一种大型桥箱梁地磅秤体的称重装置设计要求
随着我国基础建设的飞速发展，桥箱梁的称重在桥梁建设中的重要性日益体现，而桥箱梁的精确称重在实现上有一定难度。本文通过设计一种大秤量的秤台组合装置，来实现大型桥箱梁等类似大型物体的精确称重，并通过不确定度评定等验证了用该桥箱梁称重装置符合用户所需的准确度要求。
一、概述
随着我国科学技术和国民经济的飞速发展，道路桥梁等基础建设也进入一个日新月异的时代，同时由于我国幅员辽阔，公路、铁路桥梁众多，如何在基础建设中确保桥梁的安全一直是一个重大的研究课题。近期，国外的相关领域研究相当活跃，其中桥梁的箱梁的精确称重是确保桥梁安全的一种有效手段，但由于桥梁的箱梁体积大、重量重，安装之前检测其实际重量是否符合设计要求有较大难度，如果使用计算箱梁制造所用材料重量累计，则误差较大；如单独制造一台大台面的平台秤，则成本较高且施工难度大；本文提出一种使用 2%的压力传感器对 70m 箱梁称重的方法，但只使用了 2 只传感器，误差对结果影响较大。通过综合考虑，本文设计了一种大吨位的桥箱梁的称重装置。
二、称重系统的结构组成
1.系统组成及框图
该系统由四个称重平台组成。单个称重平台由 4 个大秤量的钮环式模拟称重传感器构成初始的信号发生端，模拟信号汇集到数据采集器，该数据采集器对每个称重传感器进行独立的数据采样，并将模拟信号转化为数字信号，再将数字称重信号传输到称重仪表中。

如图 1 所示，整个称重系统由四个如图 1 所示的称重平台 A、B、C、D 组成，其中桥箱梁是平放于 ABCD 四个小台面秤台上，由四个称重系统对其进行称重。
2. 称重平台的设计
因桥箱梁体积通常都较大，再加上秤体有一定的高度，若发生秤体倾斜摇晃等异常情况，所承载的桥箱梁便有滑落的危险，故秤体的高度应控制在 20cm 以内较为恰当。此时，传感器的高度就成了关键所在，故本设计选取了 NHS-A 钮环式的传感器，传感器为 C2 级，高度低 （75mm），稳定性好，承载能力大。
该系统每个秤台装有四个 100t 的钮环式传感器。秤体的钢板厚 20mm，不易变形，秤体的限位采用四角限位，即秤体底部与秤台面板之间用直角板限位，且直接限位板之间有安全销，台面与底板不易脱开，限位板的间隙控制在 5mm 之内，故秤体不易移位。
三、称重方案的实施
根据桥箱梁制造方实际要求，桥箱梁的称重误差不超过桥箱梁总重的 2%。
每个秤准确标定后，将此秤台放置于可以上下调节高度的平台上，在称重桥箱梁时将平板车放置于桥箱梁的下面，然后再将桥箱梁运往平台处，将桥箱梁置于平台上，再升起平台，使四个秤台顶起桥箱梁，再根据水平状况上下调节平台的高度，来调节桥箱梁的偏载，使桥箱梁处于水平状态，再根据四台秤的读数总和，来确定桥箱梁的重量。
四、称重准确性验证
为了验证方案的准确性，先用已知重量的平板 m1 放置于四个秤台上，将一定重量的砝码 m2 置于平板上，如图 2 所示，待仪表读数稳定后，观察四个仪表各自的读数，将其相加，所得结果为 mt。表 1 所示的实验数据表明，在平板与秤台都保持水平状态下，mt=m1+m2。称重平台称重测试如表 1 所示。

五、不确定度评定
对本测量方案的测量结果的测量不准确度评定如下。
1.概述
测量依据：JJG 539-1997 《数字指示秤》。

测量方法：用砝码直接加载的方法，测量示值与标准砝码质量值之差。

测量标准：M1 等级砝码。

测量环境：温度 18℃，相对湿度 63%RH。被测对象：桥箱梁称重装置，d=50kg。
2.测量模型

E=I-m

式中：E—为示值误差；
I—为示值；m—为标准砝码质量。

六、总结

通过不确定度评定，该装置的相对不确定度在 100t 约为 0.18%，相对于桥箱梁的 0.1%的称重准确度要求较低，该装置通过宁波地区几个大型桥梁建设时实际使用，结果令人满意，具有一定的科学性，在大吨位称重方面具有一定的可操作性与实用性。