[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于多懸臂梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)稱(chēng)重裝置及其稱(chēng)重方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011580916.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112781699B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王云;王翔;鮑秉德;燕國(guó)良;何流
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01G19/02
• 分類(lèi)號(hào): G01G19/02
• 代理公司: 杭州君度專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

1.一種基于多懸臂梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)稱(chēng)重裝置，包括外殼、彈性元件（4）和力傳遞塊（5）；其特征在于：還包括懸臂梁（6）、質(zhì)量塊（7）、機(jī)械誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)（8）、蓄電模塊和無(wú)線(xiàn)傳輸模塊；彈性元件（4）和力傳遞塊（5）固定在外殼內(nèi)腔的頂部；力傳遞塊（5）位于彈性元件（4）的下側(cè)；外殼的側(cè)面不同朝向上開(kāi)設(shè)有多個(gè)讓位槽；各條懸臂梁（6）分別穿過(guò)各讓位槽；各條懸臂梁（6）的內(nèi)端互不接觸，且均與力傳遞塊（5）的底面接觸；機(jī)械誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)（8）安裝在外殼內(nèi)腔的底部，包括彈簧（9）和阻尼元件（10）；阻尼元件（10）固定在外殼內(nèi)腔底部的中心位置；彈簧（9）套置在阻尼元件（10）的外側(cè)；質(zhì)量塊（7）粘貼固定在阻尼元件（10）的頂端；彈簧（9）的頂端抵住質(zhì)量塊（7）的底面；各懸臂梁（6）的內(nèi)端端部均位于質(zhì)量塊（7）的上方；其中一根或多根懸臂梁（6）上設(shè)置有壓電層（12）；壓電層（12）的輸出信號(hào)連接到無(wú)線(xiàn)傳輸模塊和蓄電模塊；使用時(shí)，所述的外殼安裝在路面上的安裝槽內(nèi)；各懸臂梁（6）的外端均與安裝槽的側(cè)壁固定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多懸臂梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)稱(chēng)重裝置，其特征在于：所述的機(jī)械誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)與質(zhì)量塊所成振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率與懸臂梁的固有頻率相等。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多懸臂梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)稱(chēng)重裝置，其特征在于：所述懸臂梁的尺寸為100m×25mm×0.2mm，質(zhì)量塊的尺寸為30mm×30mm×25mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多懸臂梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)稱(chēng)重裝置，其特征在于：所述懸臂梁（6）的數(shù)量為三條；僅有一根懸臂梁（6）上設(shè)置有壓電層（12）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多懸臂梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)稱(chēng)重裝置，其特征在于：初始狀態(tài)下，質(zhì)量塊（7）與懸臂梁（6）的內(nèi)端之間有間隙。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多懸臂梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)稱(chēng)重裝置，其特征在于：所述力傳遞塊（5）的邊緣處與外殼的內(nèi)壁在水平方向上有間隙（13）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多懸臂梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)稱(chēng)重裝置，其特征在于：所述的外殼包括由上之下依次排列并固連在一起的上蓋體（1）、中套殼（2）和下基座（3）；所述上蓋體（1）的底部設(shè)置有第一碗形凹槽，且第一碗形凹槽內(nèi)的轉(zhuǎn)折處設(shè)置有倒角（14）；力傳遞塊（5）的頂面上設(shè)置有第二碗形凹槽，且第二碗形凹槽內(nèi)的轉(zhuǎn)折處設(shè)置有倒角（14）；彈性元件（4）的頂部邊緣與底部邊緣處均設(shè)置有倒角；彈性元件（4）頂部的倒角與上蓋體（1）上的第一碗形凹槽內(nèi)的倒角（14）接觸，彈性元件（4）底部的倒角與力傳遞塊（5）上的第二碗形凹槽內(nèi)的倒角接觸。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于多懸臂梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)稱(chēng)重裝置，其特征在于：所述力傳遞塊（5）的底面開(kāi)設(shè)有多條限位槽；各條限位槽與中套殼（2）上的各條讓位槽分別對(duì)齊；各懸臂梁（6）的內(nèi)端分別嵌入力傳遞塊（5）底面的各條限位槽。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多懸臂梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)稱(chēng)重裝置，其特征在于：所述的懸臂梁（6）采用金屬片；所述的彈性元件（4）采用橡膠或彈性塑料。

10.如權(quán)利要求1所述的一種基于多懸臂梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)稱(chēng)重裝置的稱(chēng)重方法，其特征在于：當(dāng)路面上的車(chē)輛駛過(guò)時(shí)，各懸臂梁（6）受壓發(fā)生彎曲變形，帶有壓電層的懸臂梁（6）上的壓電層產(chǎn)生壓電信號(hào)，并傳輸?shù)綗o(wú)線(xiàn)傳輸模塊；無(wú)線(xiàn)傳輸模塊將檢測(cè)到壓電信號(hào)的第一個(gè)峰值發(fā)送給上位機(jī)；上位機(jī)根據(jù)接受到的峰值數(shù)據(jù)判斷通過(guò)的車(chē)輛重量；

同時(shí)，在各懸臂梁（6）振動(dòng)的過(guò)程中，各懸臂梁（6）的內(nèi)端重復(fù)碰撞下方的質(zhì)量塊（7）；質(zhì)量塊（7）和機(jī)械誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)（8）隨之發(fā)生振動(dòng)；在各懸臂梁（6）的振動(dòng)衰減時(shí)，上下振動(dòng)的質(zhì)量塊（7）持續(xù)碰撞懸臂梁（6），使得懸臂梁（6）保持更長(zhǎng)時(shí)間的振動(dòng)；帶壓電層的懸臂梁在振動(dòng)的過(guò)程中，壓電層持續(xù)產(chǎn)生壓電信號(hào)，該壓電信號(hào)通過(guò)穩(wěn)壓模塊后為蓄電模塊充電。