Excel实现动态地磅检定数据的处理
Excel实现动态地磅检定数据的处理
主要介绍了动态汽车衡及其在目前物流称重中的重要作用, 重点分析了用Excel实现动态汽车衡检定过程中大量数据的处理, 此方法避免了人工处理的计算错误, 提高了工作效率。
0 引言
世界上有75%的货物需要经过称重这一环节, 公路运输仍然是货物运输的主要手段。在我国也是一样, 公路运输占五大货物运输 (公路、水路、铁路、航空和管道) 总量的3/4。长期以来, 静态汽车衡是公路运输货物计量的主要手段。但是, 随着经济的发展和工作效率的提高, 静态称重已无法满足经济高速发展和贸易量不断增加的需要, 动态称重技术已经成为各行各业经济活动中不可缺少的计量手段, 这就产生了对动态车辆进行计量的需求, 动态汽车衡应运而生。
1 动态汽车衡
动态公路车辆自动衡器 (Automatic instruments for weighing road vehicles in motion) 是对英文的直译, 在我国将动态公路车辆自动衡器简称为动态汽车衡, 这种衡器从称量方式上可分为二大类。
1) 第一类采用的是对车辆整车进行称量的形式, 这种形式称量的结果是动态车辆的整车重量, 称量不出车辆的轴载荷。这类动态汽车衡承载器是单一的载荷承载器, 其定义是“可同时承受车辆上的所有车轮, 对车辆进行整车称量的载荷承载器”, 我们称之为整车称量的动态汽车衡;
2) 第二类采用的是对车辆轴载荷进行称量的形式, 这种轴进行称量的动态汽车衡, 我们称之为动态轴重衡。
我国目前对动态汽车衡检定的依据是JJG 907—2006动态公路车辆自动衡器。根据规定, 对一台动态汽车衡进行现场动态检定时, 除了双轴刚性车辆外至少应有两种不同类型的参考车辆, 以适用于不同的轴结构、牵引车/挂车结构、牵引车/挂车连接及悬挂系统。车辆应从下列三种中至少选择二种:
a.一辆三轴/四轴的刚性车辆;
b.一辆至少四轴的铰链挂车;
c.一辆双轴/三轴刚性车辆, 再加挂一辆两轴/三轴的拖车。
日常检定中, 对于双轴刚性车辆, 应在每种速度下至少运行10次, 对于除双轴刚性车辆之外的其它参考车辆, 应在典型运行速度下至少运行10次, 在其它速度下至少运行10次。所以, 检定一台动态汽车衡, 参考车辆要运行接近100次, 数据量大, 同时计算公式较多, 在计算修正值和最大允许误差时, 经常出现错误, 效率低下。为了解决这个问题, 我们用Excel来进行数据的自动处理, 检定人员只需将从显示器读到的数据写到程序中, 系统将会自动处理我们需要的所有数据, 大大提高工作效率。
2 用Excel实现自动数据处理
2.1 双轴刚性参考车辆静态单轴载荷的确定
在双轴刚性参考车辆静态单轴载荷的确定中, 我们用式 (1) 计算双轴刚性车辆每个单轴的静态单轴载荷平均值:
式中:i为单轴的编号;j为称量次数的序号;10为每个单轴静态称量的次数;Axlej为记录的每次称量的单轴载荷。
使用式 (2) 确定参考车辆静态车辆总重量的平均值:
按式 (3) 计算单轴载荷的修正平均值:
式中:为修正系数;TMVref为通过静态整车称量确定的参考车辆总重量的约定真值;
为单轴载荷的修正平均值。
在这里, 我们要确定的是最后单轴修正值的和应等于总重的修正值, 等于我们的约定真值, 如图1所示, 图中阴影部分是自动计算结果。
图1 双轴刚性参考车辆静态单轴载荷的确定
2.2 参考车辆的动态检定
检定中, 单轴 (轴组) 载荷最大偏差的确定, 我们使用了自动返回一组函数中最大值的公式计算, 如图2所示。
图2 单轴载荷最大偏差的处理
2.3 最大允许误差的计算
1) 双轴刚性参考车辆, 动态试验的单轴载荷示值与静态单轴载荷的约定真值之间的最大差值应不超过下述中较大的数值:a) 将表1的数值化整到最接近的分度值;b) 若首次检定为1个分度值 (d) , 在使用中为2个分度值 (2d) ;
表1 用双轴刚性参考车辆试验时的最大允许误差
2) 对于除双轴刚性参考车辆之外的其它所有的参考车辆, 动态试验记录的单轴载荷与单轴载荷修正平均值之间的差值, 以及动态试验记录的轴组载荷与轴组载荷修正平均值之间的差值应不超过下述中较大的数值:a) 将表2中的数值化整到最接近的分度值;b) 若首次检定为1d×n;在使用中为2d×n。其中:n为轴组中轴的数量, 例如当单轴时n=1;
3) 动态称量中的整车总重量的最大允许误差应取下述中较大的数值:a) 将表3中计算出的数值化整到最接近的分度值;b) 若首次检定为1个分度值 (d) 乘以车辆总重量中轴称量的次数, 在使用中检验为2个分度值 (2d) 乘以车辆总重量中轴称量的次数。
2.4 实例计算
以单轴车辆为例, 根据技术要求, 我们首先要计算出的是每个准确度等级对应的表1至表3中的值, 使用判断选择函数进行计算, 如图3所示。
表2 用其他参考车辆 (除双轴刚性车辆) 试验时的最大允许误差
表3 整车总重量的最大允许误差
图3 最大允许误差的计算
然后, 我们使用此值和分度值的商进行比较计算, 如果商的整数部分等于0, 那么最大允许误差就是分度值, 如果整数部分不等于0, 且余数大于分度值的一半, 那么我们就取整数部分加1, 乘以分度值作为最大允许误差, 否则, 就直接用整数部分乘以分度值作为最大允许误差。函数选择如图4所示。
对于整车的最大允许误差的选取方法同上, 需要注意的一点就是要先除以轴称量的次数, 然后进行比较, 如图5所示。
图4 单轴试验时的函数选择