地中衡

機械式地中衡由承重台、第一槓桿、傳力槓桿、示准器、小游砣、大游砣、計量槓桿、平衡砣、調整砣和第二槓桿等部分組成（圖1 ）。傳力系統全部由槓桿組成，其中第一槓桿和第二槓桿安裝在地面下的固定基礎坑裡。機械式地中衡是按照槓桿平衡原理設計的，由多組不等臂槓桿以並列和縱列形式聯結為一體。除可獲得較小的傳力比外，還可使承重檯面具有足夠的長度和寬度，能容納卡車或載重拖車進行稱重。為保證同一重物放置在承重台任何一角所得示值的一致性，所有承重槓桿的臂比必須相等。機械式地中衡稱量範圍及承重檯面積見表。

機械式地中衡可按讀數裝置分為計量槓桿式和度盤式兩種。

計量槓桿式地中衡（圖）的讀數裝置由主尺和沿主尺滑動的大游砣及副尺和小游砣構成。從主尺上可讀取全稱量範圍內的讀數，副尺全刻度相當於主尺的一個分度。根據大、小游砣的平衡裝置所對應的刻度，指示出所稱重物的質量。度盤式地中衡的讀數裝置由計量器、自動表頭、指示機構、擺錘機構和阻尼器等組成。稱重時，重力通過槓桿系統傳遞給擺錘機構使其重心升高，所增加的位能與外力自動平衡。平衡時，指針即在圓形刻度盤上直接指示出質量讀數。整個過程無需工作人員操作。這種裝置讀數直觀、計量速度快、效率高。

計量槓桿式地中衡具有計量槓桿或度盤式讀數裝置，並附有數字顯示的大型衡器。按轉換原理又可分為電阻應變式和光柵式兩種。

在機械式地中衡的槓桿系統的基礎上增加稱重感測器、顯示和列印設備等構成。汽車進入承重檯面后，通過槓桿系統將重力傳遞給計量箱內的計量槓桿，移動大、小游砣即可進行讀數；與此同時又將重力傳遞給稱重感測器，完成力－電轉換和數字顯示；印表機則完成自動記錄。電阻應變式地中衡具有顯示讀數直觀、可列印記錄的優點，在臨時停電時，可從機械秤上讀數。

在機械式地中衡的度盤式讀數裝置的基礎上，加裝光柵作為機－光－電轉換裝置而構成（圖3）。光柵裝置由光源、透鏡組、主光柵、指示光柵及光電池等構成。稱重時，被稱物通過槓桿系統和鋼帶作用在單擺錘平衡機構上，使槓桿繞支點轉動產生角位移，這時主光柵同步轉動，並將角位移轉變為相對應的莫爾條紋數。當主光柵與指示光柵之間有相對運動時，主光柵移過一條刻線，莫爾條紋也相應移過一個條紋。光電池上接受莫爾條紋的明暗變化，將其轉換成電壓幅值的周期變化，即由光電讀數頭將條紋數轉變為電脈衝數，實現力－電轉換。最後通過顯示器顯示出所稱的量值。

電子式地中衡通常採用多個感測器結構，是一種易於拆卸、運輸，並能在指定地點迅速組裝的大型衡器。由承重台、傳力機構、限位機構、接線盒、剪切式低外形感測器、顯示控制器等部分組成(圖4)。

①承重台：由主梁、橫樑和鋪設在它們之間的承重鋼板以及副梁等構成的網格狀結構。主梁在上方，能降低檯面距地面的高度和縮短秤兩側引道長度。

②傳力機構：將被稱物體的重力傳遞給感測器的球形傳力裝置。它能防止側向力和偏載帶來的計量誤差。

③限位機構：允許承重台系統在一定範圍內擺動，但限制它的水平位移。

④接線盒：它將多個感測器的輸出信號疊加後送入顯示控制器，並可通過調節保持每個感測器輸出一致。

⑤剪切式低外形感測器：具有高度尺寸小、對力的作用點的微小位置變化不敏感、抗側向力強等特點。

⑥顯示控制器：能根據來自感測器的載荷信號準確、迅速、穩定地顯示出被稱物質量值，並向感測器輸出激勵電流。

電子式地中衡依稱量可由4～6個感測器組成一次轉換元件。通常用4個感測器分佈在承重台下面的4個角上，構成一個感測器系統。為使4個感測器共用一個電源和提高抗干擾能力，4組電橋接成並聯方式。電子式地中衡計量時用鍵盤操作，具有自動調零、停電保護（在規定時間內存儲內容不消失）、超載報警等功能，並可列印稱重值、日期及時刻、次數、車號、總重、皮重、凈重等。它不僅能以高準確度，而且還具有數據處理、運算等功能，是汽車衡的發展方向。