CN107421616A - 用于大批量物体的互联式称重系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于大批量物体的互联式称重系统，压电陶瓷组由三个及以上的压电陶瓷传感器组成；三个及以上的压电陶瓷传感器沿压电陶瓷传感器轴向依次设置；第二绝缘层底部设置滚轮和第一电机；第一电机带动滚轮运动，使得压电陶瓷组沿横向水平运动；压电陶瓷组一端的顶部设置红外传感器阵列和控制装置，且红外传感器阵列朝向压电陶瓷组的另一端，压电陶瓷组的另一端设置挡板，且挡板的正面朝向红外传感器阵列；挡板通过铰轴连接于压电陶瓷组的顶部，且铰轴在第二电机的带动下旋转使得挡板水平或竖直。本发明用于大批量物体的互联式称重系统，通过设置上述装置，实现了通过简单的结构即可精确的定位车辆轮胎，提高了称重的精度，同时成本降低。

Description

用于大批量物体的互联式称重系统
技术领域
本发明涉及物联网技术，具体涉及用于大批量物体的互联式称重系统。
背景技术
车辆称重系统是一套旨在称重车辆装载量的称重仪器，广泛应用于水泥、建材、农业、矿山、码头、物流、化工等大宗运输称重行业的细化应用现场，其功能主要为实时、高效、可直接获取测量车子载重货物的数值。
但是随着物流行业的迅速发展，超载现象也越来越严重，现有的车辆称重系统由于结构复杂，成本较高，同时，由于车辆称重时，车轮的位置无法准确定位，导致称重的精度不高，所以不适合于大规模的在称重站点应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的车辆称重系统由于结构复杂，成本较高，同时由于车辆称重时，车轮的位置无法准确定位，称重的精度不高，目的在于提供用于大批量物体的互联式称重系统，解决上述问题。
本发明通过下述技术方案实现：
用于大批量物体的互联式称重系统，包括称重设备，所述称重设备包括压电陶瓷组、红外传感器阵列和控制装置；所述压电陶瓷组由三个及以上的压电陶瓷传感器组成；所述三个及以上的压电陶瓷传感器沿压电陶瓷传感器轴向依次设置；所述压电陶瓷传感器包括由上而下依次设置的第一绝缘层、第一压电陶瓷层、介质层、第二压电陶瓷层和第二绝缘层；所述第二绝缘层底部设置滚轮和第一电机；所述第一电机带动滚轮运动，使得压电陶瓷组沿横向水平运动；所述压电陶瓷组一端的顶部设置红外传感器阵列和控制装置，且红外传感器阵列朝向压电陶瓷组的另一端，压电陶瓷组的另一端设置挡板，且挡板的正面朝向红外传感器阵列；所述挡板通过铰轴连接于压电陶瓷组的顶部，且铰轴在第二电机的带动下旋转使得挡板水平或竖直；所述第一电机、第二电机、压电陶瓷组和红外传感器阵列电连接于控制装置。
现有技术中，现有的车辆称重系统由于结构复杂，成本较高，同时，由于车辆称重时，车轮的位置无法准确定位，导致称重的精度不高。本发明应用时，通过红外传感器阵列和挡板的配合检测车轮位置，然后第一电机通过滚轮带动压电陶瓷组沿横向水平运动，并到达车轮位置，使得检测结果更加准确，然后车辆运行至压电陶瓷组上方，压电陶瓷传感器中第一压电陶瓷层和第二压电陶瓷层发生变形，产生电荷，由于压电陶瓷变形产生的电荷较为微弱，所以第一压电陶瓷层、第二压电陶瓷层和介质层构成电容，使得电荷积攒，从而提高了压电陶瓷传感器的重量检测精度。本发明通过设置上述装置，实现了通过简单的结构即可精确的定位车辆轮胎，提高了称重的精度，同时成本降低。
进一步的，所述称重设备中，压电陶瓷组的数量为两个。
本发明应用时，车辆一般设置有两排轮胎，从而压电陶瓷组分别对两排轮胎进行称重，提高了称重精度。
进一步的，所述控制装置包括控制模块和无线通信模块；所述红外传感器阵列包括三个及以上用于发射和接收红外信号的红外传感器；控制模块：用于在红外传感器阵列上任意一个红外传感器检测到反射回的红外信号时，向第二电机发送竖直信号，第二电机在收到竖直信号带动铰轴旋转使得挡板竖直；还用于在向第二电机发送竖直信号后，向第一电机发送平移信号，第一电机在收到平移信号时，带动滚轮运动，使得压电陶瓷组沿横向水平运动；在检测到反射回的红外信号的红外传感器检测到该红外信号增强时，控制模块向第一电机发送停止信号，并向第二电机发送水平信号，所述第一电机收到停止信号时停止并锁死，所述第二电机收到水平信号时，带动铰轴旋转使得挡板水平；所述控制模块还用于接收压电陶瓷组检测的重量信号，并通过无线通信模块发送至远程服务器。
本发明应用时，控制模块在红外传感器阵列上任意一个红外传感器检测到反射回的红外信号时，即认为车辆即将到达称重区，且接收到反射回的红外信号的红外传感器处为车轮行驶路线所在位置，此时第二电机带动铰轴旋转使得挡板竖直，且第一电机带动滚轮使得压电陶瓷组沿横向水平运动，当挡板、车轮和红外传感器处于同一直线时，红外信号被挡板遮挡并反射，从而红外传感器检测到的红外信号会增强，此时，停止并锁死第一电机，并水平放置挡板，实现了对车辆轮胎位置的自动定位。本发明通过设置上述模块，实现了对车辆轮胎位置的自动定位，使得检测结果更加准确。
再进一步的，所述称重设备的数量为两个及以上；所述两个及以上称重设备电连接于远程服务器，并将重量信号通过其各自的无线通信模块发送至远程服务器；所述远程服务器将称重设备编号，并将接收到到的重量信号根据称重设备的编号发送至显示设备；所述显示设备将称重设备的编号和与该编号对应的重量信号显示。
本发明应用时，通过远程服务器对所有的称重设备检测的数据进行汇总并显示，节省了人力。
再进一步的，所述两个及以上称重设备电连接于远程服务器的电连接方式采用互联网。
上文所述控制模块和无限通信模块均为现有技术，本发明将其有机的结合在一起，实现了新的技术效果。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明用于大批量物体的互联式称重系统，通过设置上述装置，实现了通过简单的结构即可精确的定位车辆轮胎，提高了称重的精度，同时成本降低；
2、本发明用于大批量物体的互联式称重系统，通过设置上述模块，实现了对车辆轮胎位置的自动定位，使得检测结果更加准确；
3、本发明用于大批量物体的互联式称重系统，通过远程服务器对所有的称重设备检测的数据进行汇总并显示，节省了人力。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构侧视图；
图3为本发明系统结构示意图；
图4为本发明远程服务器通信系统结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-红外传感器阵列，2-控制装置，3-压电陶瓷传感器，4-挡板，5-铰轴，31-第一绝缘层，32-第一压电陶瓷层，33-介质层，34-第二压电陶瓷层，35-第二绝缘层，36-滚轮。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1、图2、图3和图4所示，本发明用于大批量物体的互联式称重系统，包括称重设备，所述称重设备包括压电陶瓷组、红外传感器阵列1和控制装置2；所述压电陶瓷组由三个及以上的压电陶瓷传感器3组成；所述三个及以上的压电陶瓷传感器3沿压电陶瓷传感器3轴向依次设置；所述压电陶瓷传感器3包括由上而下依次设置的第一绝缘层31、第一压电陶瓷层32、介质层33、第二压电陶瓷层34和第二绝缘层35；所述第二绝缘层35底部设置滚轮36和第一电机；所述第一电机带动滚轮36运动，使得压电陶瓷组沿横向水平运动；所述压电陶瓷组一端的顶部设置红外传感器阵列1和控制装置2，且红外传感器阵列1朝向压电陶瓷组的另一端，压电陶瓷组的另一端设置挡板4，且挡板4的正面朝向红外传感器阵列1；所述挡板4通过铰轴5连接于压电陶瓷组的顶部，且铰轴5在第二电机的带动下旋转使得挡板4水平或竖直；所述第一电机、第二电机、压电陶瓷组和红外传感器阵列1电连接于控制装置2。所述称重设备中，压电陶瓷组的数量为两个。所述控制装置2包括控制模块和无线通信模块；所述红外传感器阵列1包括三个及以上用于发射和接收红外信号的红外传感器；控制模块：用于在红外传感器阵列1上任意一个红外传感器检测到反射回的红外信号时，向第二电机发送竖直信号，第二电机在收到竖直信号带动铰轴5旋转使得挡板4竖直；还用于在向第二电机发送竖直信号后，向第一电机发送平移信号，第一电机在收到平移信号时，带动滚轮36运动，使得压电陶瓷组沿横向水平运动；在检测到反射回的红外信号的红外传感器检测到该红外信号增强时，控制模块向第一电机发送停止信号，并向第二电机发送水平信号，所述第一电机收到停止信号时停止并锁死，所述第二电机收到水平信号时，带动铰轴5旋转使得挡板4水平；所述控制模块还用于接收压电陶瓷组检测的重量信号，并通过无线通信模块发送至远程服务器。所述称重设备的数量为两个及以上；所述两个及以上称重设备电连接于远程服务器，并将重量信号通过其各自的无线通信模块发送至远程服务器；所述远程服务器将称重设备编号，并将接收到到的重量信号根据称重设备的编号发送至显示设备；所述显示设备将称重设备的编号和与该编号对应的重量信号显示。所述两个及以上称重设备电连接于远程服务器的电连接方式采用互联网。
本实施例实施时，通过红外传感器阵列1和挡板4的配合检测车轮位置，然后第一电机通过滚轮36带动压电陶瓷组沿横向水平运动，并到达车轮位置，使得检测结果更加准确，然后车辆运行至压电陶瓷组上方，压电陶瓷传感器3中第一压电陶瓷层32和第二压电陶瓷层34发生变形，产生电荷，由于压电陶瓷变形产生的电荷较为微弱，所以第一压电陶瓷层32、第二压电陶瓷层34和介质层33构成电容，使得电荷积攒，从而提高了压电陶瓷传感器的重量检测精度。本发明通过设置上述装置，实现了通过简单的结构即可精确的定位车辆轮胎，提高了称重的精度，同时成本降低。车辆一般设置有两排轮胎，从而压电陶瓷组分别对两排轮胎进行称重，提高了称重精度。控制模块在红外传感器阵列1上任意一个红外传感器检测到反射回的红外信号时，即认为车辆即将到达称重区，且接收到反射回的红外信号的红外传感器处为车轮行驶路线所在位置，此时第二电机带动铰轴5旋转使得挡板4竖直，且第一电机带动滚轮36使得压电陶瓷组沿横向水平运动，当挡板4、车轮和红外传感器处于同一直线时，红外信号被挡板4遮挡并反射，从而红外传感器检测到的红外信号会增强，此时，停止并锁死第一电机，并水平放置挡板4，实现了对车辆轮胎位置的自动定位。本发明通过设置上述模块，实现了对车辆轮胎位置的自动定位，使得检测结果更加准确。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.用于大批量物体的互联式称重系统，其特征在于，包括称重设备，所述称重设备包括压电陶瓷组、红外传感器阵列(1)和控制装置(2)；所述压电陶瓷组由三个及以上的压电陶瓷传感器(3)组成；所述三个及以上的压电陶瓷传感器(3)沿压电陶瓷传感器(3)轴向依次设置；所述压电陶瓷传感器(3)包括由上而下依次设置的第一绝缘层(31)、第一压电陶瓷层(32)、介质层(33)、第二压电陶瓷层(34)和第二绝缘层(35)；所述第二绝缘层(35)底部设置滚轮(36)和第一电机；所述第一电机带动滚轮(36)运动，使得压电陶瓷组沿横向水平运动；所述压电陶瓷组一端的顶部设置红外传感器阵列(1)和控制装置(2)，且红外传感器阵列(1)朝向压电陶瓷组的另一端，压电陶瓷组的另一端设置挡板(4)，且挡板(4)的正面朝向红外传感器阵列(1)；所述挡板(4)通过铰轴(5)连接于压电陶瓷组的顶部，且铰轴(5)在第二电机的带动下旋转使得挡板(4)水平或竖直；所述第一电机、第二电机、压电陶瓷组和红外传感器阵列(1)电连接于控制装置(2)。
2.根据权利要求1所述的用于大批量物体的互联式称重系统，其特征在于，所述称重设备中，压电陶瓷组的数量为两个。
3.根据权利要求1所述的用于大批量物体的互联式称重系统，其特征在于，所述控制装置(2)包括控制模块和无线通信模块；
所述红外传感器阵列(1)包括三个及以上用于发射和接收红外信号的红外传感器；
控制模块：用于在红外传感器阵列(1)上任意一个红外传感器检测到反射回的红外信号时，向第二电机发送竖直信号，第二电机在收到竖直信号带动铰轴(5)旋转使得挡板(4)竖直；还用于在向第二电机发送竖直信号后，向第一电机发送平移信号，第一电机在收到平移信号时，带动滚轮(36)运动，使得压电陶瓷组沿横向水平运动；在检测到反射回的红外信号的红外传感器检测到该红外信号增强时，控制模块向第一电机发送停止信号，并向第二电机发送水平信号，所述第一电机收到停止信号时停止并锁死，所述第二电机收到水平信号时，带动铰轴(5)旋转使得挡板(4)水平；
所述控制模块还用于接收压电陶瓷组检测的重量信号，并通过无线通信模块发送至远程服务器。
4.根据权利要求3所述的用于大批量物体的互联式称重系统，其特征在于，所述称重设备的数量为两个及以上；所述两个及以上称重设备电连接于远程服务器，并将重量信号通过其各自的无线通信模块发送至远程服务器；所述远程服务器将称重设备编号，并将接收到到的重量信号根据称重设备的编号发送至显示设备；所述显示设备将称重设备的编号和与该编号对应的重量信号显示。
5.根据权利要求4所述的用于大批量物体的互联式称重系统，其特征在于，所述两个及以上称重设备电连接于远程服务器的电连接方式采用互联网。
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