[發(fā)明專利]窄條陣列平板汽車動態(tài)衡及其使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010730598.5
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111664924A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李小芳
• 申請（專利權(quán)）人: 李小芳
• 主分類號: G01G19/03
• 分類號: G01G19/03;G01G21/22;G01G21/23
• 代理公司: 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51241
• 代理人: 李鵬

本發(fā)明提供了一種窄條陣列平板汽車動態(tài)衡，包括上板、下板和多個窄條稱重傳感器，所述上板的下表面設(shè)置有多個相互平行且均勻設(shè)置的卡槽，每個窄條稱重傳感器的頂部卡入卡槽，底部與下板固定連接。還提供了窄條陣列平板汽車動態(tài)衡的使用方法。本發(fā)明整體安裝在地面上，只需要安裝一次，不需要分多次安裝，各個窄條稱重傳感器之間的位置精度由制造廠家把控，可降低安裝后各個窄條稱重傳感器安裝后的位置誤差，從而減小測量誤差，提高測量的準(zhǔn)確性。由于在有效測試時間內(nèi)，車輛車輪完全作用于上板即稱重面上，使得該汽車動態(tài)衡與路面安裝齊平度要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于窄條石英稱重傳感器直接安裝于路面上，使其安裝成本進(jìn)一步降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車稱重技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種窄條陣列平板汽車動態(tài)衡及其使用方法。

背景技術(shù)

動態(tài)稱重傳感器主要用于汽車在行駛過程中對車輛軸重和總重進(jìn)行測量，實現(xiàn)車重數(shù)據(jù)自動采集以支撐交通智能管理規(guī)劃、超載超限自動檢測、支撐道路計重收費等功能。當(dāng)然也可以用于其他動態(tài)設(shè)備的重量稱量。

目前，汽車動態(tài)稱重主流的方法包括以石英窄條稱重傳感器陣列為代表的間接測量方法和以平板氣動動態(tài)衡、彎板汽車動態(tài)衡為代表的直接測量方法。

平板汽車動態(tài)衡常見機構(gòu)如圖1所示，彎板汽車動態(tài)衡常見結(jié)構(gòu)如圖2所示，通過在背面粘貼應(yīng)變計，應(yīng)變計檢測切應(yīng)變或彎曲應(yīng)變輸出信號，這兩種動態(tài)衡具有以下不足：

1、難以做到較大的測量量程同時具有較好的可靠性。由于應(yīng)變計通過專用粘接劑粘貼在承壓板背面，較大的載荷意味著較大的結(jié)構(gòu)變形量，極易導(dǎo)致應(yīng)變計疲勞脫落失效。這一點也可以解釋為難以做到輸出靈敏度與剛度兼具。

2、難以做到較好的剛度同時具有較長的有效測量時間。車輪滾動通過板面的時間為彎板汽車動態(tài)衡的有效測量時間。板面越寬，有效測量時間越長，對于振動干擾信號特征的獲取越有利，但板面越寬，結(jié)構(gòu)限制其剛度越低，其動態(tài)特性越差，振動干擾越大。同時還可能存在致命的動態(tài)測量誤差，即采集到的信號失真于真實的動態(tài)信號，使得振動誤差的修正變得極其復(fù)雜。板面越窄，動態(tài)特性越好，但有效測試時間就越短，導(dǎo)致無法獲得充分的振動干擾信號特征支持信號修正處理。所以彎板汽車動態(tài)衡一般應(yīng)用于低速動態(tài)稱重場景。

3.其測量原理決定了無法在承壓板中間增加支撐結(jié)構(gòu)以提高整體剛度，因為承壓結(jié)構(gòu)會分?jǐn)傄徊糠种亓Γ沟脺y量值偏小。如果采用柱式傳感器等作為承壓結(jié)構(gòu)，形成一種復(fù)合式汽車動態(tài)衡，將使其數(shù)據(jù)處理變得極為復(fù)雜，復(fù)雜的計算過程往往難以保證可靠的稱量結(jié)果，特別是在計量領(lǐng)域。

窄條石英動態(tài)稱重傳感器，其結(jié)構(gòu)通過型材工藝一體制造，在結(jié)構(gòu)的中部等距布置石英壓電敏感元件。車輪壓過傳感器時，一體化結(jié)構(gòu)承受固定比例載荷，剩余載荷壓縮石英壓電敏感元件，產(chǎn)生與載荷呈線性關(guān)系的電荷信號，電荷信號通過電荷放大器轉(zhuǎn)換為電壓信號，并通過后端AD轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。具體可參照申請?zhí)枮?01820663349.7，名為“一種動態(tài)測量垂直力的稱臺”的專利。窄條動態(tài)稱重傳感器一般高度較小，在安裝時，路面開槽將其鑲嵌在路面中，上表面與地面齊平。由于車輪的觸底長度小于傳感器寬度，所以傳感器的輸出信號實際反映輪重或軸重的部分重量。車輪完全駛過傳感器后，對傳感器的輸出信號進(jìn)行積分，獲得輪重或軸重數(shù)據(jù)，然后對所有的輪重或軸重數(shù)據(jù)進(jìn)行求和，得到總重數(shù)據(jù)。

在使用窄條石英動態(tài)稱重傳感器時，需要將多個窄條石英動態(tài)稱重傳感器呈陣列式安裝在地面上，且窄條石英動態(tài)稱重傳感器的長度方向垂直于汽車的行駛方向，具體可參考申請?zhí)枮?01822042008.0的實用新型專利、申請?zhí)枮?01420517183.X的實用新型專利等，現(xiàn)有的這些窄條石英動態(tài)稱重傳感器存在以下不足：

1、由于各個窄條石英動態(tài)稱重傳感器分別安裝在地面，每個窄條石英動態(tài)稱重傳感器安裝時不可避免地存在安裝誤差，多個窄條石英動態(tài)稱重傳感器的誤差疊加，導(dǎo)致最終的測量結(jié)果準(zhǔn)確性較差。