秤の種類にはどのようなものがありますか?

ウェイブリッジ (トラック スケールまたは車軸計量システムとも呼ばれます) にはいくつかの異なるタイプがあり、それぞれが特定の環境、積載量、運用上のニーズに合わせて設計されています。 秤量台の主なタイプは、ピット取り付け型、表面取り付け型 (ピットレス)、ポータブル、車軸秤量台、および車載計量システムです。 間違ったタイプを選択すると、コストがかかる不正確さ、構造上の問題、または規制違反が発生する可能性があるため、購入または設置を決定する前に違いを理解することが不可欠です。

最新の計量台は数トンから 200 トンを超える車両荷重に対応でき、鉱業、農業、物流、廃棄物管理、建設、製造などの業界で導入されています。世界のトラックスケール市場は約 2023年に12億ドル 貿易、コンプライアンス、業務において正確な重量測定が果たす重要な役割を反映して、着実に成長すると予測されています。

ピットマウント 秤量台

ピット取り付け型秤は、計量プラットフォームが周囲の地面と同じ高さになるようにコンクリートのピットに設置されます。車両はスロープや盛り上がったエッジに遭遇することなくスケールに乗り入れるため、進入と退出がシームレスになります。この設計は、採石場、港、穀物サイロ、廃棄物移送ステーションなどの常設の交通量の多い施設で特に一般的です。

構造およびロードセル

秤量台デッキは、ピットの底に配置された一連の圧縮またはせん断ビーム ロード セル上に設置されています。ほとんどのピット設置では、デッキの長さに応じて 4 ～ 8 個のロード セルを使用します。商用トラック輸送用途における標準的なピット計量台は通常、 長さ18メートル、幅3メートル 、最大60トン以上のアーティキュレートトラックおよび重量物車両に対応します。

利点と制限事項

• スムーズな車両アプローチ - スロープが不要なため、車両の損傷やドライバーの躊躇のリスクが軽減されます。
• 美しい統合 — プラットフォームは庭の表面と同じ高さで設置され、敷地のレイアウトをきれいに保ちます。
• 高頻度の計量操作に適しており、1 日に数百件のトランザクションを記録することがよくあります。
• 土木工事による設置コストの増加 - ピットの掘削、形成、防水により追加の費用がかかる可能性があります 20%～40% 表面実装型の代替品と比較した総プロジェクトコスト
• 排水はメンテナンスの継続的な課題です。ピット内に水が溜まると、適切に管理しないとロードセルや電子機器が腐食する可能性があります
• 一度設置されると移転は非常に困難です。基本的に恒久的な構造物です。

ピット秤量台は、英国およびヨーロッパの多くの地域、特に確立された骨材処理および廃棄施設で伝統的に選択されています。多くの地方自治体や規制機関は、度量衡法に基づく合法的な取引アプリケーションにこれらを使用しています。

表面実装型 (ピットレス) ウェイトブリッジ

表面取り付け型秤はピットレス秤とも呼ばれ、地面レベルで準備されたコンクリート基礎の上に直接設置されます。車両は、両端にある角度の付いた進入ランプを介してプラットフォームにアクセスします。この設計は、ピット建設に伴う高価で時間のかかる土木工事を回避できるため、過去 20 年間にわたって大きな人気を得てきました。

インストールと基盤の要件

ピットレス計量台には、ピットではなく平らな鉄筋コンクリートパッドが必要です。基礎の深さは通常、ピット設置に必要な深さ 1.5 ～ 2 メートルと比較して浅く、鉄筋コンクリートで約 200 ～ 300 mm です。これは、基礎工事コストの削減と試運転の迅速化に直接つながります。 ピットレス計量台の設置時間は、多くの場合 2 ～ 3 日ですが、ピットタイプの設置では 1 ～ 2 週間です。

ピットレス重量計を選択する場合

表面取り付け型秤は、次のような場合に最適です。

• この場所は地下水面が高いため、深部掘削は非現実的か、費用がかかる
• 将来的には運営の移転が必要になる可能性があります - ピットレスデッキは適切な機器を使用して持ち上げて移動できます
• 予算の制約により大規模な土木工事は望ましくない
• 現場は汚染された地面にあり、ピット掘削を行うと複雑な環境規制が適用される可能性がある

その代償として、車両アプローチのランプによって勾配がわずかに変化し、非常に低い位置にある車両やトレーラーでは問題が発生する可能性があります。ランプの高さは通常 400 ～ 600 mm で、アプローチ角度は接地を避けるために十分に緩やかでなければなりません。それにもかかわらず、ピットレス計量台は現在、多くの市場で新たに設置される計量台の大部分を占めています。

ポータブルおよびモジュール式秤量台

ポータブル秤は、常設せずに重量測定を必要とする現場向けに設計されています。これらは通常モジュール式で、連結セクションから組み立てて全長の計量プラットフォームを形成し、その後分解して別の場所に輸送できます。一部のポータブル モデルは、迅速な展開のためにトレーラーに取り付けられています。

代表的な用途

• 仮設工事現場 — 恒久的な構造に投資することなく、資材の配送や廃棄物の除去を監視
• 施行とコンプライアンスのチェック — 道路管理者は、路傍の検査キャンペーン中にポータブル車軸計量器とポータブル全長計量台を使用します
• 農業の季節利用 — 収穫時期に穀物トラックの計量のために配備され、残りの期間には撤去される
• 遠隔または一時的なマイニング作業 恒久的なインフラの構築が経済的に実行不可能な場合
• レンタルとレンタル — 企業は、常設設備の数分の一のコストで、短期プロジェクト用にポータブル計量台をレンタルできます。

精度と容量

ポータブル秤は、貿易に使用する場合でも法定精度要件を満たさなければなりません。英国では、貿易に適したポータブル秤は、非自動計量機器 (NAWI) 指令に基づいて検証されています。精度クラスは通常 OIML クラス III で、最大許容誤差は次のとおりです。 0.5%～1% 適用された荷重の。ほとんどの商用ポータブル モデルの容量は 30 ～ 80 トンですが、最大 150 トンの強力バージョンも存在します。

ポータブル体重計の制限の 1 つは、正確な測定値を得るには適度に平らでしっかりした表面が必要であることです。柔らかい地面や大きな勾配はロードセルの性能に影響を与え、エラーが発生する可能性があります。重量を分散して安定性を向上させるために、ロードセルの下にスチール製の接地プレートを使用するオペレーターもいます。

車軸計量ブリッジとマルチプラットフォーム システム

車軸計量ブリッジ (車軸スケールまたは車軸パッド計量器とも呼ばれる) は、車両総重量を 1 回のパスで測定するのではなく、一度に 1 つまたは 2 つの車軸の重量を測定する短い計量プラットフォームです。次に、個々の車軸の読み取り値が合計されて、車両の総重量が算出されます。これらは、車両が移動しているときは「移動重量測定」装置と呼ばれることがあり、車両が各パッド上で順番に停止しているときは静的車軸スケールと呼ばれることもあります。

静的車軸計量器

静的車軸計量器では、ドライバーはプラットフォーム上に配置された各車軸または車軸グループで停止する必要があります。読み取り値が取得されると、車両は前進して次の車軸グループの位置を決めます。完全な計量プロセスには複数の停止が含まれます。この方法はコンプライアンスチェックにはうまく機能しますが、 1台あたり3〜5分かかります そのため、高スループットの操作には適していません。

計量インモーション (WIM) システム

計量インモーション システムは、路面に埋め込まれたセンサーを使用して、車両が通常の走行速度 (場合によっては最大 80 km/h) で通過するときの軸重を捕捉します。 WIM センサーには、曲げプレート、石英ピエゾ センサー、ポリマー ピエゾ ケーブルが含まれます。この技術により、車両を停止することなく継続的に交通状況を監視できるため、橋の荷重制限や舗装の摩耗を管理する道路管理者にとって非常に貴重なものとなります。

通常、WIM システムはそれ自体が合法的な計量装置として単独で使用されることはありませんが、事前に選択された WIM 設置により、重量超過の車両にフラグが立てられ、確認された測定のために静的計量台に転用されます。このワークフローでできることは、 取り締まり検査時間を最大 70% 短縮 適合車両を自動的に選別します。

マルチプラットフォーム計量ブリッジ構成

一部の作業では、単一の標準デッキに収容できない非常に長い車両 (ロードトレインや複合輸送車両の 25 メートルを超える車両) の重量を量る必要があります。マルチプラットフォーム計量ブリッジは、2 つ以上の独立した計量プラットフォームを端から端までリンクします。各プラットフォームは中央インジケーターに接続されており、総重量は同時に測定されたすべてのプラットフォームの測定値の合計となります。この構成は、ロードトレインの組み合わせが標準であるオーストラリアおよび南アフリカの鉱山および農業現場で一般的です。

車載計量システム

車載計量システムは、車両を固定プラットフォームに乗り上げる必要がないという意味で、従来の計量橋とは異なります。代わりに、ロードセルまたは圧力センサーが車両自体に組み込まれており、通常は車軸、サスペンション、またはボディに取り付けられており、運ばれている荷重をリアルタイムで測定します。車載秤、車載計量器と呼ばれることもあります。

仕組み

一般的なオンボード計量テクノロジーには次のものがあります。

• エアサスペンション圧力監視 — 荷重と相関するエアバッグの圧力を測定します。エアサスペンションを備えた重量物車両に一般的
• ロードピンセンサー — サスペンションの取り付けポイントまたはフィフスホイールカップリングに統合され、荷重からのせん断力を測定します
• ひずみゲージベースのシステム — 車両のフレームまたは車軸に取り付けられたセンサーが、荷重によって生じるひずみを測定します
• 油圧負荷検知 — フォークリフトやローダーで使用され、油圧流体の圧力を測定して吊り上げ荷重を決定します

廃棄物管理と建設における応用

ゴミ収集車では車載計量が広く普及しており、市議会は各家庭や商業顧客から収集した廃棄物の重量を記録するために車載計量を使用しています。英国の一部の地方自治体は、船内の計量データを使用して、商業廃棄物の重量に応じた料金体系を導入しています。建設現場では、車載計量機を備えた掘削機やダンプ トラックを使用すると、オペレーターが固定計量台に戻らずにサイクルごとの積載量を追跡できます。 一般的な土木作業における積載効率が 10% ～ 20% 向上します。

精度の制限が主な欠点です。ほとんどの車載システムは次の精度を達成しています。 ±1%～±3% 、適切に校正された静的秤の場合は ±0.1% 以上であるのと比較して。このため、運用管理や過負荷防止には優れていますが、ほとんどの管轄区域では貿易目的には適していません。

スチールデッキとコンクリートデッキの秤量台

計量台がピットマウントかピットレスかに関係なく、デッキ自体は組立鋼製または鉄筋コンクリート製のいずれかです。この違いは、長期的なコスト、耐久性、メンテナンスの要件にとって非常に重要です。

コンクリート床版秤は、生コンクリート工場、化学工場、廃棄物施設など、酸、アルカリ、激しい摩耗によって鋼床版が急速に劣化するような要求の厳しい環境での恒久的な設置にますます好まれています。スチールデッキは、重量と輸送の容易さが優先されるポータブルおよびモジュール式アプリケーションの標準であり続けています。

最新の秤量台におけるロードセル技術

計量台で使用されるロードセルのタイプは、精度、メンテナンスの必要性、および寿命に直接影響します。最新の秤量台はすべて電子ロードセルを使用していますが、特定のセルの設計は用途によって異なります。

圧縮ロードセル

圧縮ロードセルは、ピット秤で使用される最も一般的なタイプです。デッキはセル上に直接置かれており、荷重が増加するとセルが圧縮されます。これらは堅牢かつコンパクトで、大容量アプリケーションに最適です。 通常の容量はセルあたり 30 ～ 150 トンの範囲です。 密閉されたステンレス鋼バージョンは、腐食環境または湿潤環境に使用できます。

シアービームロードセル

シアービームセルは、ピットレスおよび表面取り付け型秤で広く使用されています。セルは一端で固定され、もう一端で負荷がかかり、ビームに接着されたひずみゲージによって測定されるせん断力が発生します。これらは優れた精度を提供し、偏心荷重の影響を比較的受けません。これは、車両の車軸が常にプラットフォームの完全な中心にあるとは限らない場合に重要な機能です。

デジタルロードセルとスマート計量

デジタル ロード セルは、インジケータではなくセル自体でアナログひずみゲージ信号をデジタル出力に変換します。これにより、長いケーブル配線による信号の劣化が大幅に軽減され、各セルを個別にアドレス指定できるようになります。設置者は、デッキを取り外すことなく、どの特定のセルのパフォーマンスが低下しているかを診断できます。タイムスタンプ、車両登録、画像とともにすべてのトランザクションを記録するクラウドベースのプラットフォームを含む計量台管理ソフトウェアとの統合は、デジタルセルネットワークを使用すると簡単です。 一部のシステムではワイヤレスデジタルロードセルが使用され、ケーブル配線が完全に不要になりました。 既存のピットへの改修を簡素化します。

ウェイブリッジの選択: 評価すべき重要な要素

非常に多くの種類の秤量台が利用できるため、適切な構成を選択するには、現場、作業負荷、規制環境、予算を明確な目で評価する必要があります。計量台の設置を指定する前に、次の要素に対処する必要があります。

トラフィック量とスループット

1 日あたり 100 台を超える車両の重量を計測する現場では、自動ナンバープレート認識 (ANPR)、計量台の無人操作、および信号制御システムから大きなメリットが得られます。骨材採石場や廃棄物移送ステーションなどの大量作業では、日常的に 1 日あたり 200 ～ 400 件のトランザクションが処理され、手動介入を最小限に抑えた堅牢で高速応答のシステムが必要です。

貿易法上の要件

計量台を請求書の基礎として使用する場合 (たとえば、販売した材料のトンごとに顧客に請求する場合)、それが合法的な取引手段として検証される必要があります。英国では、これは 1985 年度量衡法に基づく承認と、取引基準担当官または承認された検証者による検証を意味します。計量台は必要な精度クラスを達成し、定期的に (重工業用途の場合は通常 2 年ごと) に再検証される必要があります。すべてのタイプの計量台が適格であるわけではありません。恒久的な静的計量台は、ポータブルまたは車載システムよりも認証がはるかに簡単です。

敷地条件と地盤条件

高い地下水面、浅い岩盤、または掘削できない汚染された地面がある場所では、ピット計量台は除外され、ピットレスまたはポータブルの代替手段が優先されます。基礎の寸法を指定する前に、構造エンジニアが地耐力を評価する必要があります。不適切な基礎は、時間の経過とともにロードセルが損傷し、読み取り値が不正確になる主な原因です。

車両の種類と長さ

計量台を使用すると予想される最長の車両によって、プラットフォームの最小長さが決まります。 英国の標準的な連結トラックの長さは最大 18.75 メートルです これは、車両が計量デッキからはみ出すことなく、プラットフォームとアプローチゾーンが一緒になってこれに対応する必要があることを意味します。スワップボディユニット、B-train、またはヨーロッパのメガトレーラーを受け入れる作業の場合、20 ～ 24 メートルのプラットフォームの長さが必要になる場合があります。ウェイブリッジが短すぎると、車両の重量の一部がロードセルではなくアプローチランプまたは周囲の地面にかかるため、不正確な測定値が得られます。

環境および危険区域の要件

食品加工工場、化学施設、または ATEX 分類ゾーン (爆発性雰囲気が存在する可能性がある場所) の計量台には、特別に指定されたロードセルとインジケータが必要です。 ATEX 定格のロードセルは、発火の危険を防ぐ本質安全防爆設計を採用しています。同様に、極寒の気候 (-20°C 以下) の計量台には、低温動作向けに定格されたロードセルとインジケーターが必要であり、年間を通して信頼性の高いパフォーマンスを確保するには、加熱されたインジケーターキャビネットが必要になる場合があります。

Weighbridge ソフトウェアと統合

ハードウェア プラットフォームは、最新の計量台設備の一部にすぎません。 Weighbridge 管理ソフトウェアは、かつては純粋に機械的なプロセスであったプロセスをデータ主導型の操作に変えました。最新のシステムは、単に重量を記録するだけでなく、重要な運用上の価値を追加するさまざまな機能を提供します。

• 自動発券と請求書発行 — システムは重量チケットを生成し、手作業で入力することなく会計システムまたは ERP システムにデータをエクスポートするため、エラーと管理時間が削減されます。
• ANPRカメラの統合 — 車両はナンバープレートによって自動的に識別され、ドライバーの介入なしに顧客記録、許可された材料、風袋重量が取得されます。
• リモートアクセスとクラウドレポート — 管理者は任意のデバイスからライブ トランザクション データと履歴レポートを表示できるため、マルチサイトの運用に役立ちます
• 過負荷アラーム — 車両が現場または特定の材料カテゴリの許容総重量を超えた場合の自動警告
• 環境庁のレポートとの統合 — 認可された廃棄物施設では、計量ブリッジ ソフトウェアは規制当局が要求する廃棄物移送記録を自動的に生成できます。
• 交通信号制御 — 自動信号が車両の乗り降りを誘導し、両端からの同時進入を防止します

無人計量台構成（車両の到着からチケット印刷までのプロセス全体がオペレーターの立ち会いなしで自動化される）は、現在、長時間稼働している採石場、リサイクルセンター、骨材倉庫で一般的です。これらのシステムは通常、ANPR、インターホン、交通障壁、リモート CCTV モニタリングを組み合わせて、 制御室にスタッフが常駐することなく、24 時間 365 日の計量作業が可能です。

メンテナンスと校正の要件

適切にメンテナンスされていない計量器は校正から外れ、不正確な測定値が生成され、規制上の罰則、商業紛争、または経済的損失につながる可能性があります。定期的なメンテナンスは任意ではありません。これは実際的に必要であり、合法的に取引される商品の場合は法的要件です。

定期的なメンテナンス作業

• ロードセル、ジャンクションボックス、ケーブルルートの検査と清掃 — 破片や水の浸入が電子故障の最も一般的な原因です
• デッキ排水のチェックと清掃 - 水の蓄積によりデッキ下のコンポーネントが損傷する可能性があるピット計量橋では特に重要です
• 床版構造の腐食（鋼床版）または亀裂（コンクリート床版）の検査
• アプローチランプの検証とレールの構造的完全性の確認
• ゼロ点チェック — プラットフォームが空の状態でインジケーターがゼロを示していることを確認します。ドリフトがある場合は、ロードセルが損傷しているか、デッキの下に破片があることを示している可能性があります。

校正と検証

校正には、既知の試験分銅を計量台に適用し、読み取り値が許容範囲内になるまでシステムを調整することが含まれます。合法的に取引可能な秤の場合、このプロセスの後に認可機関による正式な検証が行われます。少なくとも次の重量をテストします 計量台の最大容量の 50% 徹底的な校正チェックのために必要です。ほとんどの計量器サービス会社は、校正済みの試験分銅を専用車両で通常 1 トンまたは 5 トン単位で輸送します。商業用秤では、校正チェックを含む年間サービス契約が標準的です。

計量台の修理、移設、または構造変更が行われた場合は、合法な取引に戻す前に必ず再校正および再検証する必要があります。進入ランプへの車両衝突やピットの深刻な浸水などの重大な環境事象であっても、継続使用する前に検査と再調整を行う必要があります。