实用型集装箱吊运称重装置

　　0 引言

　　铁路货物运输中集装箱运输的比重日趋增大。由于用汽车衡称载集装箱受货场场地限制、投资费用高等因素的制约，致使目前集装箱的检斤率相对较低。据抽样调查，集装箱超载率达26%，平均超重1.8 t左右。这一现状不仅影响运输安全，同时也导致运输收入的流失。实用型集装箱吊运称重装置可以有效提高集装箱运输的检斤率，并满足准确度要求。

　　1 系统组成

　　集装箱吊运称重装置由吊具、传感器组件、无线数据传输、无线接收称重显示仪表4大部分组成。

　　1.1 吊具

　　采用集装箱专用吊具作为承载体，保留其原有对集装箱的自动吊运装卸功能(以10 t吊具为例)。

　　1.2 传感器组件

　　专门设计的传感器模块组，安装在钢丝绳与吊具连接处。模块组保证传感器自由状态受力，并具有防止过载的安全保护功能。传感器选用T-BXB-5型，准确度为0.03% FS。

　　称重传感器是把电阻应变计粘贴在弹性敏感元件上，然后以适当方式组成电桥的一种将力(重量)转换成电信号的转换元件。

　　称重传感器包括2个主要部分，一是弹性敏感元件，也称弹性体，利用它把被测的重量转换为弹性体应变值;二是电阻应变计，它作为传感元件将弹性体的应变同步地转换为电阻值的变化。

　　图1为称重传感器的工作原理。在柱式弹性体的两侧对称地贴上R1～R4共4个应变计，当弹性体受力F作用时，使粘贴在表面的应变计随其同步地变形而改变电阻值。由于应为计是连接成平衡电桥式的，应变计电阻的变化会引起电桥的不平衡，从而输出信号，该信号与所受的外力F成正比，即弹性体在其弹性范围内的相对变化与引起变形的力F成正比。

　　1.3 无线数据传输装置

　　无线数据传输装置由相互独立的发射和接收机组成，适用于电子称重数据的中低速率的单向通讯。发射装置平面设计安装在吊具槽型钢内，由镍氢电池供电。传感器受力输出信号由其调频发射。发射机装置原理见图2。

　　无线数传发射机采用频率调制(KSK·FM)技术。传感器输出电压信号U由C5103A专用计算机组件放大、滤波、 A/D转换，控制单片机内部计数器计数。无线数传机将该计数值经高频调制后，通过天线向外传播。由于无线数传机采用了锁相环频率合成技术，载波频率稳定度高，性能指标好，同时电路中元器件均采用贴片元件SMT安装技术，大大提高了整机可靠性和稳定性。

　　1.4 无线接收便携式仪表

　　无线数传接收机将收到的高频调制信号经解调后送至单片机串行口，显示器内单片机对收到的计数值经数字滤波、数字校准、静止/运动判断、空秤调整、键入与分支、稳定处理、显示处理等功能模块运算处理后，送至LCD显示器显示。该便携式仪表具有软件校准、人机对话功能设置、点阵图形式液晶显示、打印及数据输出功能，由交直流供电。