一种组合式多秤体台面的秤体及称重数据测量采集的方法技术

一种组合式多秤台面的秤体及称重数据测量采集的方法，所述秤体是由多组在(5)秤台总成与(6)秤槽总成相互作用施力对接处之间的测力面设置安装的、三维立体测量传感器组合结构的(2)秤体单元，按组成秤体多秤台面的(2)秤体单元设定的数量、间距、几何尺寸、各(2)秤体单元秤台面平行道路方向接续排列、各(2)秤体单元可依次相继接力对动态车轮轴重及其对(5)秤台总成相互间作用力，进行相对道路方向在垂直、前后侧及左右侧三维立体的同步综合、测量的结构设计组合构成，测量方法可对各(1)称重车轮轴重、及其与(5)秤台总成相互间作用力、(1)称重车轮轴重惯性力对(5)秤台总成三维度方向作用的误差感应分量，进行逐轮轴接续多波次的三维度立体方向的综合数据的测量。次的三维度立体方向的综合数据的测量。次的三维度立体方向的综合数据的测量。

【技术实现步骤摘要】
一种组合式多秤体台面的秤体及称重数据测量采集的方法
[0001]本专利技术涉及一种由各(2)秤体单元有机组合构成的多秤体台面的组合式秤台装置，简称“多台面秤”，及其称重数据测量采集的方法，特别是可以对车辆和车轮轴重量进行动态综合称重数据测量的秤台装置，配合适用的称重计算软件，可用于智能化治理超载超重检测站点、高速公路收费站口嵌于道路基坑内对载重汽车动态智能自动称重和收费的多台面秤秤台装置。

技术介绍
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[0002]我国载重车辆的超载超运严重超过道路和车辆载重的设计标准，不但降低了公路和车辆的使用寿命，给交通和安全带来严重的隐患，交通事故和经济损失是触目惊心的，按车辆类型计重收费今后仍然是高速公路管理和治理超载超运行之有效的政策和措施，“轴重秤”的称重方式模型目前还是动态称重技术理想的选择，其模型是假设车辆结构和载重整体是刚性，将车辆以车轮轴为单位划分为单一1/N(N表示车辆车轮轴的个数)的处理模型，逐一对单一的车轮轴进行动态秤重，当车辆所有车轮轴完全通过秤台后对所有车轮轴的秤重结果，累计相加即为车辆的总重量，原动态单一短距的“轴重秤”秤台，是在沿道路方向长950mm、宽3600mm、厚200mm左右的秤台下方与地基边框体之间，仅在秤台下方设置有一维度垂直方向称量车轮轴垂直方向重力传感器的秤体，对采集到的数据波形是包含误差在内的，仅单纯进行滤波处理计算出较稳定的单轮轴称重综合数据的平均值，当车速发生变化时车辆车轮轴重产生的冲击力，对垂直方向造成称重冲击误差，上述技术无法采集和剔除处理，一般误差大于10～20％易发生矛盾及投诉，因此已经被淘汰，目前高速公路计重收费又回到原始的静态称重，低效高耗严重制约国民经济的发展：本专利技术人申请公开的技术专利201520423804.2和专利技术专利201510340408.8的秤体结构设计，是在上述一维传感器结构单体秤体的基础上，在秤台面水平前、后方向与外沿边框体之间，增设有秤台水平前、后方向传感器，对动态变速称重车辆轴重、及车辆车轮与秤体台面相互间作用力、冲击力对秤体台面产生水平前、后和垂直方向方向作用力和误差分量，进行综合测量的传感器设置，由于单块“轴重秤”的秤台面太短，测量采集车轮轴对单块秤台面作用力的有效数据不够多，单块秤台面太长当被测车轮还未离开秤台面时，后面的车轮就进入正在测量前轮的单块秤台面，前后相邻两车轮的测量数据相互干扰，个别司机针对单一短距的单块“轴重秤”时，恶意“跳磅”造成单块“轴重秤”称重数据失效和测量误差偏大，“走S”会使车体重心产生左右漂移，造成车轮轴对秤台的冲击力偏离垂直方向，产生左右方向的误差分量，因此，上述结构的单块“轴重秤”也存在缺憾。
[0003]经典力学认为凡是相对地面静止或者做匀速直线运动的参考系都是惯性系，而相对于地面做变速运动的参考系是非惯性系，惯性力定义：当物体有加速度时(可以是加速阶段，也可以是减速阶段)时，物体具有的惯性会使物体有保持原有运动状态的倾向，而此时若以该物体为参考系，并在该参考系上建立坐标系，看起来就仿佛有一股方向相反的力作用在该物体上令该物体在坐标系内发生位移，因此称之为惯性力；惯性力Fg＝-ma的一个非常重要的特征是，永远与质量成正比它等于物体的质量m乘以加速度a并取反向；因为惯性
力实际上并不存在，实际存在的只有原本将该物体加速的力，因此惯性力又称为假想力；以秤台面为惯性参照系、以车辆为非惯性参照系，对车轮轴动态变速称重过程进行力学模型分析，当车辆以速度V匀速行驶a＝0，突然减速a＜0(或加速a＞0)时，瞬间车辆车轮轴重心会产生向前的惯性力Fg＝-ma方向与加速度a相反，由于车轮轴重量m和惯性力、以及车轮阻力的共同效应，围绕车轮轴重心车轮轴体受惯性力和地面阻力的力偶作用，前侧下压后侧上抬，有向前翻滚的趋势，最终车辆整体的状态要看a变化的趋势，以及每个车轮轴与前后车轮轴距、重量分配(即车辆的结构)等情况而论，一般两轮车有明显的前轮下压后轮上抬，对于加长的6轴车辆其质心高h在1～2m，远小于平均的轮距，前轮下压后轮上抬的状态不太明显，总之，惯性力是造成动态称重误差最主要的因素。

技术实现思路
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[0004]本专利技术的目的是提供一种由各(2)秤体单元有机组合构成功能一体化的多秤体台面的秤台装置，简称“多台面秤”，和对应的称重数据测量采集的方法，所述的秤体在动态变速称重时，可测量被测(1)称重车轮轴重及其与秤体相互作用的力、以及水平方向惯性力对(2)秤体单元(5)秤台总成在垂直、水平、左右侧三维立体方向的误差感应分量Fy、Fx、Fz，一起在内的各种力的综合性测量采集，结合与现有的可对车辆加速度a、速度v、位移s、车体几何形状等参数进行辅助检测的外围技术设备、装置，特别是可开创载重车辆使用的ETC模式下，车载新OBU“双”电子识别标签卡，对载重半挂车辆新增ETC电子识别标签卡及后台事先办卡时存储半挂车辆的信息，ETC车牌自动识别系统可调取后台存储的规定载重车型登记参数等技术系统进行组合配套，可以对各(1)称重车轮的三维立体方向的综合数据进行测量采集、存储和预处理，为本专利技术秤体的后期测量数据精准处理的称重计算软件的应用技术，提供了一种新的组合式秤体的设计，及其称重数据综合测量采集的方法。
[0005]本专利技术的技术方案：
[0006]一种组合式多秤体台面的秤体，其特征是所述的组合式秤体是由多组、在(5)秤台总成与(6)秤槽总成相互作用施力对接处之间的测力面设置安装的、三维双向立体测量传感器组合结构的(2)秤体单元，按组成所述多秤体台面秤体的(2)秤体单元设定的数量、相互间设定的间距、各(2)秤体单元设定的几何尺寸、各(2)秤体单元秤体台面平行道路方向接续排列、各(2)秤体单元可依次相继接力对动态车轮轴重及对秤体台面作用力，进行相对道路方向在垂直、前后侧及左右侧三维双向立体的同步综合、测量的结构设计组合构成。
[0007]其特征是构成所述秤体(2)秤体单元的(5)秤台总成包括在道路上设置的长方体结构的主体、及道沿两侧的延伸体机构，(6)秤槽总成包括主体为与(5)秤台总成主体相适应的凹槽形结构的主体、及道沿两侧为与(5)秤台总成延伸体构成相适应、可对传感器进行设置安装的延伸体机构，施力面是(5)秤台总成主体与(6)秤槽总成主体相互间垂直上下、水平前后侧及左右侧方向直接作用的主体面，测力面是(5)秤台总成与(6)秤槽总成相互作用、对接处之间安装传感器实施等效测力的工作面，测力面是施力面的等效面，测力面是(5)秤台总成与(6)秤槽总成之间相互作用施力、对接处的位置，随不同的(5)秤台总成与(6)秤槽总成延伸体结构对称平衡、平行移动变化设计的施力面等效替代面，(5)秤台总成与(6)秤槽总成之间的(8)垂直方向传感器、(7)水平前后侧方向传感器、(9)水平左右侧方向传感器，分别垂直各自对应要检测的测力面、平衡对称设置于(5)秤台总成与(6)秤槽总
成相互作用施力、对接处之间的测力点和安装基座上。
[0008]其特征是构成所述秤体(2)秤体单元的(8)垂直方向传感器、(7)水平前后侧方向传感器、(9)水平左右侧方向传感器，是前后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合式多秤体台面的秤体，其特征是所述的组合式秤体是由多组、在(5)秤台总成与(6)秤槽总成相互作用施力对接处之间的测力面设置安装的、三维双向立体测量传感器组合结构的(2)秤体单元，按组成所述多秤体台面秤体的(2)秤体单元设定的数量、相互间设定的间距、各(2)秤体单元设定的几何尺寸、各(2)秤体单元秤体台面平行道路方向接续排列、各(2)秤体单元可依次相继接力对动态车轮轴重及对秤体台面作用力，进行相对道路方向在垂直、前后侧及左右侧三维双向立体的同步综合、测量的结构设计组合构成。2.根据权利要求1所述的秤体，其特征是构成所述秤体(2)秤体单元的(5)秤台总成包括在道路上设置的长方体结构的主体、及道沿两侧的延伸体机构，(6)秤槽总成包括主体为与(5)秤台总成主体相适应的凹槽形结构的主体、及道沿两侧为与(5)秤台总成延伸体构成相适应、可对传感器进行设置安装的延伸体机构，施力面是(5)秤台总成主体与(6)秤槽总成主体相互间垂直上下、水平前后侧及左右侧方向直接作用的主体面，测力面是(5)秤台总成与(6)秤槽总成相互作用、对接处之间安装传感器实施等效测力的工作面，测力面是施力面的等效面，测力面是(5)秤台总成与(6)秤槽总成之间相互作用施力、对接处的位置，随不同的(5)秤台总成与(6)秤槽总成延伸体结构对称平衡、平行移动变化设计的施力面等效替代面，(5)秤台总成与(6)秤槽总成之间的(8)垂直方向传感器、(7)水平前后侧方向传感器、(9)水平左右侧方向传感器，分别垂直各自对应要检测的测力面、平衡对称设置于(5)秤台总成与(6)秤槽总成相互作用施力、对接处之间的测力点和安装基座上。3.根据权利要求1、2所述的秤体，其特征是构成所述秤体(2)秤体单元的(8)垂直方向传感器、(7)水平前后侧方向传感器、(9)水平左右侧方向传感器，是前后左右对称设置到、(5)秤台总成主体前后四角边沿加长延伸到道沿两侧、两端上翘成字形顶头外翻平钩、与(6)秤槽总成的延伸体相互构成施力结构的测力点与传感器安装的基座上，道路、道沿及道沿两侧可以成为(6)秤槽总成的延伸体。4.根据权利要求1、2、3所述的秤体，其特征是构成所述的组合式秤体是由1～29块之间任意数量的(2)秤体单元构成，各(2)秤体单元的(5)秤台总成主体台面选择尺寸沿道路方向长0.8～2.9m、宽2.2～4m、厚6～32cm，(6)秤槽总成的前后两边沿宽1～28cm，各(5)秤台总成主体台面尺寸结构是相同的，彼此各(5)秤台总成之间的距离是等距的，间距选择范围为3～300cm，彼此各(6)秤槽总成可以复合设计成统一的连体结构，可构成复合式多(2)秤体单元秤体台面、一体化整体连体结构的秤体。5.根据权利要求1、2、3所述的秤体，其特征是沿道路方向各(2)秤体单元的(5)秤台总成台面尺寸可以是不相等的。6.根据权利要求1、2、3所述的秤体，其特征是沿道路方向各(2)秤体单元的(5)秤台总成台面之间距离可以是不相等的。7.根据权利要求1、2、3所述的秤体，其特征是所述的组合式秤体中任意排序和数量的(2)秤体单元，其在垂直和水平前后、以及左右两侧三维度方向，可以选择减少1～2个维度的传感器结构。8.根据权利要求1、2、3所述的秤体，其特征是所述的组合式秤体中任意排序和数量的(2)秤体单元，可以采用(5)秤台总成台面短于路宽1/2的、分左右两块短的(2)秤体单元，取代原有一块整体称量(1)称重车轮轴的(2)秤体单元，同时对同一车轮轴的左右两侧车轮，进行分开称量的两块(2)秤体单元的结构形式。
9.一种组合式多秤体台面秤体的动态称重数据测量采集的方法，其特征是该方法适用权利要求1、2、3、4、5、6、7、8所述的秤体装置，所述的组合式秤体可依次相继接力、接续、间歇式，对动态通过组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨萌，
申请(专利权)人：杨萌，
类型：发明
国别省市：