懸吊式集裝箱稱重裝置的原理與技術特點解答（dá）：
工作原理
檢測裝置主要由拉力傳感器、變送器、無線信（xìn）號發射端、無線信號接收端、CPU 和人機界麵等
部分組成。拉力（lì）傳感器安裝在集裝箱吊具的（de） 4 個轉鎖上，檢測集裝（zhuāng）箱 4 個角的受力情況（kuàng）。經過變送（sòng）
器將拉力傳感器的（de）信號轉化為標準的可供采集、處理的（de）模擬量信（xìn）號，由無線（xiàn）信號發射端將此信號傳
遞給無線信（xìn）號接收端，CPU 采集無線信號接收端的信號，經過數據處理，得出集裝箱的質量及偏載值，
並將（jiāng）相關數據在人機界麵上進行顯示並且歸檔記（jì）錄、打印（yìn）。在（zài）發生超載（zǎi）、偏載時，檢測裝置發（fā）出（chū）聲
光（guāng）報警提（tí）醒，操作人員（yuán）及（jí）時（shí）做出（chū）相（xiàng）應的處理，完成對*有（yǒu）檢測數據（jù） ( 包括（kuò）吊裝（zhuāng）時間、箱號、總質量，
偏載、操作員（yuán）工（gōng）號（hào））的保存和管理，便（biàn）於隨（suí）時查看和打（dǎ）印（yìn）。
裝置工作流程原理：拉力（lì）傳感器（qì）→變送器→無線信號發射端→無線信號接收（shōu）端→ CPU →人機
界麵顯示→打印機。係統構成如（rú）圖 1，裝置構成示意圖如圖 2。
3
圖 1 裝置構成框（kuàng）圖
圖（tú） 2 裝（zhuāng）置構成示意圖
1. 稱重指示器 2.RS232 通訊線纜 3. 票據打印機 4. 無線信號通訊 5.AD 信號處理器和無線通訊
模塊 6. 稱重傳（chuán）感器（分別安裝於 4 個旋鎖位置） 7. 集裝箱吊具（jù）
1.2.2 技術特點
（1） 該裝置的傳感器安裝（zhuāng）在門座（橋（qiáo）架）起重（chóng）機集裝箱吊具上架轉鎖處，稱重指示器安裝在門
座（橋架）起重機司（sī）機室內，能在吊具吊運過程中檢（jiǎn）測集裝箱的總質量及集（jí）裝箱貨物的偏載情況 ;
（2）檢測裝置稱（chēng）重*度等（děng）級應不低於 Y（b）級， 能（néng）測量並輸出集裝箱（xiāng） X 軸（長度方向），Y 軸（寬
度方向）的偏心位置。可設定 X 軸（zhóu）（長度方向）偏心超過集裝箱長度 ±5% 時（shí）報警，Y 軸（寬度方向）
的偏心位置大於 ±100 mm 報警；
（3）重量和偏心傳感器信號分別通過無線傳輸（shū）到（dào）稱重指示器後進入車載終（zhōng）端（串口）。
4
（4）檢（jiǎn）測裝置主要技術參（cān）數（shù）
1）zui大秤量（Max）：40 t; 2）檢定分度值（e）*般（bān）為 50kg 或 100kg，若為其它值應表示為
1×10k，2×10k 或 5×10k 的形式，其中“k”是（shì）正整數、負整數（shù）或零。 3）O 點（diǎn）重心偏載量相對誤
差不超過 ±8%; 4）Y 軸（寬度方（fāng）向）的偏心位置（zhì）超出 ±100 mm 報警 ; 5）X 軸（長度方向）偏心超
過集裝（zhuāng）箱長度 ±5% 時報警； 6）溫度範（fàn）圍：-20 ℃～ +40 ℃。
2. 懸吊式集裝箱超偏載（zǎi）檢測裝置的偏（piān）載校準方法
2.1 偏載校（xiào）準
2.1.1 重心偏載位置的設（shè）置
偏載又（yòu）稱重心的偏移 （eccentricity of center of gravity），是指無論是空箱、重箱以及是否帶有附件，
其實際重心與（yǔ）四個底（dǐ）角件對角線（xiàn）交叉點*形（xíng）成幾何中心在（zài）縱向（xiàng）和橫向（xiàng）的偏離數值（zhí） , 計（jì）量單位符號為：
mm。對偏（piān）載（zǎi）的校（xiào）準采用 20 英（yīng）尺標準（zhǔn）集裝箱，在底板建立直角坐標係，選取 O（0,0）、A（600,100）、
B（-600，-100）三個點進行加載測量偏（piān）載，如圖 3 *示。
圖 3 設置重心偏載位置示意圖
2.1.2 校準（zhǔn）過程
（1）對集（jí）裝箱吊具進（jìn）行三次提升測量，得（dé）到單次測量的空載（zǎi）示值 w1、w2 和 w3，x1、x2 和 x3，
y1、y2 和 y3，取平均值計算出空載的質量示值 W0 以及偏（piān）載示值 X0、Y0；
取平均值，得到空集裝箱（xiāng）的重量示值 w'
0 和偏載示值 x'
0 和 y'
0；
(3) 將加載砝碼（mǎ）中心放（fàng）置集裝箱（xiāng）底麵圖 1 *示的 A（600,100）坐標點位置，提升三次（cì），分別得（dé）到
A 點單次測量重心偏移的示值 : xA1、yA1；xA2、yA2 ；xA3、yA3。取單次測量結果的平均值作為重心偏
移的示值：
A 點重心縱向偏移的示值為：
A 點重心橫向偏移的（de）示值為：
(4) 將加載砝碼中心放置集裝箱底麵圖 1 *示的 B（-600,-100）坐標點位置，提升三（sān）次，分別得
到 B 點單次測量重心偏移的示值 : xB1、yB1；xB2、yB2 ；xB3、yB3 。取單次測量結果的平均值作（zuò）為重心
偏移的示值（zhí）：
B 點重心縱向偏移的示值為（wéi）：
B 點重心橫向（xiàng）偏移的（de）示值為：
（5）將（jiāng）加（jiā）載砝碼仍保持在 B 點不動，將集裝箱吊具相對集裝箱水平旋轉 180 度，認為 點，提（tí）升
三次（cì）得（dé）到 點每次重心偏移的示值 : x'
B1、y'
B1；x'
B2、y'
B2 ；x'
B3、y'
B3 。取單次測（cè）量結果的（de）平均值（zhí）作（zuò）為重
心（xīn）偏移的（de）示值：
B'
點（diǎn）重心縱向偏移（yí）的示值為：
B'
點重心橫向偏移（yí）的示值（zhí）為：
WF 為加載砝碼的標稱質量。
(7) 計算偏載示值誤差（chà）
A 點縱向偏移量示值誤差：E AX=XA-L AX （式 17）
A 點橫向偏移量示值誤差：E AY=YA-L AY （式 18）
B 點縱向偏（piān）移（yí）量示值誤差：E BX=XB-L BX （式 19）
B 點橫向偏移量示值誤差：E BY=YB-L BY （式 20）
單次測量的重心偏載示值（zhí）誤（wù）差也應符合表 1 的規定。
(8) 確定偏載固有誤（wù）差
縱向偏載固有誤差（chà） :
橫向偏（piān）載固有誤差 :
固有誤差也應符合表 1 的規定。
2.1.3 偏載測量誤差的力學分析
（1）偏（piān）載測量（liàng）誤差力（lì）學分析
4 吊點集裝箱吊具安裝 4 個稱重傳感器計算偏載的（de）方法（fǎ）：
x 為同（tóng）側 x 方（fāng）向傳感器距離，l(x) 為 x 軸方向偏載理論（lùn）誤差。y 為同側 y 方向傳感（gǎn）器（qì）距離，l(y) 為 y
軸方向偏載理論誤差。
F=F1+F2+F3+F4（式 25）
F－－－－－－ 集裝箱及（jí）物料的總（zǒng）重量；
F1+F2+F3+F4－－－－－－4 個傳感器分別測出的 4 角（吊點）處集裝箱的重量；
檢測裝（zhuāng）置 Max=40 t, 檢定分度數為 n=100~1000， e=50kg, Y(b) 級檢測裝置在zui大允許誤差（相
對誤差）為 ±1.0% 時， 20´GP(20 feet general purpose) 外部尺（chǐ）寸：長（zhǎng） 5890 mm× 寬 2350 mm× *
2390 mm；縱向 (x 軸 ) zui大允許誤差為 5890 mm×（±1.0%）＝ ±59 mm，橫（héng）向 (y 軸 ) zui大允許誤
差為 2350 mm×（±1.0%）＝ ±23 mm。
(2) 偏載測量zui大允許誤差（MPE）
表 1 偏載測量zui大允許誤差（MPE）
3. 應用評價
（1）現行 JJG 1124 檢定規（guī）程沒有對集裝箱偏（piān）載項目進行規定（dìng），鐵路部門對集裝箱超偏載檢測裝
置的偏（piān）載（zǎi）指標（biāo）有溯源（yuán）要求（qiú）。作者按照本（běn）文提到的主要方法在集團*範圍（wéi）內對（duì）集裝箱超（chāo）偏載檢測裝
置（zhì）的偏載指（zhǐ）標（biāo）進行校準試用，並（bìng）對校（xiào）準結果計量（liàng）確認。按照校準結果對偏載符合要求的集裝箱進行
裝車，經鐵路貨車超偏載檢測裝置檢測驗證，有效（xiào）的減少了承運集裝箱貨（huò）車的偏載（zǎi）數據超差現象。
（2）本文（wén）提（tí）到的校準方法是利用 20 英尺（chǐ）標準集裝箱、M12 等級（jí）標（biāo）稱值為 2t 和 3t 的標準砝碼及
砝碼重心定位底座、叉車（chē）等標準器及配套設施進（jìn）行校準作（zuò）業的，標（biāo）準器及配套設施均為常見（jiàn）設備，
測量方法簡便易行，數（shù）據方便後續（xù）計算機處理與統計，校準點坐標參考值選取與《鐵路貨物（wù）裝載加（jiā）
固規則》規定（dìng）的*限誤差相*致，能夠滿足鐵路（lù）*計量器具量值溯源的需要（yào）。
