Метрологическое обеспечение вагонных весов

Недостатком является и  то, что в течение всего времени  поверки весов последние в  штатном режиме не эксплуатируются.

Известны способы поверки  конвейерных весов, предусматривающие взвешивание контролной пробы. Недостатком способа является большая трудоемкость и низкая достоверность результатов поверки. Необходимо наличие бункера, в котором будет находится взвешенная продукция, а это иногда физически не выполнимо. Требуется наличие образцовых весов, что также не всегда возможно. Кроме того, при пересыпке продукции из бункера на конвейер возможны потери продукции. В течение всего периода поверки весы в штатном режиме не эксплуатируются.

Методика поверки, предусматривающий измерение веса контрольного груза на образцовых весах, измерение веса контрольного груза на поверяемых весах, осуществление поверки по сравнению результатов упомянутых измерений.

Недостатком способа  является низкая достоверность результата поверки из-за того, что при следовании контрольных вагонов (контрольного груза) от образцовых весов к поверяемым, их вес может измениться из-за просыпания груза или из-за внешних факторов: дождь, снег и т.п. Другим недостатком способа является большая трудоемкость его реализации. Транспортировка контрольных вагонов (с контрольным грузом) на образцовые весы (как правило, находящиеся далеко от весов поверяемых) требует больших материальных и временных затрат, перевес контрольных вагонов на образцовых весах также стоит больших затрат. Недостатком является и то, что в течение всего времени поверки весов последние в штатном режиме не эксплуатируются.

При проведении поверки осуществляется измерение  веса контрольного груза на образцовых весах, измерение веса контрольного груза на поверяемых весах, осуществление поверки по сравнению результатов упомянутых измерений. В качестве контрольного груза используют рабочий груз, вес которого подлежит измерению в процессе эксплуатации поверяемых весов, а измерение веса рабочего груза на образцовых и поверяемых весах производят одновременно. При измерении производят совмещение вектора сил, создаваемого весом рабочего груза, с осями соответствующих пар весоизмерительных датчиков образцовых и поверяемых весов. Технический результат заключается в повышении достоверности результата поверки и уменьшении трудоемкости реализации способа.

Рисунок 6 – Устройство взвешивания

 

На рисунке 3 показано устройство взвешивания, реализующее предложенный способ, где 1, 2 - колеса взвешиваемого вагона, 3, 4 - рельсы, 5, 6 - весоизмерительные датчики поверяемых весов, 7, 8 - весоизмерительные датчики образцовых весов, 9 - измерительный прибор поверяемых весов, 10 - измерительный прибор образцовых весов, 11 - фундамент.

При поверке весов  по предлагаемому способу под  каждый весоизмерительный датчик 5, 6 поверяемых весов (между датчиками 5, 6 и фундаментом 11), устанавливают  соответственно по одному весоизмерительному датчику 7, 8 образцовых весов. При этом оси весоизмерительных датчиков 5 и 7, а также оси весоизмерительных датчиков 6 и 8 совмещены. Возможна установка весоизмерительных датчиков 7, 8 образцовых весов не соосно, а рядом с соответствующими весоизмерительными датчиками 5, 6 поверяемых весов, например на близлежащих шпалах, тогда достоверность результата поверки будет несколько ниже, хотя в некоторых случаях это допустимо. Выходы весоизмерительных датчиков 7, 8 образцовых весов соединены с измерительным прибором 10 образцовых весов. Выходы весоизмерительных датчиков 5, 6 поверяемых весов соединены с измерительным прибором 9 поверяемых весов. Для достижения максимального технического результата весоизмерительные датчики 7 и 8 образцовых весов целесообразно выполнять плоскими, например в виде полых пластин, заполненных жидкостью. В общем случае датчики 7 и 8 образцовых весов размещаются между фундаментом 11 поверяемых весов и их грузоприемным устройством, а их установка занимает незначительное время.

Поверка весов осуществляется следующим образом. При наезде колеса 1, 2 вагона с рабочим грузом на рельс 3, 4 нагрузка прикладывается одновременно к весоизмерительным датчикам 5, 6 поверяемых весов и к весоизмерительным датчикам 7, 8 образцовых весов. Сигналы от весоизмерительных датчиков 5 и 6 поступают в измерительный прибор 9 поверяемых весов, одновременно сигналы от весоизмерительных датчиков 7 и 8 поступают в измерительный прибор 10 образцовых весов. Прибор 9 показывает вес взвешиваемого вагона с рабочим грузом, который определяется поверяемыми весами, а прибор 10 показывает истинный вес вагона с рабочим грузом, который фактически становится весом контрольного груза. По этим показаниям, в случае их расхождения, корректируют показания поверяемых весов.

Наибольшая достоверность результата поверки достигается в том случае, если одновременное измерение веса рабочего груза на образцовых и поверяемых весах производят при совмещении вектора силы, создаваемой измеряемым весом рабочего груза, с осями соответствующей пары весоизмерительных датчиков образцовых и поверяемых весов.

При использовании предлагаемого  способа в качестве нагрузки могут  использоваться любые реальные объекты, например вагоны со штатным грузом неизвестного веса, что дает возможность  осуществлять поверку весов в реальных условиях, в процессе их эксплуатации, исключая влияние внешних факторов на результат поверки, что повышает достоверность поверки и значительно снижает трудоемкость процесса поверки (исключаются затраты на подачу и уборку контрольных вагонов на контрольные весы).

Такие же или аналогичные  преимущества возникают при использовании  предлагаемого способа поверки  и для других типов весов (автомобильных, конвейерных и т.д.).

Формула изобретения

Способ поверки весов, предназначенных преимущественно  для измерения больших масс, предусматривающий измерение веса контрольного груза на образцовых весах, измерение веса контрольного груза на поверяемых весах, осуществление поверки по сравнению результатов упомянутых измерений, отличающийся тем, что поверку осуществляют в процессе эксплуатации поверяемых весов при измерении веса рабочего груза, при этом совмещают вектор силы, создаваемой измеряемым весом рабочего груза, с осями соответствующей пары весоизмерительных датчиков образцовых и поверяемых весов, измеряют одновременно вес рабочего груза на образцовых и поверяемых весах и, принимая по показаниям образцовых весов вес рабочего груза в качестве веса контрольного груза, осуществляют поверку.

 

 

4 Выбор метода поверки вагонных весов

 

 

Способ включает использование  весоповерочного и контрольного вагонов. Из весоповерочного вагона выгружают две самоходные тележки (СТ3), нагружают их гирями и взвешивают на вагонных весах. После этого СТ3 убирают с весов и на весы устанавливают контрольный вагон известной массы и взвешивают его. Затем на весы устанавливают СТ3 и повторно взвешивают их вместе с контрольным вагоном. Массу контрольного вагона дозируют таким образом, чтобы она была равна массе двух СТ3. После этого устанавливают СТ3 на весы и взвешивают их вместе указанным образом. Таким образом, сначала весы калибруются методом замещения до величины, равной массе четырех СТ3, затем на оставшуюся массу этим же методом до наибольшего предела взвешивания. Технический результат заключается в расширении области калибровки вагонных весов до их наибольшего предела взвешивания при повышении точности измерений.

Из известных способов калибровки вагонных весов наиболее близким по технической сущности является способ калибровки вагонных электронных весов, основанный на использовании  метода последовательных замещений с применением весоповерочного и контрольного вагонов, включающий в себя установку на весах нулевого значения и выгрузку из первого вагона двух самоходных тележек и нагрузку их гирями, после этого груженные самоходные тележки друг за другом подают на весы, взвешивают, фиксируют показания весов и настраивают их на известную массу, затем самоходные тележки убирают с весов и на весы устанавливают контрольный вагон известной массы и взвешивают его, затем снова на весы устанавливают груженые самоходные тележки и повторно взвешивают их с контрольным вагоном, фиксируют показания весов и настраивают их на известную массу.

Недостаток состоит в  том, что данный способ калибровки не охватывает весь диапазон работы весов  из-за нехватки в весоповерочном вагоне эталонных гирь и тележек. Существующий набор гирь не позволяет калибровать весы в диапазоне наибольшего предела взвешивания, поэтому область применения при больших массах, в которых обычно работают весы, ограничена. Взвешивание самоходных тележек с гирями из весоповерочного вагона вместе с контрольным вагоном известной массы позволяет калибровать вагонные весы только в диапазонах взвешивания 0-50 т, 50-100т.

Технический результат изобретения  заключается в расширении области  калибровки вагонных весов до их наибольшего предела взвешивания.

Указанный технический  результат достигается тем, что  в способе калибровки вагонных электронных  весов, основанном на использовании  метода последовательных замещений  с применением весоповерочного  и контрольного вагонов, включающем в себя установку на весах нулевого значения и выгрузку из первого вагона двух самоходных тележек и нагрузку их гирями, после этого груженые самоходные тележки друг за другом подают на весы, взвешивают, фиксируют показания весов и настраивают их на известную массу, затем самоходные тележки убирают с весов и на весы устанавливают контрольный вагон известной массы и взвешивают его, затем снова на весы устанавливают груженые самоходные тележки и повторно взвешивают их с контрольным вагоном, фиксируют показания весов и настраивают их на известную массу, согласно изобретению известную массу контрольного вагона доводят до величины, равной массе двух нагруженных тележек, фиксируют показания весов и настраивают их на известную массу, после чего устанавливают указанные тележки на весы и взвешивают их вместе с контрольным вагоном, фиксируют показания весов и настраивают их на известную массу, затем убирают контрольный вагон с весов и повторно догружают его до массы, величина которой меньше величины наибольшего предела взвешивания весов на величину, равную сумме масс первой и второй тележек, при этом груженые самоходные тележки убирают с весов, после фиксации показаний с повторно догруженным контрольным вагоном и настройки весов на известную массу подают груженые самоходные тележки на весы и третий раз взвешивают их вместе с контрольным вагоном, фиксируют показания весов и настраивают их на известную массу, соответствующую наибольшему пределу взвешивания.

 

 

Рисунок 7 – Калибровка вагонных весов

 

Для калибровки вагонных электронных  весов используют весоповерочный 1 и контрольный 2 вагоны. Из первого вагона 1, установленного рядом, выгружают две самоходные тележки 3, нагружают их гирями и взвешивают на вагонных весах 4 с правой стороны. Показания весов путем регулировки и юстировки совмещают с известной массой 56 т (фиг.1 и 2). После этого самоходные тележки 3 убирают с весов 4 и с левой стороны на весы 4 устанавливают контрольный вагон 2 известной массы 56 т и взвешивают его. Затем на весы 4 устанавливают самоходные тележки 3 и повторно взвешивают их с вагоном 2 (фиг.3). Показания весов настраивают на известную массу 112 т. При этом массу контрольного вагона 2 дозируют таким образом, чтобы она была равна массе двух груженых нагруженных тележек 3 (1М_к.в.). Условие m₀=0. Если требуется значительная подгонка массы вагона, то сначала выполняют грубую дозировку, а затем добавляют разновесы m, чтобы она точно равнялась 56 т.

Затем убирают контрольный  вагон 2 с весов 4.

Пример. Весоповерочный вагон 1 модели А-300 имеет в кузове 26 двухтонных гирь класса M₁. Масса каждой самоходной тележки 3 равна также 2 т. Допуски составляют ±200 г и при калибровке из-за их малости не учитываются. У вагонных весов погрешность составляет ±50,0 кг. Получается 26×2+2×2=56 т. Значит масса вагона 2 должна быть равна 56 т. Итого на весах должна быть контрольная масса 112 т. Путем подгонки, регулировки и юстировки весы 4 откалиброваны на эту массу.

Затем догружают  вагон 2 до определенной по формуле массы:

М_к.в=НПВ-М_т1 -М_т2,

где НПВ - наибольший предел взвешивания весов;

MT₁ - масса первой груженой тележки 3;

МТ₂ - масса второй груженой тележки 3.

Для 150 тонных весов  масса-брутто вагона 2 должна быть:

М_к.в.=150-28-28=94 т.

Довесок в размере 38 т (m₁) может быть взвешен на этих же весах и погружен в вагон 2 либо на любых других весах или выбран заранее. Условие дозировки вагона в этом случае m₀=0, как и в первом случае, сохраняется. Для калибровки весов в диапазоне от 100 до 150 т по требованию поверителя масса вагона может быть отдозирована от 56 до 94 т.

Массу вагона 2, равную 94 т (2М_к.в), фиксируют на весах 4 и настраивают их показания на эту массу путем регулировки и юстировки аналогично, как и в других случаях.

После этого  подают контрольный вагон 2 на весы 4 и в третий раз взвешивают его вместе с гружеными тележками 3. Фиксируют показания и регулируют их в случае необходимости в ту или иную сторону, добиваясь, чтобы весы показывали ровно 150 т (НПВ). Так производится настройка показаний весов на известные показания массы и их калибровка. Загрузка гирь и самоходных тележек 3 в вагон 1 производится в обратном порядке.

Таким образом, используя дважды метод замещения  эталонных гирь известными массами  контрольного вагона через известные  массы груженых самоходных тележек, осуществляется калибровка весов до наибольшего предела взвешивания.

Надзор и  контроль за состоянием точности взвешивания  вагонных весов на железнодорожном  транспорте облегчается за счет двойного использования метода последовательных замещений с оценкой погрешности взвешивания в диапазоне наибольшего предела взвешивания.

Основные преимущества данного способа с проверкой, калибровкой и юстировкой показаний  весов позволяют:

- исключить ошибки приемосдатчиков в определении массы грузов в товарной накладной;

- облегчить работу коммерческих ревизоров по проверке правильности показаний весов;