確度、穩(wěn)定性和可靠性。

4.第四個發(fā)展階段

21世紀，電子軌道衡標準化、系列化、網(wǎng)絡化發(fā)展階段。

二、軌道衡的特點

軌道衡具有以下四方面特點：一是通常具有承載裝置；二是稱量對象是裝在鐵路車輛中的大宗散裝貨物；三是裝載貨物的車輛必須通過鐵道；四是有效稱量范圍一般為18t～100t。

三、軌道衡的分類

軌道衡的整體分類方式有以下五種：（1）按使用狀態(tài)（或稱量狀態(tài)）可分為自動軌道衡、靜態(tài)稱量軌道衡；（2）按照結(jié)構(gòu)原理可分為機械軌道衡、電子軌道衡、機電結(jié)合式軌道衡；（3）按照計量原理可分為以力矩平衡為計量原理的軌道衡、以稱重傳感器的彈性變形為計量原理的軌道衡；（4）按計量（稱量）方式可分為軸計量（稱量）軌道衡、轉(zhuǎn)向架計量（稱量）軌道衡、整車計量（稱量）軌道衡；（5）按計量（稱量）臺面的數(shù)量分為單臺面軌道衡、雙臺面軌道衡、三臺面軌道衡。

四、軌道衡的選用

軌道衡計量是國民經(jīng)濟中一項重要的技術基礎工作。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和鐵路運輸?shù)陌l(fā)展、國內(nèi)外貿(mào)易的建立和發(fā)展的需要，軌道衡計量成為各企業(yè)加強計量管理的重要手段，得到廣泛重視和應用。因此，搞好軌道衡計量工作對企業(yè)和鐵路運輸安全都有極大的經(jīng)濟效益和社會效益。正確地選擇和使用軌道衡，影響著軌道衡的計量性能和使用壽命。隨著科學技術的發(fā)展，電子軌道衡得到迅速的發(fā)展，是對各種鐵路車輛及其裝載貨物重量進行動態(tài)或靜態(tài)稱重的新型自動稱重設備。

1.動態(tài)電子軌道衡

車輛在機車牽引下以一定的速度通過測量段時，自動稱出每節(jié)貨車的重量并顯示，打印累計重量數(shù)據(jù)和車序號，計量速度快、效率高、操作簡單。動態(tài)電子軌道衡承受過載能力強，但是動態(tài)衡價格高、結(jié)構(gòu)復雜、調(diào)試維修困難，線路施工嚴格，測量準確度低。當企業(yè)自備機車且線路條件比較好，所稱量的物品為低價原材料，每日作業(yè)效率要求高，過衡量達百車以上時，選用電子動態(tài)衡比較合適。

2.靜態(tài)電子軌道衡

計量速度慢，每分鐘約測量一輛車，作業(yè)效率低，但是靜態(tài)軌道衡的價格較低，測量準確度高可達到0.1％，結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試維修較容易。靜態(tài)電子軌道衡可以用在每日過衡量較少，并且線路條件不好，所稱物品較貴重，準確度要求較高的部門。電子軌道衡在動態(tài)計量準確度方面，低于靜態(tài)軌道衡稱重準確度，因此對要求計量準確度較高的產(chǎn)品，還是應該采用靜態(tài)稱重方式。隨著電子技術的不斷發(fā)展，全電子靜態(tài)軌道衡已經(jīng)成為質(zhì)量可靠、準確度高、調(diào)試維修方便的計量手段。選擇靜態(tài)衡應首選全電子帶數(shù)顯打印裝置的靜態(tài)軌道衡，如因資金受限等原因，選擇國標機械靜態(tài)軌道衡后，最好進行部分電子化改造，安裝數(shù)顯打印裝置，以消除人為誤差，避免在發(fā)生計量糾紛時處于被動地位。

五、軌道衡的未來發(fā)展趨勢

軌道衡作為國家強制管理的法定計量器具，是稱重控制和貿(mào)易計量的重要手段，在煤炭、化工、冶金、電力、交通運輸?shù)阮I域被廣泛應用，但同時軌道衡也對技術的發(fā)展提出越來越高的要求。軌道衡技術的發(fā)展趨勢有以下幾方面：

1.模塊化

模塊化設計是以模塊的分解組合為基礎，強調(diào)整個模塊的通用性和互換性的一種設計方法。力求以最少的模塊組成盡可能多的產(chǎn)品，最大限度地滿足客戶需求。模塊化設計能夠簡化軌道衡的結(jié)構(gòu)，使軌道衡能夠統(tǒng)一整體尺寸和安裝連接尺寸，提高生產(chǎn)效率和軌道衡的可靠性，降低研制成本；模塊化能夠提高軌道衡的有效度，只需修改軌道衡的一些功能結(jié)構(gòu)模塊，就可以組成新結(jié)構(gòu)軌道衡，使結(jié)構(gòu)零件、部件的有效度大大提高；模塊化設計能夠提高維修效率和質(zhì)量，降低對維修人員的技能要求，并有效減少維修費用。

2.智能化

智能化升級改造后的軌道衡，可以解決以往軌道衡在運營、維護、保養(yǎng)過程中涉及的諸多問題：對軟件和硬件的依賴問題；設備與設備之間信息彼此孤立，數(shù)據(jù)傳輸效率低的問題；控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)之間的對接瓶頸導致需要額外支出或人工橋接的問題；設備之間差異性不大，在市場競爭中優(yōu)勢不明顯。通過低價競爭的方式，限制產(chǎn)業(yè)的升級和產(chǎn)品質(zhì)量保障的設備同質(zhì)性問題；軌道衡作業(yè)過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)沒有被相關企業(yè)作為數(shù)據(jù)資產(chǎn)，被有效收集、處理與應用，創(chuàng)造額外價值，軌道衡計量衍生的數(shù)據(jù)資產(chǎn)被浪費的問題；軌道衡分布在不同的現(xiàn)場，條件差別較大，管理往往存在諸多不暢和不利因素，設備管理效率提升困難的問題；軌道衡在使用時需要人工現(xiàn)場操作，人力資源成本難以降低，同時產(chǎn)生培訓等其他成本，設備應用過程中成本居高的問題。

3.綜合性

軌道衡作為電子稱重技術，其發(fā)展趨勢和規(guī)律就是不斷加強基礎研究并擴大應用，擴展新技術領域，向相鄰學科和行業(yè)滲透，綜合各種技術去解決稱重計量、自動控制、信息處理等問題。對現(xiàn)有軌道衡計量設備而言，僅具備稱重、計價、顯示、打印功能還遠遠不夠，為更好適應現(xiàn)代商業(yè)系統(tǒng)需求，其還應能夠提供各種銷售信息，把軌道衡計量特性與企業(yè)產(chǎn)品銷售管理實現(xiàn)有機結(jié)合，使計量、結(jié)算、進庫、銷售管理等各環(huán)節(jié)能夠達到一體化同步，最終實現(xiàn)管理的自動化。

作者:丁保中 單位:國家軌道衡計量站哈爾濱分站