本实用新型专利技术提供了一种窄条应变称重传感器，包括横梁，所述横梁的下表面设置有多个倒T形的支撑座，横梁的上表面设置有多个T形的安装座，每个安装座位于相邻两支撑座之间，所述安装座下方的横梁侧面的中间位置设置有剪切型应变片。还提供了使用该窄条应变称重传感器的窄条阵列动态衡。本实用新型专利技术的窄条应变称重传感器提高了测量精度，窄条阵列动态衡整体安装在地面上，可降低安装后各个窄条称重传感器安装后的位置误差，从而减小测量误差，提高测量的准确性。由于在有效测试时间内，车辆车轮完全作用于上板即称重面上，使得该汽车动态衡与路面安装齐平度要求远远低于窄条石英称重传感器直接安装于路面上，使其安装成本进一步降低。降低。降低。
【技术实现步骤摘要】
窄条应变称重传感器以及窄条阵列动态衡
[0001]本技术涉及汽车称重
，尤其是一种窄条应变称重传感器以及窄条阵列动态衡。
技术介绍
[0002]动态称重传感器主要用于汽车在行驶过程中对车辆轴重和总重进行测量，实现车重数据自动采集以支撑交通智能管理规划、超载超限自动检测、支撑道路计重收费等功能。当然也可以用于其他动态设备的重量称量。
[0003]目前，汽车动态称重主流的方法包括以石英窄条称重传感器阵列为代表的间接测量方法和以平板气动动态衡、弯板汽车动态衡为代表的直接测量方法。
[0004]平板汽车动态衡常见机构如图1所示，弯板汽车动态衡常见结构如图2所示，通过在背面粘贴应变计，应变计检测切应变或弯曲应变输出信号，这两种动态衡具有以下不足：
[0005]1、难以做到较大的测量量程同时具有较好的可靠性。由于应变计通过专用粘接剂粘贴在承压板背面，较大的载荷意味着较大的结构变形量，极易导致应变计疲劳脱落失效。这一点也可以解释为难以做到输出灵敏度与刚度兼具。
[0006]2、难以做到较好的刚度同时具有较长的有效测量时间。车轮滚动通过板面的时间为弯板汽车动态衡的有效测量时间。板面越宽，有效测量时间越长，对于振动干扰信号特征的获取越有利，但板面越宽，结构限制其刚度越低，其动态特性越差，振动干扰越大。同时还可能存在致命的动态测量误差，即采集到的信号失真于真实的动态信号，使得振动误差的修正变得极其复杂。板面越窄，动态特性越好，但有效测试时间就越短，导致无法获得充分的振动干扰信号特征支持信号修正处理。所以弯板汽车动态衡一般应用于低速动态称重场景。
[0007]3.其测量原理决定了无法在承压板中间增加支撑结构以提高整体刚度，因为承压结构会分摊一部分重力，使得测量值偏小。如果采用柱式传感器等作为承压结构，形成一种复合式汽车动态衡，将使其数据处理变得极为复杂，复杂的计算过程往往难以保证可靠的称量结果，特别是在计量领域。
[0008]窄条石英动态称重传感器，其结构通过型材工艺一体制造，在结构的中部等距布置石英压电敏感元件。车轮压过传感器时，一体化结构承受固定比例载荷，剩余载荷压缩石英压电敏感元件，产生与载荷呈线性关系的电荷信号，电荷信号通过电荷放大器转换为电压信号，并通过后端AD转换转化为数字信号实现数据采集。窄条动态称重传感器一般高度较小，在安装时，路面开槽将其镶嵌在路面中，上表面与地面齐平。由于车轮的触底长度小于传感器宽度，所以传感器的输出信号实际反映轮重或轴重的部分重量。车轮完全驶过传感器后，对传感器的输出信号进行积分，获得轮重或轴重数据，然后对所有的轮重或轴重数据进行求和，得到总重数据。
[0009]在使用窄条石英动态称重传感器时，需要将多个窄条石英动态称重传感器呈阵列式安装在地面上，且窄条石英动态称重传感器的长度方向垂直于汽车的行驶方向，具体可
参考申请号为201822042008.0的技术专利、申请号为201420517183.X的技术专利等。
[0010]此外，申请号为201610026847.6的技术申请公开了一种式压电动态称重传感器，具有以下不足：
[0011]1、使用时各个窄条石英动态称重传感器分别安装在地面，每个窄条石英动态称重传感器安装时不可避免地存在安装误差，多个窄条石英动态称重传感器的误差叠加，导致最终的测量结果准确性较差。
[0012]2、外壳外形比较规则，车辆经过时经常会存在横向力和偏载，使得外壳产生较大的弯曲变形，从而影响压电组件的测量准确性。
技术实现思路
[0013]本技术所要解决的技术问题是提供一种测量精度更高的窄条应变称重传感器，还提供了一种将窄条传感器与平板动态衡结合，具有较好的刚度和较长的有效测量时间，能够实现较宽的量程以及较宽的速度测量范围的窄条阵列动态衡。
[0014]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：窄条应变称重传感器，包括横梁，所述横梁的下表面设置有多个倒T形的支撑座，横梁的上表面设置有多个T形的安装座，每个安装座位于相邻两支撑座之间，所述安装座下方的横梁侧面的中间位置设置有剪切型应变片。
[0015]进一步地，所述安装座下方的横梁侧面设置有沉孔，所述剪切型应变片设置在沉孔的孔底。
[0016]进一步地，所述安装座上表面的断面呈圆弧形。
[0017]进一步地，所述横梁的断面呈矩形。
[0018]采用上述窄条应变称重传感器的窄条阵列动态衡，包括上板、下板和多个窄条称重传感器，所述上板的下表面设置有多个相互平行且均匀设置的卡槽，每个窄条称重传感器包括横梁，所述横梁的下表面设置有多个倒T形的支撑座，横梁的上表面设置有多个T形的安装座，每个安装座位于相邻两支撑座之间，所述安装座下方的横梁侧面设置有剪切型应变片；所述安装座卡入卡槽，所述支撑座与下板固定连接。
[0019]进一步地，所述上板的上表面设置有金属网和耐磨层，所述耐磨层覆盖金属网。
[0020]进一步地，所述支撑座通过螺栓与下板连接。
[0021]进一步地，所述安装座上表面的断面呈圆弧形，卡槽槽底的断面呈圆弧形，安装座的上表面与卡槽槽底相配合。
[0022]本技术的有益效果是：
[0023]窄条应变称重传感器，将压电组件改为剪切型应变片，剪切型应变片是根据横梁的剪切应变实现载荷的测量，可减小弯曲变形对测量结果的影响。此外，通过将剪切型应变片设置在横梁的中间位置，即剪切型应变片位于横梁的中性轴处，弯曲应变小，减小剪切型应变片对偏载的敏感性，提高测量精度。通过改进窄条应变称重传感器的外形结构，抗弯能力更强，剪切型应变片处的弯曲变形量较小，进一步减小车辆偏载带来的影响，此外，当车辆加减速对传感器带来横向力(水平且垂直于轴向的力)时，横向力由安装座承受，减小横向力对横梁的影响，从而进一步地提高测量精度。
[0024]窄条阵列动态衡：1、现有直接安装于路面的窄条石英称重传感器测量时，车轮一部分载荷作用于路面，一部分作用于传感器，作用于路面的那部分载荷未知，属于间接测量。本技术中，轮重或轴重全部作用于上板，上板将全部载荷传递至窄条传感器，属于直接测量，测量数据的可靠程度高，且规避了窄条传感器在路面安装时与路面齐平度的较高安装精度要求。
[0025]2、本技术整体安装在地面上，只需要安装一次，不需要分多次安装，各个窄条称重传感器之间的位置精度由制造厂家把控，可降低安装后各个窄条称重传感器安装后的位置误差，从而减小测量误差，提高测量的准确性。
[0026]3、由于在有效测试时间内，车辆车轮完全作用于上板即称重面上，使得该汽车动态衡与路面安装齐平度要求远远低于窄条石英称重传感器直接安装于路面上，使其安装成本进一步降低。
[0027]4、现有技术中，每个车道需要6到8根窄条石英称重传感器，而本技术每车道只需要4根左右，减少了窄条传感器数量。
[0028]5、多个窄条称重传感器作为上板的支撑，与现有无中间支撑结构的平板汽车本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.窄条应变称重传感器，其特征在于，包括横梁(6)，所述横梁(6)的下表面设置有多个倒T形的支撑座(7)，横梁(6)的上表面设置有多个T形的安装座(8)，每个安装座(8)位于相邻两支撑座(7)之间，所述安装座(8)下方的横梁(6)侧面的中间位置设置有剪切型应变片(9)。2.如权利要求1所述的窄条应变称重传感器，其特征在于：所述安装座(8)下方的横梁(6)侧面设置有沉孔(10)，所述剪切型应变片(9)设置在沉孔(10)的孔底。3.如权利要求1所述的窄条应变称重传感器，其特征在于：所述安装座(8)上表面的断面呈圆弧形。4.如权利要求1所述的窄条应变称重传感器，其特征在于：所述横梁(6)的断面呈矩形。5.采用如权利要求1所述窄条应变称重传感...
【专利技术属性】
技术研发人员：李小芳，张继华，
申请(专利权)人：李小芳，
类型：新型
国别省市：
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