CN102435275A

CN102435275A - 用于动态称重的传感器

Info

Publication number: CN102435275A
Application number: CN2011104296330A
Authority: CN
Inventors: 胡平; 吕建春; 黄晓; 李正; 吕奎
Original assignee: SICHUAN MINKO ELECTR-MECHANIGAL ENGINEERING CO LTD
Current assignee: SICHUAN MINKO ELECTR-MECHANIGAL ENGINEERING CO LTD
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2031-12-20
Also published as: CN102435275B

Abstract

本发明公开了一种用于动态称重的传感器。本发明的用于动态称重的传感器，其包括弹性支撑件、石英晶片及底板，所述弹性支撑件承载于所述底板上，所述石英晶片固定于所述弹性支撑件内，其中，所述弹性支撑件的下部开设至少一个横向沟槽，所述石英晶片固定于所述横向沟槽内，且所述横向沟槽的宽度小于所述弹性支撑件的宽度。本发明的用于动态称重的传感器称重结果更精准且可有效减小作用于所述石英晶片上的压力，防止石英晶片被压坏，保护了所述石英晶片，延长了整个动态称重传感器的使用寿命，降低了动态称重的成本。

Description

用于动态称重的传感器

技术领域

本发明涉及工业称重领域，特别涉及一种用于动态称重的传感器。

背景技术

随着科技的不断进步发展，各收费公路绝大部分采用计重收费的方式对各不同类型的车辆进行收费，从而使用动态称重的方式作为车辆通过时的称重测量的应用越发广泛，且各种应用于动态称重上的器件的更新换代也越来越快，性能越来越好。

众所周知地，在动态称重过程中主要起称重作用的是传感器。而通常用于动态称重的传感器包括弹性支撑件、石英晶片及底板，所述弹性支撑件承载于所述底板上以承载待称重的物件，所述石英晶片固定于所述弹性支撑件内，也即是粘贴在金属弹性支撑件上，根据所承受到的压力以实现对被称物件的重量检测。另外，在高速公路上要求车辆在不同速度通过时均能正确的检测车辆重量，从而对在动态称重过程中所用的传感器提出的要求更高，以确保称重结果的精准。

在上述动态称重过程中，称重结果是依靠石英晶片上所承受的压力而得到的；但明显地，石英晶片易碎而且其所能承受的压力远小于所称重物件的重力，因此在使用过程中如何在正确称重的前提下减小作用于所述石英晶片上的压力是需要迫切解决的问题。如美国专利US5461924公开了一种用于动态称重的传感器，在该专利中弹性支撑件与底板为一体形成的结构，通过在弹性支撑件内开设两弧形沟槽，（弧形沟槽位于石英晶片的两侧且为上下方向开设的），从而通过两弧形沟槽来减小直接作用于石英晶片上的压力，以实现保护石英晶片的目的。但是由于沟槽开设成弧形，当使用多次后弧形沟槽可能向下弯折而难以恢复到原状，使整个传感器的使用寿命大打折扣，且缩弧形沟槽（尤其其上端）的形变难以被石英沟槽感测到，因此称重结果的精确性也难以保证。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种用于动态称重的传感器，该传感器称重结果更精准且可有效减小作用于所述石英晶片上的压力，防止石英晶片被压坏，保护了所述石英晶片，延长了整个动态称重传感器的使用寿命，降低了动态称重的成本。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种用于动态称重的传感器，其包括弹性支撑件、石英晶片及底板，所述弹性支撑件承载于所述底板上，所述石英晶片固定于所述弹性支撑件内，其中，所述弹性支撑件的下部开设至少一个横向沟槽，所述石英晶片固定于所述横向沟槽内，且所述横向沟槽的宽度小于所述弹性支撑件的宽度。

较佳地，所述弹性支撑件的下部还开设两个纵向沟槽，每一所述纵向沟槽均与所述横向沟槽连通。

较佳地，所述石英晶片固定于两所述纵向沟槽之间的横向沟槽内。

较佳地，所述弹性支撑件的两端分别向所述横向沟槽倾斜延伸形成斜面。

较佳地，所述斜面的自由端向所述底板弯曲延伸形成缺口。

较佳地，所述缺口与所述横向沟槽之间有间隔。

较佳地，所述缺口位于所述横向沟槽的上方。

较佳地，所述底板部分向所述弹性支撑件凸伸形成凸起，相应所述凸起，所述弹性支撑件的下端内凹形成有凹口，当所述弹性支撑件承载于所述底板上时，所述凸起卡合于所述凹口内。

较佳地，所述凹口位于两所述纵向沟槽之间，且所述凹口与所述横向沟槽连通。

较佳地，所述用于动态称重的传感器还包括两垫板，两所述垫板分别固定安装于所述横向沟槽的上内壁与所述底板的凸起上，所述石英晶片安装于两所述垫板之间。

较佳地，所述横向沟槽与纵向沟槽中均填充有硅橡胶。

较佳地，所述弹性支撑件与底板上分别对应开设有若干螺纹孔，若干螺栓对应穿过所述弹性支撑件与底板上的螺纹孔以固定所述弹性支撑件于所述底板上。

与现有技术相比，本发明的有益效果：由于本发明的用于动态称重的传感器的所述弹性支撑件的下部开设至少一个横向沟槽，且所述横向沟槽的宽度小于所述弹性支撑件的宽度，从而当被称重物件承载于所述弹性支撑件上时，所述被称重物件的压力主要作用于所述横向沟槽上，仅小部分通过所述横向沟槽作用于所述石英晶片上，使得作用于所述石英晶片上的压力大大减小了，从而在使用过程中大大减少了被称重物件过重而压坏所述石英晶片的可能性，延长了整个动态称重传感器的使用寿命，降低了动态称重的成本；同时，当被称重物件承载于所述弹性支撑件上时，所述被称物件的压力将使所述横向沟槽发生相应的形变，所述石英晶片通过感测其受到的压力及所述横向沟槽发生的形变而准确地检测该待称重物件的重量，从而提高了整个传感器称重的精度。

附图说明：

图1为本发明用于动态称重的传感器的结构示意图。

图2为图1所示的剖面图。

图3为图2所示弹性支撑件与底板的剖面图。

图中标记：

弹性支撑件 100 凹口 101

垫板 102 螺纹孔 103

横向沟槽 110 横向沟槽 120

斜面 130 缺口 140

缺口 150 底板 200

凸起 210 卡合块 220。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

请参考图1，图1为本发明用于动态称重的传感器的结构示意图。如图所示，所述用于动态称重的传感器包括弹性支撑件100、底板200及石英晶片300；所述底板200通常承载于地面上以支撑承载整个传感器；所述弹性支撑件100承载于所述底板200上以承载待称重的物件；所述石英晶片300固定于所述弹性支撑件100内以检测被称重物件的重量。

具体地，请再结合参考图2与图3。所述弹性支撑件100的下部开设至少一个横向沟槽110，且在所述横向沟槽110的基础上还开设有两个纵向沟槽120，所述横向沟槽110与纵向沟槽120之间相互连通，从而通过所述横向沟槽110与纵向沟槽120在所述弹性支撑件100内形成一个空腔，作为本发明的优选实施方式，所述横向沟槽110可根据不同的实际需求设置多个。所述弹性支撑件100的下端内凹形成有凹口101（见图3），所述凹口101位于两所述纵向沟槽120之间，且所述凹口101与所述横向沟槽110连通；相应所述凹口101所述底板200部分向所述弹性支撑件100凸伸形成凸起210，当所述弹性支撑件100承载于所述底板200上时，所述凸起210伸入所述凹口110内，从而使所述横向沟槽110、纵向沟槽120及凹口101一起配合在所述弹性支撑件100内形成一个中空的空腔；另外所述凸起210与所述凹口101的配合不仅使所述弹性支撑件100更稳固地承载于所述底板200上，同时也有利于所述弹性支撑件100与底板200在成型过程中的开模。在两所述纵向沟槽120之间的横向沟槽110内固定安装有两垫板101，且所述垫板102具有很好的刚性，其抗压性能很好，两所述垫板102分别固定于所述横向沟槽110的上内壁与所述凸起210上。其中，所述石英晶片300固定安装于两所述垫板102之间，且紧密地抵接于两所述垫板102，从而当被称重物件承载于所述弹性支撑件100上时，所述垫板102可有效防止所述石英晶片300因所承受压力过大而损坏，使得所述石英晶片300的使用更安全，使用寿命更长，同时所述石英晶片300也可准确地感测所述垫板102上所承受的压力而检测待称重物件的重量。所述弹性支撑件100的两端分别向所述横向沟槽110倾斜延伸形成斜面130，且所述斜面130的自由端向所述底板200弯曲延伸形成缺口140，使得所述支撑件100的两端面分别形成有褶皱（见图2），从而有助于所述弹性支撑件100受到压力发生形变，在压力撤去后迅速恢复到原状，以确保称重的精度，也就是说保证弹性支撑件100有足够的弹性；其中所述横向沟槽110的宽度小于所述弹性支撑件100的宽度，所述缺口140位于所述横向沟槽110的上方且所述缺口140位于所述横向沟槽110与纵向沟槽120之间，从而使得所述缺口140与所述横向沟槽110之间有间隔，也就是说缺口140与所述横向沟槽110之间没有连通；当被称重物件承载于所述弹性支撑件100上时，所述被称重物件所产生的压力部分将沿着所述斜面130并通过所述缺口140而传导至所述横向沟槽110，从而所述斜面130将所述被称重物件的压力引导至所述横向沟槽110上，而使所述横向沟槽110发生弹性形变，也即是使得所述被称重物件的大部分重力被施加于所述横向沟槽110上，同时所述石英晶片300通过感测所述横向沟槽110发生的形成而准确地检测所述待称重物的重量；在本发明的实施例中，所述缺口140与所述横向沟槽110之间的距离缓冲了所述缺口140将其所承受的压力直接传导至所述横向沟槽110上，从而使得所述横向沟槽110的弹性变形可更快地恢复；另外，所述被称重物件在竖直方向上产生的其它部分压力将直接作用在所述纵向沟槽120上，而使所述纵向沟槽120发生弹性形变，使得所述被称重物件的小部分重力被施加于所述纵向沟槽120上；因此，通过所述横向沟槽110与所述纵向沟槽120对压力的分担，使得直接承载于所述石英晶片300上的压力相当小，有效地避免了所述石英晶片300的损坏。

另在所述弹性支撑件100的下端还开设有两个缺口150，相应所述缺口150所述底板200其上端向所述弹性支撑件100凸伸形成有卡合块220（见图3），当所述弹性支撑件100安装于所述底板200上后，所述卡合块220对应卡合于所述缺口150内，从而当待称重物承载于所述弹性支撑件100上时，可有效防止所述弹性支撑件100在左右方向上发生移动，以保证称重过程的顺利进行。

作为本发明的优选实施例，在所述横向沟槽110与纵向沟槽120一起形成的空腔中均填充有硅橡胶（图未示），所填充的硅橡胶不仅可将所述石英晶片300密封固定于所述空腔内，而且还可进一步保护所述石英晶片300，使其可准确地检测被称重物件的重量。另，所述弹性支撑件100与底板200上分别开设有多个螺纹孔103（见图2），所述弹性支撑件100与底板200上的螺纹孔分别对应，相应地，螺栓（图未示）穿过对应的螺纹孔103而将所述弹性支撑件100固定于所述底板200上，以防止所述弹性支撑件100可能相对所述底板200发生横向滑动或偏移，确保检测结果的准确可靠。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims

1.一种用于动态称重的传感器，包括弹性支撑件、石英晶片及底板，所述弹性支撑件承载于所述底板上，所述石英晶片固定于所述弹性支撑件内，其特征在于，所述弹性支撑件的下部开设至少一个横向沟槽，所述石英晶片固定于所述横向沟槽内，且所述横向沟槽的宽度小于所述弹性支撑件的宽度。

2.如权利要求1所述的用于动态称重的传感器，其特征在于，所述弹性支撑件的下部还开设两个纵向沟槽，每一所述纵向沟槽均与所述横向沟槽连通。

3.如权利要求2所述的用于动态称重的传感器，其特征在于，所述石英晶片固定于两所述纵向沟槽之间的横向沟槽内。

4.如权利要求2所述的用于动态称重的传感器，其特征在于，所述弹性支撑件的两端分别向所述横向沟槽倾斜延伸形成斜面。

5.如权利要求4所述的用于动态称重的传感器，其特征在于，所述斜面的自由端向所述底板弯曲延伸形成缺口。

6.如权利要求5所述的用于动态称重的传感器，其特征在于，所述缺口与所述横向沟槽之间有间隔。

7.如权利要求5所述的用于动态称重的传感器，其特征在于，所述缺口位于所述横向沟槽的上方。

8.如权利要求3所述的用于动态称重的传感器，其特征在于，所述底板部分向所述弹性支撑件凸伸形成凸起，所述弹性支撑件的下端内凹形成有凹口，当所述弹性支撑件承载于所述底板上时，所述凸起伸入所述凹口内。

9.如权利要求8所述的用于动态称重的传感器，其特征在于，所述凹口位于两所述纵向沟槽之间，且所述凹口与所述横向沟槽连通。

10.如权利要求9所述的用于动态称重的传感器，其特征在于，还包括两垫板，两所述垫板分别固定安装于所述横向沟槽的上内壁与所述底板的凸起上，所述石英晶片安装于两所述垫板之间。

11.如权利要求2所述的用于动态称重的传感器，其特征在于，所述横向沟槽与纵向沟槽中均填充有硅橡胶。

12.如权利要求1所述的用于动态称重的传感器，其特征在于，所述弹性支撑件与底板上分别对应开设有若干螺纹孔，若干螺栓对应穿过所述弹性支撑件与底板上的螺纹孔以固定所述弹性支撑件于所述底板上。