一种基于加速度补偿的动态称重机构制造技术

本申请涉及一种基于加速度补偿的动态称重机构，其包括底座、第一力传感器及承重板，所述第一力传感器一侧连接底座，其另一侧连接承重板，用于检测承重板上方承载物的重量；还包括质量块、第二力传感器及处理模块，所述第二力传感器的一侧连接承重板底面，其另一侧连接质量块，用于检测质量块对第二力传感器的作用力，所述质量块与底座间隔分布；所述处理模块连接第一力传感器及第二力传感器，用于采集同一时间第一力传感器检测得到的第一力值及第二力传感器检测得到的第二力值，并依据第一力值及第二力值计算得到车重。本申请具有提升动态称重时的称重精度的效果。态称重时的称重精度的效果。态称重时的称重精度的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于加速度补偿的动态称重机构


[0001]本申请涉及称重设备的领域，尤其是涉及一种基于加速度补偿的动态称重机构。

技术介绍

[0002]由于部分道路、桥梁有承重限制，因此需要在路段、桥梁前方设置汽车称重的结构，用于获取汽车的重量，以此决定是否放行，从而对路段和桥梁进行保护。
[0003]目前，汽车的称重主要采用汽车衡进行称量，汽车衡，也称地磅。汽车衡可放置于地面上，也可以预埋至道路内，与地面平齐。汽车衡内设置有力传感器，当车辆行驶至汽车衡上方时，力传感器检测力值变化，并换算成车重，通过有线/无线传输的方式输入至工控机或计算机，从而方便工作人员判断是否需要对车辆进行放行。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为，若车辆在汽车衡上停车称重，虽然可达到较高的测量精度，但容易导致排队称重堵车的情况；而若车辆直接驶过汽车衡，则车辆在瞬间压上汽车衡的称重面时会导致称重面受到冲击力而产生大于实际车重的重量，存在有称重精度低的缺陷。

技术实现思路

[0005]为了提升动态称重时的称重精度，本申请提供一种基于加速度补偿的动态称重机构。
[0006]本申请提供的一种基于加速度补偿的动态称重机构，采用如下的技术方案：
[0007]一种基于加速度补偿的动态称重机构，包括底座、第一力传感器及承重板，所述第一力传感器一侧连接底座，其另一侧连接承重板，用于检测承重板上方承载物的重量；
[0008]还包括质量块、第二力传感器及处理模块，所述第二力传感器的一侧连接承重板底面，其另一侧连接质量块，用于检测质量块对第二力传感器的作用力，所述质量块与底座间隔分布；
[0009]所述处理模块连接第一力传感器及第二力传感器，用于采集同一时间第一力传感器检测得到的第一力值及第二力传感器检测得到的第二力值，并依据第一力值及第二力值计算得到车重。
[0010]通过采用上述技术方案，当车辆压上承重板时，对承重板有冲击力，冲击力使承重板产生加速度，此时质量块受冲击力与惯性影响，使第二力传感器发生克数变化，根据F=ma的计算公式，即F2（第二力值）=（g
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a）* m（质量块），g是重力加速度，a是冲击力产生的加速度，由此可算出a，而此时第一力值因为加速度的影响也会产生误差，理论上F1（第一力值）=（g+a）*[M1(车)+M2（承重板)]，代入a，即可算出消除加速度影响后的车重，使计算车重接近实际车重，提升动态称重时的称重精度。
[0011]优选的，所述第二力传感器的测量精度不低于所述第一力传感器的测量精度。
[0012]通过采用上述技术方案，第一力传感器需要测量车辆的重量，因此需要大量程，而第二力传感器检测的是质量块及加速度对应的力，因此需要高精度，以此使加速度的力换
算成更高数量级的力以计算车重时具有足够的精度，从而提升动态称重时的称重精度。
[0013]优选的，所述处理模块包括取值子模块及计算子模块，所述取值子模块用于采集最大的第一力值及同时刻的第二力值，所述计算子模块用于获取第一力值及第二力值并计算车重。
[0014]通过采用上述技术方案，由于车辆在汽车衡上会有过渡过程，承重板上每增加一个轮子，载重就会上升，因此选择第一力值的最高采样值，然后根据同一时刻选择第二力值的采样值进行计算，采样值最高时车辆基本已经完全压载于承重板上且冲击力最大，而冲击力可通过质量块与第二力传感器检测，因此精度基本不受影响，从而减少数据存储与处理量，简化硬件与软件程序配置。
[0015]优选的，所述第二力传感器位于承重板的中间位置。
[0016]通过采用上述技术方案，承重板在中部瞬间受压时，因为杠杆现象，其中部会正常下陷，边缘会反向上升，因此将第二力传感器设置于承重板的中间位置，以此减少杠杆现象对测量精度的影响。
[0017]优选的，所述第一力传感器至少有两个，且沿车辆通行方向间隔分布于底座上，所述第二力传感器位于相邻两个第一力传感器之间。
[0018]通过采用上述技术方案，第一力值等于所有第一力传感器的力值之和，多设第一力传感器，一方面可增加量程，另一方面可实现多点支撑测量，提升精度，而第二力传感器位于相邻两个第一力传感器之间则可尽量模拟相邻的几个第一力传感器受加速冲击的影响，从而提升动态称重的精度。
[0019]优选的，所述底座与承重板之间设置有消震组件，所述消震组件用去减少承重板的振动。
[0020]通过采用上述技术方案，通过消震组件可减少承重板等受前一车辆冲击而产生的持续震动，以此一方面消除数据抖动，另一方面减少前车余震对后车测量的影响，提升测量效率。
[0021]优选的，所述消震组件包括多个消震板及连接块，多个所述消震板交叉分布，所述连接块连接于第一力传感器及第二力传感器，所述消震板一侧连接连接块，其另一侧连接于承重板。
[0022]通过采用上述技术方案，通过消震板可传递作用力，同时通过消除高频抖动，减少数据抖动，同时多个消震板交叉分布，可抵消震动波，快速除颤，从而提升测量效率。
[0023]优选的，所述质量块采用非金属材质的块状物或采用表面包裹有防锈层的金属材质的块状物。
[0024]通过采用上述技术方案，若是金属材质的质量块在空气环境中容易出现生锈的情况，导致质量发生变化，产生数据误差，因此质量块采用金属材质，需涂覆防锈层，或者不采用金属材质。
[0025]优选的，所述底座的边缘上位于承重板的下方设置有密封条。
[0026]通过采用上述技术方案，密封条可增强底座与承重板之间的预留夹缝的密封性，以此避免雨水粉尘等进入内部而造成传感器损坏。
[0027]优选的，所述承重板与连接块可拆卸连接。
[0028]通过采用上述技术方案，承重板长期承载车辆后容易发生变形、断裂，或产生质量
变化等，因此需要进行更换，可拆卸连接的方式可方便更换。
[0029]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0030]1.质量块受冲击力与惯性影响，使第二力传感器发生克数变化，根据F=ma的计算公式，可先算出加速度值，然后再算出消除加速度影响后的车重，使计算车重接近实际车重，提升动态称重时的称重精度；
[0031]2.选择第一力值的最高采样值，然后根据同一时刻选择第二力值的采样值进行计算，采样值最高时车辆基本已经完全压载于承重板上且冲击力最大，而冲击力可通过质量块与第二力传感器检测，因此精度基本不受影响，从而减少数据存储与处理量，简化硬件与软件程序配置；
[0032]3.第一力值等于所有第一力传感器的力值之和，多设第一力传感器，一方面可增加量程，另一方面可实现多点支撑测量，提升精度，而第二力传感器位于相邻两个第一力传感器之间则可尽量模拟相邻的几个第一力传感器受加速冲击的影响，从而提升动态称重的精度。
附图说明
[0033]图1是本申请实施例的整体结构示意图。
[0034]图2是沿图1中A
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于加速度补偿的动态称重机构，其特征在于：包括底座（1）、第一力传感器（21）及承重板（2），所述第一力传感器（21）一侧连接底座（1），其另一侧连接承重板（2），用于检测承重板（2）上方承载物的重量；还包括质量块（3）、第二力传感器（31）及处理模块，所述第二力传感器（31）的一侧连接承重板（2）底面，其另一侧连接质量块（3），用于检测质量块（3）对第二力传感器（31）的作用力，所述质量块（3）与底座（1）间隔分布；所述处理模块连接第一力传感器（21）及第二力传感器（31），用于采集同一时间第一力传感器（21）检测得到的第一力值及第二力传感器（31）检测得到的第二力值，并依据第一力值及第二力值计算得到车重。2.根据权利要求1所述的基于加速度补偿的动态称重机构，其特征在于：所述第二力传感器（31）的测量精度不低于所述第一力传感器（21）的测量精度。3.根据权利要求1所述的基于加速度补偿的动态称重机构，其特征在于：所述处理模块包括取值子模块及计算子模块，所述取值子模块用于采集最大的第一力值及同时刻的第二力值，所述计算子模块用于获取第一力值及第二力值并计算车重。4.根据权利要求1所述的基于加速度补偿的动态称重机构，其特征在于：所述第二力传感器（31）位于承重板（...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨哲芦，李海根，王钢祥，赵海军，郑伟锋，姜宝钧，
申请(专利权)人：绍兴市肯特机械电子有限公司，
类型：新型
国别省市：