CN103115662A - 适用于车辆超载监测的传感装置 - Google Patents

Abstract

适用于车辆超载监测的传感装置，涉及传感装置。设传感主体、安装连接件和信号监测电路；传感主体设导向套、支撑外壳、导向柱、传力弹簧、力传感器和调零盖板；导向套与支撑外壳滑动配合，导向套前端露出支撑外壳，导向柱设于支撑外壳内，导向柱后端与支撑外壳滑动配合，传力弹簧前部位于导向套中，传力弹簧后部套住导向柱，力传感器设于支撑外壳内，力传感器位于导向柱后端与调零盖板之间，力传感器与导向柱固连，调零盖板与支撑外壳后端固连；传感主体设于安装连接件上，安装连接件与外部车厢底部连接；信号监测电路输入端与传感主体的力传感器输出端连接；信号监测电路的控制器输入端接力传感器信号输出端，控制器输出端接显示器输入端。

Description

适用于车辆超载监测的传感装置

技术领域

本发明涉及传感装置，尤其是涉及一种适用于车辆超载监测的传感装置。

背景技术

在物流运输非常发达的中国，货车长途运输成为了不可或缺的低成本物流配送手段，在经济利益驱动下，超重超载的现象十分普遍，有此而引发的交通事故更是屡见不鲜，对人员和社会经济造成了重大的伤亡和损失。由于大型货车的十分严重的超载还对公路桥梁产生了严重的损坏，给其他过往的车辆也带来了极其危险的安全隐患。尽管相关的管理执法部门加大了执法的力度，但超载现象依然屡禁不止，据相关资料显示，30%以上的货车事故是由于超载运输造成的，直接经济损失所占比例更是高达50%以上。车辆超载的监控一直在完善，从静态的到动态的，从最早的通过汽车地磅，到现在的车载式的车辆超载的实时监控，对于车辆超载的管理和控制始终无法让人非常满意。目前现有的车辆超载的检测都存在的着不少的问题。过地磅是最简单的方式，但不能行之有效的进行实时监控，由于地磅站的局限性，当大量车辆需要检测时会造成交通的堵塞。对于车辆的超载的监控其实主要测量车厢载货的一个重量，而这种测量又可以分为直接测量和间接测量，直接测量就是通过称重测力的传感器直接测量车厢的重量，这种方案在国内的几个知名生产企业都有提出，就是在车厢和车梁之间安装称重测力的传感器。而称重测力传感器要达到精确的称量是有一定的要求和局限性的。首先要求车厢载重的所有的重力都必须压到传感器上，要求车厢自身会尽可能的活动而不受外力值的约束。这种安装方式就产生了三个问题，第一如果车厢要求不受边界限制力的影响比较活动的话，那么车厢和车梁之间的限位就有问题了，对于车辆来说车厢应该与车辆完全紧密牢固的连接，这个是车辆安全的最基本要求。第二，由于传感器的尺寸传感器的高度因素，车厢将会被垫高，车辆的重心也就被抬高，这就对车辆在转弯和上下坡的时候造成了安全隐患；第三，由于传感器的尺寸限制，现有的称重测力的传感器的接触承压面都比较小，这个也是因为传感器制作的成本因素所局限的，这样就改变了车厢原有的受力分布，原来车厢装载重物后力都直接传递到车的2根主梁之上，是线面受力，而现在在主梁上装了几个传感器，就成了几个点受力，在长期装载重物的过程中，车厢会产生形变，所以车厢还必须经过非常严格的加固和改装，这个未被目前的厂家们所重视。这也将带来极大的安全隐患。以上三点均显示这种安装方式严重的改变了车辆结构，必须有专业的车辆生产厂家和专业的车辆技术管理部门进行安装和校验，重新检测和审核才能实施。这个对于旧车的加装完全就是无稽之谈。

中国专利200410083020.6公开一种汽车载重量车载动态检测装置，由载货车厢，测力传感器，加速度测量仪，控制显示键盘组成，自动化程度高，操作简便，仅需驾驶员一人便可在行驶中的驾驶室内完成对实际载重量的直接测量、载重量的自我监测和超载预警。该装置可作为现代载重汽车必备的功能性装置装备汽车。该发明申请所述传感器就是安装在车厢与大梁之间，车厢完全承压在传感器上，存在上述缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种可避免车辆结构受力状态改变，消除安全隐患，提高监测精度，安装使用方便的适用于车辆超载监测的传感装置。

本发明设有传感主体、安装连接件和信号监测电路；

所述传感主体设有导向套、支撑外壳、导向柱、传力弹簧、力传感器和调零盖板；导向套与支撑外壳滑动配合，导向套前端露出支撑外壳，导向柱设于支撑外壳内，导向柱后端与支撑外壳滑动配合，传力弹簧前部位于导向套中，传力弹簧后部套住导向柱，力传感器设于支撑外壳内，力传感器位于导向柱后端与调零盖板之间，力传感器与导向柱固连，调零盖板与支撑外壳后端固连；传感主体设于安装连接件上，安装连接件与外部车厢底部连接；信号监测电路的信号输入端与传感主体的力传感器信号输出端电连接；所述信号监测电路包括控制器和显示器；控制器输入端接所述力传感器信号输出端，控制器输出端接显示器输入端。

所述安装连接件可设有上支板和下支板；上支板呈L字形，下支板呈长方形，上支板和下支板均设有间隔排列的定位孔，上支板与下支板通过定位销连接。通过改变定位销位置，下支板可相对于上支板上下移动。

所述力传感器与导向柱固连，最好是力传感器与导向柱螺接。

所述力传感器与调零盖板之间最好设有滑动板，滑动板用于防止在旋紧调整调零盖板的过程中对力传感器产生旋转摩擦的影响。

所述导向柱前部最好设有旋转卡槽，旋转卡槽便于导向柱的旋紧。

所述支撑外壳内壁上最好设有定位键，定位键用于对力传感器和导向柱进行止旋定位，轴向仍自由。

所述导向套前端最好为球面端。

与现有技术比较，本发明具有如下突出优点：

安装时，安装连接件与传感主体可通过焊接方式成为一体，在完全不改变车体结构基础上，只需将安装连接件焊于车厢底部，导向套前端面对车轴或与车轴相关联的某个平面。本发明的安装，十分方便而且安全可靠。车辆由空载至有载荷或满载时，车厢底部与车轴之间的间距随载荷大小而改变，导向套前端一直顶在车轴或者车轴相关联的某个平面上，这样导向套受到压迫引起传感主体内的传力弹簧长度发生改变，继而产生一个力值传递给力传感器，然后由力传感器输出信号，通过后续的信号监测电路即可将信号按倍数增大即可显示出车厢装载的实际重量。

由此可见，本发明采用了一种间接测力的方式，通过车轴与车厢底部距离的改变量来测量车厢载货的重量，这种方式十分简单，完全不涉及改变车体结构，安装位置可设于车轮弹簧钢板处，车轴处或与车轴相关联的某个平面上。如果一根车轴上装二个装置，那尽可能使它们离各自的弹簧钢板的距离相同；如果一根车轴上只装一个装置，则最好设于车厢中心线上，即使车厢左右倾斜，也能保证监测准确。

附图说明

图1为本发明实施例的传感主体结构示意图。

图2为本发明实施例的传感主体和安装连接件结构示意图。

图3为图2的侧视图。

图4为本发明实施例的安装示意图之一。

图5为本发明实施例的安装示意图之二。

具体实施方式

参见图1～3，本发明实施例设有传感主体1、安装连接件和信号监测电路（图1～3未画出）。

传感主体1设有导向套6、支撑外壳7、导向柱8、传力弹簧9、力传感器10和调零盖板11；导向套6与支撑外壳7滑动配合，导向套6前端露出支撑外壳7，导向柱8设于支撑外壳7内，导向柱8后端与支撑外壳7滑动配合，传力弹簧9前部位于导向套6中，传力弹簧9后部套住导向柱8，力传感器10设于支撑外壳7内，力传感器10位于导向柱8后端与调零盖板11之间，力传感器10与导向柱8通过螺纹螺接，调零盖板11与支撑外壳7后端固连。定位键12设于支撑外壳7内壁上，可通过定位键12对力传感器10和导向柱8进行定位。在调零盖板11与力传感器10之间设有滑动板14，滑动板14用于防止在旋紧调整调零盖板11的过程中对力传感器10产生旋转摩擦的影响。导向柱8前部设有旋转卡槽15，旋转卡槽15便于导向柱8的旋紧。

如图2和3所示，安装连接件设有上支板21和下支板22；上支板21呈L字形，下支板22呈长方形，上支板21和下支板22均设有间隔排列的定位孔23，上支板21与下支板22通过定位销24连接。通过改变定位销24位置，下支板22可相对于上支板21上下移动，传感主体固于下支板22上。这样安装时可方便调节传感主体的导向套6前端上下高度位置，以保证导向套6前端与车轴之间的间距。

所述信号监测电路包括控制器和显示器；力传感器10信号输出端直接将信号接入控制器的输入端，在控制器实现信号的接受和转换，同时计算出相对应的测量数据然后发送给显示器。信号监测电路的信号输入端与传感主体的力传感器10信号输出端通过导线13电连接。

参见图4，将本发明实施例所述传感装置1安装在车轴D两侧的车轮E内侧，将安装连接件的上支板焊于车厢C底部。当车厢C装载货物时，弹簧钢板B形变，车轴D与车厢C之间的距离a变小，此时车轴D顶到导向套的前端（球面端），力通过导向套传递给传力弹簧和导向柱继而传递给力传感器。导向套对传力弹簧起了一个导向的作用，同时支撑外壳也对导向套进行导向。而导向柱对传力弹簧的另一端起导向作用。当传力弹簧被压缩的弹力传递到力传感器时，可通过力传感器的力信号通过输出电缆将信号输出给控制器，换算得到传力弹簧的形变量，也就是车轴D和车厢C之间距离的变化量Δa。然后根据弹簧钢板的弹性系数换算得到车辆装载货物的重量。

参见图5，将本发明实施例所述传感装置1安装在车轴D中间的车厢C底部。当车厢C装载货物时，弹簧钢板B形变，车轴D与车厢C之间的距离a变小，此时车轴D顶到导向套的前端（球面端），同理可得到车辆装载货物的重量。

Claims (7)

1.适用于车辆超载监测的传感装置，其特征在于设有传感主体、安装连接件和信号监测电路；

传感主体设有导向套、支撑外壳、导向柱、传力弹簧、力传感器和调零盖板；导向套与支撑外壳滑动配合，导向套前端露出支撑外壳，导向柱设于支撑外壳内，导向柱后端与支撑外壳滑动配合，传力弹簧前部位于导向套中，传力弹簧后部套住导向柱，力传感器设于支撑外壳内，力传感器位于导向柱后端与调零盖板之间，力传感器与导向柱固连，调零盖板与支撑外壳后端固连；传感主体设于安装连接件上，安装连接件与外部车厢底部连接；信号监测电路包括控制器和显示器；控制器输入端接所述力传感器信号输出端，控制器输出端接显示器输入端。

2.如权利要求1所述的适用于车辆超载监测的传感装置，其特征在于所述安装连接件设有上支板和下支板；上支板呈L字形，下支板呈长方形，上支板和下支板均设有间隔排列的定位孔，上支板与下支板通过定位销连接。

3.如权利要求1所述的适用于车辆超载监测的传感装置，其特征在于所述力传感器与导向柱固连，是力传感器与导向柱螺接。

4.如权利要求1所述的适用于车辆超载监测的传感装置，其特征在于所述力传感器与调零盖板之间设有滑动板。

5.如权利要求1所述的适用于车辆超载监测的传感装置，其特征在于所述导向柱前部设有旋转卡槽。

6.如权利要求1所述的适用于车辆超载监测的传感装置，其特征在于所述支撑外壳内壁上设有定位键。

7.如权利要求1所述的适用于车辆超载监测的传感装置，其特征在于所述导向套前端为球面端。

Images