[實用新型]雙凹槽板式車輛稱重傳感器

有效

• 申請號: 200820080252.X
• 申請日: 2008-04-28
• 公開（公告）號: CN201191219Y
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發明（設計）人: 李明華;彭銳;王小成;傅宇浩;張慶明;白楊;符躍升;喬繼延;黃正平;李大國;陳利
• 申請（專利權）人: 中咨泰克交通工程有限公司
• 主分類號: G01G19/03
• 分類號: G01G19/03
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所
• 代理人: 周長琪

技術領域

本實用新型涉及一種動態稱重設備，特別涉及一種用于對汽車軸重進行測量的雙凹槽板式車輛稱重傳感器。

背景技術

動態稱重(weigh-in-motion簡稱WIM)是指車輛在運動中進行稱重的過程，是一項比較復雜的技術。板式傳感技術是利用電阻應變片原理，在一個高品質的金屬結構板上，制作成復合板式的傳感器，具有安裝高度低、稱量穩定性好、防護簡單、使用可靠等特點，其動態稱重行駛速度可在5～150km/h內，適應于低、中、高速稱重檢測系統。

雙凹槽板是由在內部集成了應變片網的彈性金屬板構成，傳感器表面覆蓋一層高溫硫化橡膠。當應變片在彈性金屬板上的布置不夠合理時，就會產生較大的誤差，如傳感器輸出信號幅值大小與載荷大小呈非線性變化、傳感器輸出信號幅值大小與載荷作用點的位置相關等問題。

發明內容

本實用新型提供了一種雙凹槽板式車輛稱重傳感器，是對組成傳感器的結構和應變片的位置進行合理布置，保證傳感器的測試精度和在惡劣環境下的工作性能。

本實用新型的方案是：它包括一個矩形高強度合金鋼彈性體和4組用于測試并自動補償的應變片。在彈性體的底面接近邊緣處沿彈性體的長度方向開出兩道橫向溝槽，每道溝槽內部各均勻粘貼一組數目相等的縱橫交錯的應變片，其中縱向共兩組應變片，稱為主片，用于測量彈性體的由車輛壓力而產生的應變；橫向共兩組應變片，稱為參考片，其作用是與2組主片共同組成惠斯登電橋，由于與主片位置極為接近，可以對主片由于溫度或殘余應力產生的應變進行自動補償。為了布置應變片之間的連線，沿著彈性體的寬度方向開出2道橫向溝槽，并在彈性體的一角穿線孔6引出信號線。應變片粘貼并布置好連線后，用膠或黃油填平溝槽，并覆蓋一層金屬薄片以屏蔽外界信號的干擾，最后采用硫化工藝對整個傳感器掛膠處理。

本實用新型的優點是，彈性體上無穿透孔，結構簡單，抗疲勞性能強；應變片布置方法簡單，并且輸出信號峰值與載荷作用點無關，并與載荷大小呈線性關系。

附圖說明

圖1是本實用新型的仰視圖及應變片的布置，其中1-彈性體；2-橫向應變片；3-縱向應變片；4-橫向溝槽；5-連接線；6-穿線孔；7-縱向溝槽；

圖2是本實用新型的主視圖；

圖3是本實用新型的左視圖；

圖4是本實用新型的應變片連接而成的惠斯登電橋；

圖5是采用本實用新型實測獲得的實測值曲線；

具體實施方式

在圖1中，所述的傳感器包括彈性體應變片，由高強度合金鋼制成的矩形彈性體1，彈性體1的一個頂角開有穿線孔6，穿線孔6與彈性體1內的橫向溝槽4相通。如圖3所示，接近彈性體兩邊緣處沿彈性體長度方向開有兩道橫向溝槽4；如圖2所示，在彈性體兩邊緣處沿寬度方向開有兩道縱向溝槽7，橫向溝槽4與縱向溝槽7相互連通，縱向溝槽7與橫向溝槽4同深度，但寬度略比橫向溝槽4窄。在橫向溝槽4內各布置一組縱向應變片3和一組橫向應變片2，所述應變片是粘貼在溝槽4內部。這些應變片和導線5組成惠斯登電橋。縱、橫方向的應變片間隔布置，每個縱向應變片3和一個橫向應變片2組成一對，為了提高自動補償的效果，一對中兩個應變片的距離盡量小，一般不大于5mm，每對應變片在溝槽中等距離布置，間隔一般不大于25cm，數量由彈性體的長度決定。縱向溝槽7用來布置應變片之間的連線，所有應變片之間的連線最終通過穿線孔6引出。在本實施例中橫向溝槽4中自a點至c點的應變片和自d’點至b點的應變片均為五個橫向應變片，各組成一組參考片R4、R2，自d點至c點的應變片和自a’點至b點的應變片均為五個縱向應變片，各組成一組主片R3、R1，如圖4所示，該4組應變片共同組成的惠斯登電橋，不再需其它元件進行補償。在圖4中a點和a’點重合、d點和d’點重合，在a點、d點之間加-24V電壓，c點和b點作為信號輸出端。

線路連接完成后，所有信號線從穿線孔6穿出，并對橫向溝槽4和縱向溝槽7用黃油或膠填平，表面再用金屬片覆蓋，用來屏蔽外界信號的干擾，最后采用硫化工藝掛膠處理整個傳感器。

采用本實用新型的稱重傳感器對整車重量分別為6.38噸、10.38噸、14.38噸和19.38噸進行測量，曲線結果如圖5所示，實測值與實際整車重量具有很好的線性相關性，計算出的二者線性相關系數達到0.999以上，說明本實用新型的傳感器的靈敏度很高。