具有测控系统的智能轮重仪技术方案

本发明专利技术提供一种能够自动采集、计算和存储测量数据，具有活塞行程保护功能的智能电动轮重仪。测控系统包括电源模块、微控制器模块、压力检测模块、电机控制模块、举升行程保护模块等；压力检测模块中用于检测液压油管内油压的压力传感器通过油压信号线和接插件接入信号调理电路，所述信号调理电路对压力传感器输出的模拟信号进行滤波和限幅处理输出到模数转换器，将压力信号转换成数字量输入到微控制器；举升行程保护模块中，左活塞行程接近开关、右活塞行程接近开关并联通过第四光电隔离电路接入微控制器的输入口P1.2；当左或右液压油缸的活塞向下移动到极限位置时，左或右活塞行程接近开关发出信号，通过微控制器使电动机失电，停止电动机转动。

Intelligent wheel weighing instrument with measurement and control system

The invention provides an intelligent electric wheel weight meter which can automatically collect, calculate and store measurement data and has the function of piston stroke protection. The measurement and control system includes power module, microcontroller module, pressure detection module, motor control module, lifting stroke protection module, etc. The pressure sensor used to detect oil pressure in hydraulic tubing is connected with signal conditioning circuit through oil pressure signal line and connector, and the signal conditioning circuit is used for pressure sensing. The analog signal is filtered and limited to analog-to-digital converter, and the pressure signal is converted into digital input to the microcontroller. In the lift stroke protection module, the left piston stroke proximity switch and the right piston stroke proximity switch are connected in parallel to the input port P1.2 of the microcontroller through the fourth photoelectric isolation circuit. When the piston of the left or right hydraulic cylinder moves down to the limit position, the left or right piston stroke proximity switch sends out a signal, and the motor loses power through the microcontroller and stops the motor rotation.

【技术实现步骤摘要】
具有测控系统的智能轮重仪
本专利技术涉及轮重仪，尤其涉及一种具有测控系统的智能轮重仪。
技术介绍
轮重仪(铁道车辆轮重测定仪)是一种通过测量铁路货运车辆单个车轮载重量来计算铁路货车的载重量、偏载及偏重的仪器，专门用于铁路货运站，以保证铁路货运车辆的行车安全。JJG1111-2015铁道车辆轮重测定仪检定规程中对轮重仪的有关技术要求做了规定。现有的轮重仪分成起重架及手压油泵两部分，由液压油管相连接，测量时一人把起重架塞进车轮下，另一人手压油泵，由指针式液压表测定油压，换算成轮重，然后人工计算货车的载重量、偏载和偏重。现有轮重仪操作费力，工作效率低，测量误差大，受人为因素影响大。近几年开发的电动轮重仪用电动机驱动液压油泵，可减轻劳动强度，并具有一定的检测显示功能，但智能化程度不足，容易出故障，容易损坏，可靠性太差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种能够根据计算机程序自动控制测量过程，自动采集、计算和存储测量数据，并具有活塞行程保护功能的智能电动轮重仪。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：本专利技术的具有测控系统的智能轮重仪，包括主箱体105、左起重架113、右起重架131、电动机102，左起重架113、右起重架131的底部分别设置有左液压油缸117、右液压油缸127，左液压油缸117、右液压油缸127的活塞向下伸出左起重架113、右起重架131；主箱体内有齿轮传动系106、液压油泵108、液压油管112、压力传感器111；电动机102通过齿轮传动系106驱动液压油泵108；液压油泵108通过液压油管112与左液压油缸117、右液压油缸127相连通，以驱动活塞移动；所述测控系统包括向各模块供电的电源模块1、微控制器模块2、压力检测模块3、存储模块6、显示模块7、电机控制模块8、操作按键模块9、举升行程保护模块10；所述微控制器模块2包括STC15F2K32S2单片机；所述压力检测模块3包含压力传感器111、压力传感器接插件32、信号调理电路33、模数转换器34、时钟电路35、基准电压源36；用于检测液压油管112内油压的压力传感器111安装于主箱体中的液压油管112上，通过油压信号线104和接插件32接入信号调理电路33，所述信号调理电路33对压力传感器输出的模拟信号进行滤波和限幅处理输出到模数转换器34，所述模数转换器34将压力信号转换成数字量输入到微控制器；所述时钟电路35为模数转换器34提供工作时钟，所述基准电压源36为模数转换器34提供基准参考电压；所述存储模块6采用电可擦可编程只读存储器，通过串行接口与微控制器的输入输出端口连接；所述显示模块7包括显示屏136，显示屏136通过串行接口与微控制器的输入输出端口连接；所述电机控制模块8包括继电器81、继电器驱动电路82、第一光电隔离电路83、用于判断车轮被举离铁轨踏面的举升检测接近开关123、外部电源接口85、电机接口86，微控制器的输出端口P1.3通过第一光电隔离电路83控制继电器驱动电路82，继电器81的常开触点控制电动机102电源的接通或断开，举升检测接近开关123通过第二光电隔离电路87接入微控制器的输入端口P1.1，当车轮被举离铁轨踏面，举升检测接近开关123发出信号，微控制器模块检测到该信号，控制继电器81使得电动机102失电，实现车轮举升成功时自动停止电动机102转动；所述操作按键模块9包括启动按键135、查询按键132、保存按键133、操作按键接插件92、第三光电隔离电路93，启动按键135、查询按键132、保存按键133通过操作按键接插件92、第三光电隔离电路93分别接入微控制器的输入端口P2.3、P2.4、P2.5；所述举升行程保护模块10包括用于检测左液压油缸的活塞向下移动到极限位置的左活塞行程接近开关152、用于检测右液压油缸的活塞向下移动到极限位置的右活塞行程接近开关162、接插件303、第四光电隔离电路304，左活塞行程接近开关152、右活塞行程接近开关162并联通过第四光电隔离电路304接入微控制器的输入口P1.2；当左液压油缸的活塞或右液压油缸的活塞向下移动到极限位置时，左活塞行程接近开关152或右活塞行程接近开关162发出信号，通过微控制器使得电动机102失电，停止电动机102转动；主箱体外表面装有所述显示屏136、查询按键132、保存按键133、启动按键135。上述的具有测控系统的智能轮重仪，左感应片154由活塞底盖159用螺钉紧固在左液压油缸117的活塞下端；左感应片154的侧部向上弯折伸入到在左保护装置安装孔内，在左保护装置安装孔内安装有左活塞行程接近开关152，左活塞行程接近开关152通过左活塞行程信号线114与微控制器电连接；当左液压油缸117的活塞向下移动到极限位置时，左感应片154移动到接近左活塞行程接近开关152位置处，左活塞行程接近开关152发出信号，通过微控制器使得电机102失电，停止转动；右感应片164由活塞底盖159用螺钉紧固在右液压油缸127的活塞下端；右感应片164的侧部向上弯折伸入到在右保护装置安装孔内，在右保护装置安装孔内安装有右活塞行程接近开关162，右活塞行程接近开关162通过右活塞行程信号线130与微控制器电连接；当右液压油缸127的活塞向下移动到极限位置时，右感应片164移动到接近右活塞行程接近开关162位置处，右活塞行程接近开关162发出信号，通过微控制器使得电机102失电，停止转动。上述的具有测控系统的智能轮重仪，导向杆155安装在左保护装置安装孔内，左感应片154的向上弯折部伸入导向杆155上所开的上下延伸的导向槽内；左活塞行程接近开关152可上下移动地设置在固定左保护装置安装孔内的左开关支架153上；导向杆155安装在右保护装置安装孔内，右感应片164的向上弯折部伸入导向杆155上所开的上下延伸的导向槽内；右活塞行程接近开关162可上下移动地设置在固定右保护装置安装孔内的右开关支架163上。上述的具有测控系统的智能轮重仪，所述测控系统还包括温度检测模块4；所述温度检测模块4包含热敏电阻41、分压电阻42，热敏电阻41两端的电压接入微控制器的第一模数转换通道ADC6引脚。所述分压电阻42和热敏电阻41串联在隔离稳压电源模块的输出端。上述的具有测控系统的智能轮重仪，它还包括电源电压检测模块5，电源电压检测模块5包含第一精密电阻51、第二精密电阻52，第一精密电阻51两端的电压接入微控制器的第二模数转换通道ADC7引脚，所述第一精密电阻51、第二精密电阻52串联在外接电源的正极、负极之间，所述精密电阻的精度为0.1％。上述的具有测控系统的智能轮重仪，所述电可擦可编程只读存储器芯片型号为AT24C32，其引脚SCL与微控制器输出端口P1.4引脚连接，其引脚SDA与微控制器输入输出端口P1.5引脚连接。上述的具有测控系统的智能轮重仪，所述显示屏136的片选引脚CS与微控制器输出端口P3.2引脚连接，显示屏136的写控制引脚WR与微控制器输出端口P3.3引脚连接，显示屏136的数据引脚DATA与微控制器输出端口P3.4引脚连接。上述的具有测控系统的智能轮重仪，所述第三光电隔离电路93采用的光电耦合器型号为TLP521-4。上述的具有测控系统的智能轮重仪，所述第四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有测控系统的智能轮重仪，包括主箱体(105)、左起重架(113)、右起重架(131)、电动机(102)，左起重架(113)、右起重架(131)的底部分别设置有左液压油缸(117)、右液压油缸(127)，左液压油缸(117)、右液压油缸(127)的活塞向下伸出左起重架(113)、右起重架(131)；主箱体内有齿轮传动系(106)、液压油泵(108)、液压油管(112)、压力传感器(111)；电动机(102)通过齿轮传动系(106)驱动液压油泵(108)；液压油泵(108)通过液压油管(112)与左液压油缸(117)、右液压油缸(127)相连通，以驱动活塞移动；其特征是：所述测控系统包括向各模块供电的电源模块(1)、微控制器模块(2)、压力检测模块(3)、存储模块(6)、显示模块(7)、电机控制模块(8)、操作按键模块(9)、举升行程保护模块(10)；所述微控制器模块(2)包括STC15F2K32S2单片机；所述压力检测模块(3)包含压力传感器(111)、压力传感器接插件(32)、信号调理电路(33)、模数转换器(34)、时钟电路(35)、基准电压源(36)；用于检测液压油管(112)内油压的压力传感器(111)安装于主箱体中的液压油管(112)上，通过油压信号线(104)和接插件(32)接入信号调理电路(33)，所述信号调理电路(33)对压力传感器输出的模拟信号进行滤波和限幅处理输出到模数转换器(34)，所述模数转换器(34)将压力信号转换成数字量输入到微控制器；所述时钟电路(35)为模数转换器(34)提供工作时钟，所述基准电压源(36)为模数转换器(34)提供基准参考电压；所述存储模块(6)采用电可擦可编程只读存储器，通过串行接口与微控制器的输入输出端口连接；所述显示模块(7)包括显示屏(136)，显示屏(136)通过串行接口与微控制器的输入输出端口连接；所述电机控制模块(8)包括继电器(81)、继电器驱动电路(82)、第一光电隔离电路(83)、用于判断车轮被举离铁轨踏面的举升检测接近开关(123)、外部电源接口(85)、电机接口(86)，微控制器的输出端口P1.3通过第一光电隔离电路(83)控制继电器驱动电路(82)，继电器(81)的常开触点控制电动机(102)电源的接通或断开，举升检测接近开关(123)通过第二光电隔离电路(87)接入微控制器的输入端口P1.1，当车轮被举离铁轨踏面，举升检测接近开关(123)发出信号，微控制器模块检测到该信号，控制继电器(81)使得电动机(102)失电，实现车轮举升成功时自动停止电动机(102)转动；所述操作按键模块(9)包括启动按键(135)、查询按键(132)、保存按键(133)、操作按键接插件(92)、第三光电隔离电路(93)，启动按键(135)、查询按键(132)、保存按键(133)通过操作按键接插件(92)、第三光电隔离电路(93)分别接入微控制器的输入端口P2.3、P2.4、P2.5；所述举升行程保护模块(10)包括用于检测左液压油缸的活塞向下移动到极限位置的左活塞行程接近开关(152)、用于检测右液压油缸的活塞向下移动到极限位置的右活塞行程接近开关(162)、接插件(303)、第四光电隔离电路(304)，左活塞行程接近开关(152)、右活塞行程接近开关(162)并联通过第四光电隔离电路(304)接入微控制器的输入口P1.2；当左液压油缸的活塞或右液压油缸的活塞向下移动到极限位置时，左活塞行程接近开关(152)或右活塞行程接近开关(162)发出信号，通过微控制器使得电动机(102)失电，停止电动机(102)转动；主箱体外表面装有所述显示屏(136)、查询按键(132)、保存按键(133)、启动按键(135)。...

【技术特征摘要】
1.一种具有测控系统的智能轮重仪，包括主箱体(105)、左起重架(113)、右起重架(131)、电动机(102)，左起重架(113)、右起重架(131)的底部分别设置有左液压油缸(117)、右液压油缸(127)，左液压油缸(117)、右液压油缸(127)的活塞向下伸出左起重架(113)、右起重架(131)；主箱体内有齿轮传动系(106)、液压油泵(108)、液压油管(112)、压力传感器(111)；电动机(102)通过齿轮传动系(106)驱动液压油泵(108)；液压油泵(108)通过液压油管(112)与左液压油缸(117)、右液压油缸(127)相连通，以驱动活塞移动；其特征是：所述测控系统包括向各模块供电的电源模块(1)、微控制器模块(2)、压力检测模块(3)、存储模块(6)、显示模块(7)、电机控制模块(8)、操作按键模块(9)、举升行程保护模块(10)；所述微控制器模块(2)包括STC15F2K32S2单片机；所述压力检测模块(3)包含压力传感器(111)、压力传感器接插件(32)、信号调理电路(33)、模数转换器(34)、时钟电路(35)、基准电压源(36)；用于检测液压油管(112)内油压的压力传感器(111)安装于主箱体中的液压油管(112)上，通过油压信号线(104)和接插件(32)接入信号调理电路(33)，所述信号调理电路(33)对压力传感器输出的模拟信号进行滤波和限幅处理输出到模数转换器(34)，所述模数转换器(34)将压力信号转换成数字量输入到微控制器；所述时钟电路(35)为模数转换器(34)提供工作时钟，所述基准电压源(36)为模数转换器(34)提供基准参考电压；所述存储模块(6)采用电可擦可编程只读存储器，通过串行接口与微控制器的输入输出端口连接；所述显示模块(7)包括显示屏(136)，显示屏(136)通过串行接口与微控制器的输入输出端口连接；所述电机控制模块(8)包括继电器(81)、继电器驱动电路(82)、第一光电隔离电路(83)、用于判断车轮被举离铁轨踏面的举升检测接近开关(123)、外部电源接口(85)、电机接口(86)，微控制器的输出端口P1.3通过第一光电隔离电路(83)控制继电器驱动电路(82)，继电器(81)的常开触点控制电动机(102)电源的接通或断开，举升检测接近开关(123)通过第二光电隔离电路(87)接入微控制器的输入端口P1.1，当车轮被举离铁轨踏面，举升检测接近开关(123)发出信号，微控制器模块检测到该信号，控制继电器(81)使得电动机(102)失电，实现车轮举升成功时自动停止电动机(102)转动；所述操作按键模块(9)包括启动按键(135)、查询按键(132)、保存按键(133)、操作按键接插件(92)、第三光电隔离电路(93)，启动按键(135)、查询按键(132)、保存按键(133)通过操作按键接插件(92)、第三光电隔离电路(93)分别接入微控制器的输入端口P2.3、P2.4、P2.5；所述举升行程保护模块(10)包括用于检测左液压油缸的活塞向下移动到极限位置的左活塞行程接近开关(152)、用于检测右液压油缸的活塞向下移动到极限位置的右活塞行程接近开关(162)、接插件(303)、第四光电隔离电路(304)，左活塞行程接近开关(152)、右活塞行程接近开关(162)并联通过第四光电隔离电路(304)接入微控制器的输入口P1.2；当左液压油缸的活塞或右液压油缸的活塞向下移动到极限位置时，左活塞行程接近开关(152)或右活塞行程接近开关(162)发出信号，通过微控制器使得电动机(102)失电，停止电动机(102)转动；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王皖君，林石，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32