トラックスケール（米国）、 ウェイブリッジ（米国以外）、または鉄道スケールは、通常コンクリート製の土台に恒久的に設置された大型の計量器であり、鉄道車両や道路車両全体とその積載物の重量を計量するために使用されます。車両の空荷時と積載時の重量を測定することで、車両の積載重量を算出できます。
計量ブリッジを使用して計量測定を行うための主要コンポーネントはロード セルです。
米国の重量認証
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業務用はかりは、国家型式評価プログラム（NTEP）の承認または認証を受ける必要があります。認証は、米国国立標準技術研究所（NIST）の「ハンドブック44」の仕様および許容範囲[ 1 ]に基づき、米国度量衡会議（NCWM）によって、適合性評価および検証済み適合性評価プログラム（VCAP）[ 2 ]を通じて発行されます。
貿易に合法
ハンドブック 44: 一般規定のパラグラフ GA.1.、および NIST ハンドブック 130 (統一度量衡法、セクション 1.13.) では、商用計量および計測機器を次のように定義しています。
販売、賃貸、授与のために購入、提供、または提出された、流通または消費用の数量、物、生産物、または品物のサイズ、数量、範囲、面積、または測定を確立するために、または重量または測定に基づいて提供されるサービスに対する基本料金または支払いを計算するために商業的に使用または採用される度量衡および計量および計測装置。
NTEP認定スケールは、一般的に、メーカーが重量で製品を販売する商業用途で使用することを意図したスケールとされています。NTEP認定は、商取引法適合とも呼ばれ、ハンドブック44に準拠しています。NTEPスケールは、デリでのコールドカットの計量から、道端の農産物直売所での果物の計量、配送センターでの輸送費の決定、金や銀の計量など、幅広い用途で広く使用されています。[ 3 ]
鉄道計量橋
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鉄道計量台[ 4 ]は、鉄道車両、貨車、機関車などの鉄道車両の空車・積載重量を計測するために使用されます。積載重量が分かっている場合、貨物の正味重量は総重量から風袋重量を差し引いた値となります。また、路面電車の計量にも使用されます。
様々なタイプがありますが、いずれも線路に電子センサーが組み込まれており、重量を測定します。いずれの設計にも共通するのは、それぞれの計量器の前後に十分な接近距離と離脱距離を確保する必要があることです。いずれの計量器も、進行方向や列車の牽引の有無に関わらず、重量を測定できます。
原則として、 3つの異なるタイプの建設が区別されます。[ 5 ]
1. 動的トラック計量ブリッジ
動的計量ブリッジは、連結可能な1台以上の計量ブリッジで構成されています。この計量ブリッジの構造は、ロードセルと計量プラットフォームを備えた静的トラックスケールと同様です。計量プラットフォームにはレールが取り付けられており、レールは面取り加工が施されています。レールにはレールスイッチが組み込まれており、スケール上の貨車の位置を検出します。計量端末とソフトウェアと連携することで、最大時速10kmの速度で走行中の個々の貨車または台車の重量を動的に計測します。
利点:
- 校正規則およびOIML-R 106に準拠した個々の貨車重量の計量精度クラスは最大0.2です。
- モジュール設計により、液体を検証可能な方法で動的に計量することもできます。
- 校正用の静的基準スケールとして適しており、再校正のたびにコストを節約できます。
- 計量ブリッジは、静的トラックスケールのような構造のため、非常に堅牢で耐久性に優れています。
デメリット:
- 輪重と車軸重は決定されませんが、設計を拡張して、トラック内の力センサーによる統合された車軸重と輪重の測定を含めることができます。
2. 線路内にひずみゲージを組み込んだ動的線路スケール
力センサーを備えた動的軌道スケールでは、複数の力センサーが穴あけ加工され、軌道に圧入されます。列車が最大時速30kmでスケールを通過すると、レールは車両の質量によって変形します（変形）。材料応力の変化により、従来のロードセルと同様にひずみゲージが取り付けられたセンサーが変形します。このように、レールの特定の変形挙動から、個々の輪軸または台車の重量を算出できます。
利点:
- 輪重計や車軸重計として使用できます。
- 他の2つの設計よりも高い測定速度が可能
- 使用するハードウェアが少なく、線路建設作業も少ないため、比較的安価です。
デメリット:
- 校正不可、
- 精度は通過速度に依存します。
- 固体にのみ使用できます。
3. 枕木の重量を計測する動的軌道スケール
計量まくらぎをベースとした動的軌道計量装置は、レール計量装置のひずみゲージと同様に、レールを切断しない隙間のない構造です。簡単に言うと、線路から複数のまくらぎを取り外し、計量まくらぎに置き換えます。これらのまくらぎにはロードセルが設置されています。計量ブリッジと比較すると、隙間のない（つまり力結合された）設計であるため、計量ブリッジは静的に調整することはできず、純粋に動的にのみ動作します。これには、剛性の急激な変化のない非常に安定した基礎構造が必要です。レールにひずみゲージを設置した計量装置との違いは、この方式では校正可能なセンサーを使用できるため、計量装置自体も校正可能であることです。
利点:
- 校正規則およびOIML-R 106に準拠した個々の貨車重量の計量精度クラスは最大0.2です。
- レールにひずみゲージを取り付けたスケールと同様に、ハードウェアのボリュームは低く、
- モジュラー設計により、液体の動的計量も商取引に適合して可能になります。
デメリット:
- 動的校正には静的基準尺度が必要であり、再校正のコストが増加する。
- コストのかかる基礎工事/軌道工事が必要（長期安定性を確保するため、通常、計量軌道には樹脂製のバラスト接着材が使用されます。ほぼ固定された軌道を作成する手順）。
種類
- 電子式（ディープピットタイプ）
- 電子式（ピットレスタイプ）
- デジタル（深穴タイプ）
- デジタル（浅いピット）
- デジタル（ピットレスタイプ）
- 鉄道計量橋
- 可動式計量橋
- 機械式計量橋
- 機械式（デジタル式）
- 電気機械
- ポータブル計量ブリッジ
- 車軸スケール
- ポータブルランプエンドスケール
- 移動式計量橋
デザインコンセプト
トラックスケールは、短い距離に傾斜路を設け、その下に計量装置を設置する地上設置型と、ピット内に計量装置とプラットフォームを設置し計量面が道路と同じ高さになるように設置するピット設置型があります。通常、スチール製またはコンクリート製で、非常に頑丈です。
初期のバージョンでは、ブリッジは長方形のピットの上に設置されており、そのピットにはレバーが配置され、最終的に天秤機構に接続されます。このタイプの最も複雑な部分は、計量ブリッジの下のレバーの配置です。これは、計量器の応答が荷重分布に依存しないようにする必要があるためです。[ 6 ]現代の装置は、複数のロードセルを使用し、電子機器に接続してセンサー入力を合計します。どちらのタイプの半永久的計量器でも、重量の読み取り値は通常、近くの小屋または事務所で記録されます。
現在、多くの計量橋は、チケットの印刷やレポート機能の提供が可能な トラック スケール ソフトウェアを実行するPCにリンクされています。
用途
トラックスケールは主に 2 つの目的で使用できます。
- 橋の上で重量による販売または課金（取引承認済み）
- 車軸重量と車両総重量の両方を計量してください。これにより、車軸の過積載を防ぎ、高額な罰金を科される可能性を回避できます。
鉱山や採石場、ゴミ捨て場／リサイクルセンター、液体・粉体のバルク輸送、家庭用品、電気機器など、バルク品の製造または輸送を行う産業で使用されています。貨物を積載する車両の重量は既知であるため（また、重量が不明な場合は空車の重量を測るという簡単な方法で迅速に把握できます）、バルク品の異なる場所への流入・流出量を迅速かつ容易に測定できます。
単軸トラックスケールまたは車軸重量計測システムは、個々の車軸重量と車両総重量を計測し、過積載で当局に停止処分や罰金を科されることなく公道での走行が安全かどうかを判断します。フルサイズのトラックスケールと同様に、これらのシステムは、計測面を道路面と同じ高さにしてピットに設置することも、路面に取り付けることもできます。
多くの用途（警察の道路上トラック計量所や一時的な道路検問など）において、橋梁計は、車両をゆっくりと走行させるシンプルで薄型の電子式計量セルに大きく置き換えられています。コンピュータがセルの出力を記録し、車両の総重量を積算します。各車軸の力を計測することで、車両が法定制限内に収まっていることを確認できます。法定制限には通常、車両総重量、車軸スパン制限内の最大重量、そして個々の車軸制限が課されます。前者2つの制限は橋梁の安全を確保し、後者は路面を保護します。
ポータブル版
ポータブル・トラックスケールも世界中で使用されています。ポータブル・トラックスケールは、土などの非定常な表面に設置できる下部フレームを備えています。これらのスケールは、ピット型スケールと同等の精度（最大±1%）を維持します。米国における最初のポータブル・トラックスケールの記録は、 1929年にロサンゼルス・モーター・パトロールの重量パトロールが運用した計量装置でした。この計量装置は4台使用されており、各トラックの車輪の下に1台ずつ設置されていました。各装置は最大15,000ポンド（6,800 kg）まで計測可能でした。[ 7 ]
参照
参考文献
- ^ハンドブック44 - 2020年4月5日閲覧
- ^適合性評価- 2011年9月17日閲覧
- ^ Shane, Gary. 「取引に適した法定計量器 - NTEP認定の天秤」 ntep.balances.com . 2018年3月15日閲覧。
- ^鉄道計量橋
- ^エムケ、イング・ファビアン博士 (2022-05-24)。「Dynamische Gleiswaagen: Bauarten und ihre Vor- und Nachteile」。Essmann Wägetechnik (ドイツ語) 。2022-10-07に取得。
- ^ポピュラーサイエンス. ボニエコーポレーション. 1960年6月.
- ^「ポータブルスケールが重量超過のトラックを検出」『ポピュラーサイエンス・マンスリー』 1929年11月、62ページ、ページ下部。