CN109642817B - 具有多个顺应性特征件的动态称重条形秤 - Google Patents

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Abstract

一种适用于高速动态称重应用的条形秤。所述秤具有基座、称重传感器、顺应性构件和平台。还公开了与秤一起使用的称重传感器，以及使用秤的系统和方法。

Description

具有多个顺应性特征件的动态称重条形秤
根据37C.F.R.§1.71(E)的版权通告
本专利文件的公开内容的一部分包含受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人对专利文件或专利公开内容进行传真复制，就像它出现在美国专利商标局专利文件或记录中一样，但在其他方面保留所有版权。
相关申请的交叉引用，如果有的话
本申请是2013年10月10日提交的序号14/051,255的共同未决的美国专利申请的部分继续申请；根据35U.S.C.§119(e)要求2013年9月11日提交的序列号61/960,140的美国临时专利申请(状态已转换)的权益；以及2012 年10月10日提交的序列号61/712,002的美国临时专利申请(状态已转换) 的权益，这些申请通过引用结合于此。
关于联邦政府资助的研究或开发的声明
不适用。
微缩胶片附录的参考，如果有的话
不适用。
技术领域
本发明主要涉及称重系统、设备和方法。特别地，本发明涉及一种条形秤，其用于例如在车辆或其他物品运动时对其进行称重。本发明的秤特别适用于对在道路上以高速移动的车辆进行称重。
背景技术
本领域的现有技术被认为具有显著的局限性和缺点。
本申请中任何地方提及的所有美国专利和专利申请以及所有其他公开文献均通过引用全部并入。
发明内容
本发明提供了实用、可靠、准确和有效的称重装置和方法，并且认为这些称重装置和方法构成了对背景技术的改进。
在一个方案中，本发明提供了一种秤，包括：用于放置在表面上的基座，所述基座具有细长构造；可通信地连接至所述基座的至少一个称重传感器；设置在所述基座上方的平台，所述平台可通信地连接至所述至少一个称重传感器；以及设置在所述至少一个称重传感器和所述平台之间的至少一个顺应性构件。
在另一方案中，本发明提供一种适于嵌入道路中并用于对经过秤的车辆或货物进行电子的、动态的、高速称重的秤，包括：
a、用于放置在表面上的基座，所述基座具有细长构造，
b、可通信地连接至所述基座的多个称重传感器，
c、设置在所述基座上方的平台，所述平台可通信地连接至所述至少一个称重传感器，
d、设置在所述至少一个称重传感器和所述平台之间的至少一个顺应性构件，
e、设置在所述至少一个称重传感器和所述基座之间的至少一个顺应性构件；和
f、设置在所述称重传感器之间的至少一个顺应性构件。
相信本发明涉及新颖的元件，以新颖的方式组合以产生超过可预期的结果。在现有技术中没有充分认识到本发明所解决的问题。
通过参考以下说明书、权利要求和附图，本领域技术人员将更清楚本发明的方案、特征、优点、益处和目的。
附图说明
图1是本发明的条形秤的实施例的立体图。
图2是秤的正视图。
图3是沿图2的线3-3截取的秤的横剖视图。
图4是沿图2的线4-4截取的秤的横剖视图。
图5是秤的仰视图。
图6是图4中所示的秤部分的详细视图。
图7是秤的俯视图。
图8是秤的端视图。
图9是秤的相反端视图。
图10是沿图7的线10-10截取的秤的纵向剖视图。
图11是图10中所示的秤的一部分的详细视图。
图12是秤的分解图。
图13是本发明的条形秤的第一替代实施例的立体图。
图14是秤的正视图。
图15是沿图14的线15-15截取的秤的横剖视图。
图16是沿图14的线16-16截取的秤的横剖视图。
图17是秤的俯视图。
图18是图15中所示的秤部分的详细视图。
图19是图16中所示的秤部分的详细视图。
图20是秤的俯视图。
图21是秤的端视图。
图22是秤的相反端视图。
图23是沿图20的线23-23截取的秤的纵向剖视图。
图24是图23中所示的秤的一部分的详细视图。
图25是秤的分解图。
图26是本发明的条形秤的第二替代实施例的立体图。
图27是秤的正视图。
图28是沿图27的线28-28截取的秤的横剖视图。
图29是沿图27的线29-29截取的秤的横剖视图。
图30是秤的仰视图。
图31是图28中所示的秤部分的详细视图。
图32是图29中所示的秤部分的详细视图。
图33是秤的俯视图。
图34是秤的端视图。
图35是秤的相反端视图。
图36是沿图33的线36-36截取的秤的纵向剖视图。
图37是图36中所示的秤的一部分的详细视图。
图38是秤的分解图。
图39是本发明的条形秤的第三替代实施例的立体图。
图40是秤的正视图。
图41是沿图40的线41-41截取的秤的横剖视图。
图42是沿图40的线42-42截取的秤的横剖视图。
图43是秤的仰视图。
图44是图42中所示的秤部分的详细视图。
图45是秤的俯视图。
图46是秤的端视图。
图47是秤的相反端视图。
图48是沿图45的线48-48截取的秤的纵向剖视图。
图49是图48中所示的秤的一部分的详细视图。
图50是秤的分解图。
图51是本发明的条形秤的第四替代实施例的分解图。
图52是图51的条形秤的立体图。
图53是条形秤的侧视图。
图54是条形秤的俯视图。
图55是沿图53的线55-55截取的秤的侧向或横向剖视图。
图56是图55的详细视图。
图57是秤的另一俯视图。
图58是秤的端视图。
图59是秤的相反端视图。
图60是秤的又一俯视图。
图61是沿图60的线61-61截取的秤的纵向剖视图。
图62是图61的区域“62”的详细视图。
图63是用于图13至38和51中所示的条形秤的盘形称重传感器的实施例的立体图。
图64是其正视图。
图65是其俯视图。
图66是其仰视图。
图67是用于图1至12和39至50中所示的条形秤的称重传感器的、单端剪切梁构造的替代实施例的立体图。
图68是其正视图。
图69是其俯视图。
图70是其端视图。
图71是本发明的条形秤的第五替代实施例的正视图。
图72是条形秤的端视图。
图73是条形秤的立体分解图。
图74是条形秤的另一个立体图。
图75是与图71至图74的条形秤一起使用的称重传感器的第一实施例的立体图。
图76是图75的称重传感器的端视图。
图77是图75的称重传感器的断开以适合页面的正视图。
图78是称重传感器的第二实施例的立体图。
图79是其端视图。
图80是其侧视图，为清楚起见，将其剖开。
图81是称重传感器的第三实施例的立体图。
图82是其端视图。
图83是其侧视图，为了适合而断开。
图84是称重传感器的第四实施例的立体图。
图85是其另一个立体图。
图86是其端视图。
图87是其侧视图，为了适合而断开。
图88是称重传感器的第五实施例的立体图。
图89是其另一个立体图。
图90是其端视图。
图91是其侧视图，为了适合而断开。
图92是称重传感器的一端和底部的一部分的详细视图。
图93是称重传感器上的测量样式的一个实施例的俯视图。
图94是图93中所示的测量样式的仰视图。
图95是测量称重传感器的另一个实施例的过程的另一个实施例的端视图。
图96A和96B是图95的测量过程的压缩侧和拉伸侧的视图。
图97是图71至图74的条形秤的基座的实施例的立体图。
图98是基座的俯视图。
图99是沿图98的线99-99截取的基座的横剖视图。
图100是图71至图74的条形秤的平台的实施例的立体图。
图101是平台的侧视图。
图102是沿图100的线102-102截取的平台的横剖视图。
图103是图71至图74的条形秤的顶板的实施例的俯视图。
图104是顶板的仰视图。
图105是顶板的侧视图。
图106是沿着图103的线106-106截取的顶板的横剖视图。
图107是本发明的条形秤的第六替代实施例的正视图，其长度基本上长于图71至图74的实施例，并且进一步包括一对称重传感器。
图108是图105的秤的立体分解图。
图109是秤的端视图。
图110是详细的端视图。
图111是本发明的秤的第七替代实施例的立体图。
图112是秤的侧视图。
图113是秤的俯视图。
图114是秤的端视图。
图115是沿着图112的线115-115截取的秤的横剖视图。
图116是沿着图113的线116-116截取的秤的纵剖视图。
图117是秤的分解视图。
图118是秤的第一检查板的立体图。
图119是第一检查板的俯视图。
图120是第一检查板的侧视图。
图121是与图111至图120的秤实施例一起使用的称重传感器的实施例的俯视立体图。
图122是称重传感器的仰视立体图。
图123是称重传感器的俯视平面图。
图124是称重传感器的侧视图，其中内部结构如阴影所示。
图125是沿图123的线125-125截取的称重传感器的横剖视图。
图126是在图125的区域--126--处截取的称重传感器的详细视图。
图127是在图123的线127-127处截取的称重传感器的一部分的横剖视图。
图128示出了在道路上使用的用于对运动中的车辆进行称重的本发明的条形秤的实施例。
图129是系统的平面图。
图130是嵌入道路中的系统的端视图。
图131是本发明的秤的另一替代实施例的立体图。
图132是图131的秤的俯视图。
图133是秤的侧视图。
图134是秤的端视图。
图135是沿着图133的线135-135截取的秤的横剖视图。
图136是图135的详细视图。
图137是图136的“137”部分的详细视图。
图138至图143是图131至图137的秤基座的替代实施例的剖视图。
图144是秤基座的另一替代实施例的剖视图。
图145是本发明的条形秤的替代实施例的分解图。
图146是图145中所示的秤的基座构件的实施例的立体图。
图147是图145的秤的平台构件的实施例的立体图。
图148是条形秤的另一替代实施例的分解图。
图149是图148的条形秤的横剖视图。
图150是图145的条形秤的顺应性元件的另一实施例的横剖视图。
图151是图145的条形秤的顺应性元件的又一实施例的横剖视图。
图152是图145的条形秤的顺应性元件的另一实施例的横剖视图。
图153是图145的条形秤的横剖视图。
图154是与条形秤一起使用的称重传感器的实施例的立体图。
图155a是图154的称重传感器的正视图或侧视图。
图155B是称重传感器的端视图。
图156是称重传感器的端部的详细视图。
图157是端部的另一详细视图。
图158是端部的又一详细视图。
图159是称重传感器的另一个实施例的端视图。
图160是图159的称重传感器的替代实施例，包括外板。
图161是图159的称重传感器的另一替代实施例，包括弯曲的外板。
图162是图159的称重传感器的又一替代实施例，包括内板。
图163是图159的称重传感器的侧视图或正视图。
图164是图159的称重传感器的另一端视图。
图165是图162的称重传感器的前视图或侧视图。
图166是图162的称重传感器的另一端视图。
图167是图160的称重传感器的前视图或侧视图。
图168是图160的称重传感器的另一端视图。
图169是图161的称重传感器的前视图或侧视图。
图170是图161的称重传感器的另一端视图。
图171是称重传感器的另一个实施例的端视图。
图172是图171的称重传感器的替代实施例，包括外板。
图173是图171的称重传感器的另一替代实施例，包括弯曲的外板。
图174是图171的称重传感器的又一替代实施例，包括内板。
图175是图171的称重传感器的侧视图或前视图。
图176是图171的称重传感器的另一端视图。
图177是图174的称重传感器的前视图或侧视图。
图178是图174的称重传感器的另一端视图。
图179是图172的称重传感器的前视图或侧视图。
图180是图172的称重传感器的另一端视图。
图181是图173的称重传感器的前视图或侧视图。
图182是图173的称重传感器的另一端视图。
具体实施方式
本发明的秤适合于在车辆或其他物品运动时对其进行称重。该秤特别适用于在道路上高速移动的车辆的称重。例如，可以通过在道路施工期间或在施工之后通过改造将秤嵌入道路中，然后对以例如35-75英里/小时的正常速度行驶在道路上的车辆进行称重来使用秤。车辆的示例包括摩托车、汽车、卡车、公共汽车等。
图1至图12示出了本发明的条形秤10的实施例。条形秤10具有低轮廓 (lowprofile)的细长的条形构造。它可以放置在诸如道路或地板的表面上，直接或间接地作为较大的称重系统的一部分。条形秤10可用于静态称重，但它非常适用于诸如汽车、卡车、飞机、船只的车辆或交通工具和其他用户、商业的、工业的、市政的或军事的物品或设备的动态称重。与已知的秤相比，秤10相对较长且较薄，并且具有非常低的轮廓。如图1、图2和图8至12 中最佳所示的，秤10基本上包括底部基座11、多个称重传感器12和顶部平台13。基座11放置在例如地板、道路或地板或道路50的安装区域的支撑表面上。基座11由坚固的刚性材料构成，例如钢(优选不锈钢)或铝(优选 6061铝)。平台13优选地由与基座11相同或相似的材料构成。称重传感器 12放置在基座11的顶表面上。平台13放置在顶板13上方。顶部紧固螺钉 17穿过平台14的孔18a(带螺纹的)和称重传感器12的一端处的孔18b定向以将平台14连接至称重传感器12。圆形的垫圈形间隔件20设置在称重传感器12的顶部和平台13的底部之间。一对下部紧固螺钉30a/b穿过基座11 的孔31a/b(带螺纹的)和在称重传感器12的相对端的孔32a/b定向以将每个称重传感器12连接至基座11。螺母33a/b固定所述连接。具有孔35a/b的间隔件34设置在基座11和每个称重传感器之间。
秤10的条形构造和下面描述的其他实施例是其宽度的至少三(3)倍长，并且优选地是17-22倍长。长度和宽度令人满意的范围是2.0-6.0英寸 (5.08-15.24厘米)宽，20.0-78.7英寸(0.5-2.0米)长。优选地，秤宽约3.41 英寸(8.66厘米)，长1.5米(59.0英寸)、1.75米(68.8英寸)或2.0米(78.7 英寸)。秤是相对低轮廓的。优选的高度约为1.465至1.475英寸(3.721至 3.746厘米)。然而，在本发明的范围内，秤高度在2.5到4.0英寸之间。
图1、图2、图5、图10和图12示出了基座11的实施例，基座11具有细长的矩形构造，具有预定的长度、宽度和高度。基座11具有平坦的底表面 40和基本平坦的顶表面41。具有预定尺寸的凹槽43设置在基座11的顶表面 41中以用于放置称重传感器12。端部44设置在基座11的一个端部处。图1、图2、图7和图12示出了平台13的实施例，平台13具有细长的矩形构造，具有预定的长度、宽度、高度和厚度。平台13具有顶部和底部平坦表面。还参见图10和图11，凹槽45设置在平台11的底表面中以容纳螺母33。参见图10至图12，在优选实施例中，使用六(6)个称重传感器12a-f。然而，在本发明的范围内，可以使用一到十个称重传感器。秤10的该实施例使用单端的剪切梁称重传感器12，它们以串联或端对端的方式彼此成直线定向。如图12所示，秤10的一端上的三个称重传感器的端部在一个方向上(例如，向右并朝向秤的纵向的中心或中点)连接至基座11，而其他三个称重传感器的基座连接端在相反方向(向左并朝向中心/中点)。
图13至图25示出了本发明的条形秤100的第一替代实施例。秤100也是细长的、薄的和低轮廓的。它还具有底部基座组件111、多个称重传感器 112和顶部平台113。如图23和图25中最佳所示，称重传感器112在基座组件11上间隔预定距离设置。基座侧面120a/b沿基座构件121的侧边纵向地连接至基座构件121。端板122连接在基座构件121的端部。中心(侧面加载)带123设置在称重传感器112上。第一(底部)检查板或挠性件124和第二检查板或挠性件125设置在中心带123的顶部。第一间隔件126a、b和 c(侧边1，中心和侧边2)设置在第二检查板125的顶部。端部带127a/b设置在端部。第三、第四、第五和第六检查板/挠性件128、129、130和131分别设置在第一间隔件126的顶部上。第二间隔件132a、b和c(侧边1，中心和侧边2)设置在第六挠性件131上方。而且，平台113设置在第二间隔件组132上方。每个称重传感器112具有在其顶部居中设置的一对垫圈133a/b，并且顶部加载按钮134设置在垫圈133上以连接至中心间隔件123。还参见图24，称重传感器112通过向下定向的螺钉140连接至基座构件121。而且，平台113通过向上定向的螺钉141连接至向下延伸到中心带123的元件层。
图26至图38示出了本发明的细长的低轮廓条形秤200的第二替代实施例。秤200具有与上述秤100的结构和功能基本相似的结构和功能，除了如图38中最佳示出的那样，它具有设置在下间隔件226a-c和上间隔件232a-c 之间的单个检查板或挠性件228。
图39至图50示出了本发明的细长的低轮廓条形秤300的第三替代实施例。秤300具有基座311和平台313。梁式称重传感器312设置在基座311 中的开口320中。优选地将通道机加工到基座中以允许在称重传感器之间设置电子电缆和布置求和连接点(summingjunction)。层350是密封构件，优选地由挤出的硅树脂泡沫橡胶材料构成，其中孔351与称重传感器312对准。在将秤300安装在道路中期间，孔允许添加灌封化合物，例如凝胶。侧构件 355相对于秤300纵向设置。侧构件355在安装和使用期间保护秤300。侧构件355是柔性的以允许秤操作并且优选地由泡沫材料构成。端板355a-d包围秤300。
内部泡沫构件350由于灌封凝胶施加的力而压缩。灌封凝胶在很大程度上是不可压缩的，但具有非常低的硬度，允许其变形并将力传递到可压缩泡沫。泡沫必须易于压缩。量化可压缩性的一种常用方法是报告压缩泡沫的 25％所需的力，并以磅/平方英寸或PSI报告结果。合适的泡沫具有3-20PSI 的范围内的可压缩性。在5-15或8-12PSI范围内的泡沫是常见的。泡沫还必须具有闭孔结构以防止水和其他流体吸收。在设计用于具有交替融化和冷冻循环的寒冷气候中的秤时，这一点非常重要。还必须保持低温下的柔韧性。许多其他合适类型的泡沫在低温下变得柔韧性较小。泡沫还必须是相对惰性和耐化学性的。交联聚乙烯泡沫成本低，并且通常用于隔热、工业垫圈、包装和浮选设备。它具有低透湿性和高浮力。虽然价格较高，但硅树脂泡沫橡胶也适用于该应用。在一些应用中，取决于秤尺寸和天气限制，PVC/NBR、聚乙烯、氯丁橡胶、氨基甲酸乙酯、EPDM和其他合成泡沫橡胶可能是合适的。理想地插入泡沫以填充秤基座和平台之间的空间。这可以是0.05到1英寸。泡沫的典型厚度为0.25至0.75英寸。泡沫可在平台下略微压缩但不超过 25％，理想地在5-15％的范围内。泡沫的宽度通常是从基座的侧面到靠近称重传感器。这可以在0.25-0.5英寸的范围内。在称重传感器和泡沫之间留一小间隙以使凝胶在称重传感器和泡沫之间流动可能很重要。在浇注期间和固化时间内将凝胶保持在秤内这方面，泡沫也起重要作用。
外部泡沫层355将秤平台和主体与路面分开。在安装期间，秤被放置在道路的切口槽内。在仔细放置之后，在秤和道路之间的空隙填充有灌封化合物，该灌封化合物通常是一种环氧树脂、聚乙烯或水泥产品。灌封化合物在泡沫附近并直接固化到泡沫和水泥或沥青路面上。由于其柔韧性，泡沫允许秤平台相对于道路略微偏转。由于平台结合到道路上，没有泡沫的安装将导致非常差的性能。泡沫的许多要求通过说明书中其他地方讨论的内部泡沫来满足。附加要求是紫外线不敏感且非常耐磨。在5-15PSI范围内的坚韧硅树脂泡沫橡胶是这种应用的理想选择，尽管其他可能也适合。泡沫必须很薄，以防止路面上的桔皮表面和过度磨损，理想情况下小于0.15-0.25英寸。泡沫还必须足够厚，以产生低的抗弯曲和压缩的能力，以实现最佳的秤性能。对于高度可压缩的材料，最小尺寸在0.05至0.1英寸的范围内。优选的外部泡沫是10PSI硅树脂泡沫橡胶，标称厚度为1/8英寸或3毫米，并具有压敏粘合剂背衬，允许其直接放置在平台上并向下延伸到基座，同时覆盖平台和基座之间的间隙。
秤通常放置在道路或跑道上，暴露在天气因素中，包括雨、雪、冰和雨夹雪。基底可以使用沥青、水泥、钢、砾石或其任何组合来构造，并且通常能够渗透液体和/或连续饱和的。在盐被用来融化冰雪或靠近海岸线的寒冷的天气地区，由于盐水的腐蚀性以及它可能对称重传感器、电线和电子设备造成的损害，潜在的问题更加严重。灌封凝胶形成屏障以保护敏感元件免受外部液体的影响。为了保持性能，凝胶必须具有非常低的硬度，该硬度通常在肖氏硬度00标尺上测量。或者，可以用探针量化凝胶并测量将探针插入预定深度的力。合适的凝胶通常被称为可重新进入的凝胶，因为它们允许工具进入并重新密封。凝胶还必须具有高电阻率和绝缘值，并且在通常指定为-40 摄氏度的低温下保持柔韧性。可提供符合这些规格的硅树脂凝胶。存在可能适用于某些应用的更新的聚氨酯和环氧树脂凝胶。
灌封秤的替代方案是使用密封设计。在该实施例中，基座和平台焊接在一起，它们之间具有柔性的手风琴状部分。或者，形成具有薄壁的挤出部，并采取进一步的加工步骤以确保侧壁柔韧性。从组件的端部推入称重传感器，并将端盖焊接到该组件上。通过穿通密封件形成电连接，该穿通密封件由填充有玻璃的金属环和穿透玻璃的电线组成。
图51至图62示出了本发明的高速、动态称重条形秤400的第四替换实施例。秤400具有与上述秤100和200基本类似的结构和功能，除了它具有设置在中央间隔件423下方的附加下(第一)检查板或挠性件450，并且检查板450设置在附加的下侧间隔件451上方。秤400也是细长的、薄的和低轮廓的。它具有底部基座组件411、几个称重传感器412和顶部平台413。特别参见图51、图56和图61，称重传感器412沿基座组件411的中心纵向轴线以预定距离间隔设置。基座侧面420a/b沿着基座构件421的侧边a/b连接至基座构件421，纵向地设置在间隔件451的顶部上。端板422连接在基座构件421的端部a/b处。中心(侧面加载)带423设置在称重传感器412上方。第二检查板/挠性件424和第三检查板/挠性件425分别设置在中心带423 上方。第二间隔件426a、b和c(侧边a、中心b和侧边c)设置在第三检查板425的顶部。如图51和图61最佳所示，端部带427a/b设置在端部，挠性件425上方并通过螺钉或螺栓连接。第四检查板/挠性件428和第五检查板/ 挠性件429分别设置在第二间隔件426的顶部上。第三间隔件432a、b和c (侧面加载带1，中心平台间隔件和侧面加载带2)设置在第五挠性件429 上方。而且，平台413设置在第三间隔件组432上方。这些元件具有预定尺寸并且是如图所示构造和布置为在负载感测和侧向负载阻力之间提供最佳平衡，特别是对于在嵌入有秤的道路上行进的车辆的高速称重。如图51和图 62中最佳所示，每个称重传感器412在其顶部中心设置有一对垫圈433a/b，并且顶部加载按钮和帽434a/b设置在垫圈433上以与中心间隔件423接合。通过中心对齐的向下定向的螺钉440将称重传感器412连接至基座构件421。如图51和图62中最佳所示，顶部平台413通过沿着秤400的中心纵向轴线布置的向上定向的螺钉441而向下连接至中央侧加载带423、第二和第三检查板424/5、中间第二间隔件426b、第四和第五检查板428/9以及平台间隔件423b。元件432、428/9、426、424/5、420、450和451通过向下定向的螺钉442在秤400的每一侧边a/b处连接至基座421。
图52至图59示出了用于与上述本发明的秤的实施例一起使用的称重传感器的实施例。图52至图55示出了称重传感器112的第一实施例。称重传感器112具有圆柱形的盘形构造。它可以用在图13至图38和图51所示的条形秤实施例中。参照图56至图59，示出了称重传感器12的第二实施例，其具有大致矩形的构造，具有相对长的长度和相对薄的高度或厚度，或低轮廓。称重传感器12是单端、剪切梁式称重传感器。它可以用在图1至图12和图 39至图50所示的条形秤实施例中。
图52至图59中所示的称重传感器与应变仪相关联，如在称重传感器的领域中通常已知的。测量处理的过程包括首先对称重传感器进行喷砂处理(例如称重传感器12、121、500或600，然后将其浸入酒精中作为初始清洁。浸渍后，称重传感器被喷洒酒精作为冲洗清洁。冲洗后，应变仪被标记并定向在称重传感器上的预定位置。涂敷预定量的粘合剂以将应变仪结合到称重传感器上。应小心避免在胶合过程中污染可能存在于应变仪上的材料或碎片。优选地，在涂敷胶水之后应在放大后检查应变仪。不应将胶水放在焊盘顶部。接下来，例如通过在烘箱中加热，组件固化。固化后，记录每个应变仪的电阻值。在验证适当的电阻值后，电线连接至应变仪。布线后，将涂层涂在应变仪上。
图60至图63示出了本发明的条形秤510的第五替代实施例。条形秤510 具有低轮廓。它可以放置在诸如道路或地板的表面上，直接或间接地作为较大的称重系统的一部分。条形秤510可以用于静态称重，但是它非常适用于诸如汽车、卡车、飞机、船只的车辆或交通工具和其他用户、商业的、工业的、市政的或军事的物品或设备的动态称重。与已知的秤相比，秤510相对较长并且非常低轮廓。如图62和图63中最佳示出的，秤10基本上包括底部基座511、称重传感器512、中间顶板513和顶部平台514。
基座511放置在支撑表面上(例如，参见图119)。称重传感器512放置在基座511的顶表面上。顶板513放置在基座511上，在称重传感器512上方。将销515(端对端)放置在设置在顶板513的顶表面上的槽516中。平台514放置在顶板513上方。顶部内紧固螺钉517分别通过平台514和顶板 13的孔518a和158b(带螺纹的)定向，以将平台514连接至顶板513。下部外紧固螺钉519分别通过顶板513和基座511的孔520a和520b(带螺纹的)定向，以将顶板13连接至基座511。
图64至图81示出了用于和本发明的秤的实施例一起使用的称重传感器的若干实施例。参照图64至图66，称重传感器512的第一实施例具有大致矩形的构造，其具有相对长的长度和相对薄的高度或厚度，或低轮廓。称重传感器512具有主体部分571、从主体570的边缘向下延伸的一对腿部572a 和572b以及从主体570的中心向上延伸的中央基座轨道573。脚34从每个腿部32向下设置。顶部导轨35从基座导轨573的中心向上延伸。图67至图76示出了第二、第三和第四称重传感器结构570'、570＂和570”'，它们基本上类似于称重传感器570的几何形状，但具有不同的特定的尺寸。图77至图 81示出了低轮廓细长称重传感器5124的第五替代实施例，其具有设置在一端的一对槽58。
图82至图85示出了称重传感器512上的应变仪的方法和布置。图82 是称重传感器512上的测量样式的一个实施例的俯视图，例如称重传感器 5125的第六实施例。称重传感器5125具有类似于称重传感器512至512”'的结构，但没有底脚或顶部中央基座轨道。图83是图23中所示的测量样式的仰视图。图84是测量本发明的称重传感器5127的第七实施例的示例过程的端视图。称重传感器5127具有与称重传感器512相似的结构，除了它还具有顶部中央基座轨道之外。图96A和图96B是关于称重传感器5127的图95的测量处理的压缩侧和拉伸侧的视图。测量处理的过程的该实施例涉及首先对称重传感器5127进行喷砂，然后将其浸入酒精中作为初始清洁。浸渍后，称重传感器5127被喷洒酒精作为冲洗清洗。冲洗后，标记为C1、C2、T1和T2 的应变仪定向在称重传感器5127上的预定位置，例如图25和图26中所示的位置。涂敷预定量的粘合剂以将应变仪结合到称重传感器5127上。应小心避免在胶合过程中污染可能存在于应变仪上的材料或碎片。优选地，在涂敷胶水之后应在放大后检查应变仪。不应将胶水放在焊盘的顶部。接下来，例如通过在烘箱中加热，组件固化。固化后，记录每个应变仪的电阻值。在验证适当的电阻值后，电线连接至应变仪。布线后，将涂层M涂敷到应变仪上。
图86至图88示出了基座511的实施例。基座511也具有细长的矩形构造。它具有平坦的底表面550。导轨551a和551b沿着基座511的侧边向上延伸地设置。螺纹孔520b设置在导轨551中。孔520b与顶板513的外孔520a 对齐。
图89至图91示出了平台514的实施例。平台514也具有细长的矩形构造。它有顶部和底部平面。孔518a以前后纵排的行设置在平台514中，在操作位置，孔518a与顶板513的内孔518b对齐。
图92至图95示出了顶板513的实施例。顶板513也具有细长的矩形构造。参照图92，板513的顶表面570具有朝向板513的中心设置的彼此平行的细长槽516a和516b。槽516a/b具有与销14的外径互补的曲线形状。开口 518b设置在槽516中。孔520a沿着板513的边缘成排设置。参见图93和图 95，板的底表面571具有四(4)个槽572a-d，它们沿长度方向或纵向延伸并彼此平行。
图96至图99示出了条形秤680的第六替代实施例。秤680具有比秤610 的长度实质上更长的长度。秤680具有整体基座681、一对称重传感器682a 和682b、整体顶板683和整体平台684。
图100至图116示出了本发明的细长的低轮廓条形秤790的第七替代实施例。首先参照图100至图109，秤790包括基座791、多个称重传感器792a-f、第一侧间隔件793a/b、第一中央间隔件793c、第一检查板794、第二间隔件 795a-c、第二检查板796、第三间隔件797a-c和顶部平台798。称重传感器 792优选地通过螺钉799连接至基座，螺钉799进一步通过一个或多个垫圈 701a/b在称重传感器的顶部上连接加载按钮700。称重传感器792的细节在图110至图116中示出。该称重传感器792也可以用在图13至图38和图51 的秤实施例中。
图117至图119示出了系统850的实施例，系统850包括设置在道路851 中并且垂直于交通方向定向的一对条形秤810a和810b，使得车辆，例如卡车152在至少一个秤810上轧过。秤810a/b可以嵌入到道路151中，或者在道路851的初始施工期间或者后续添加。图43示出了将秤810嵌入道路851 中的装置。秤810a/b以预定距离间隔设置。秤810的平台814可以设置在道路851的顶表面上方，使得它与负载(即车辆852)直接接触，或在表面下方的预定距离，使得中间材料向其传递力。秤810可通信地连接至电子控制系统(未示出)。
图120至图126示出了秤900的另一个实施例。秤900具有基座901、多个称重传感器(未示出)和平台903。可以与如上所述的秤300相关联地所示出的那样使用和布置称重传感器。一对内部泡沫构件904和905设置在基座901和平台903之间。基座901具有侧向凸缘910和槽/底切部911。凸缘910便于将秤牢固地保持在道路嵌入槽中的适当位置。槽911还便于稳定接受灌浆或其他嵌入材料。图127至图132显示了替代的凸缘和槽几何形状。外部泡沫构件912纵向设置。在将秤900嵌入道路的安装过程中，优选涂敷环氧树脂涂层930。凹槽940优选地制造在平台903中。最优选地，凹槽940 构造成菱形构造，如图121中最佳示出的。此外，凹槽940优选地制成燕尾形几何形状，如图126中最佳示出的。凹槽940的水平(菱形)和竖直(燕尾形)构造有助于环氧树脂涂层930的最佳粘合。图133示出了具有向下延伸的凸缘951a/b的平台950的替代实施例，用于增加强度和防水性。
上面示出和描述的秤公开了使用螺栓或螺钉机械地紧固到基座和平台的称重传感器。可选地，可以使用未紧固到基座和/或平台的称重传感器。自由浮动的称重传感器往往具有较小的轴外载荷，因此具有更好的性能。由合适的金属或塑料制成的垫片可用于将称重传感器保持在正确的位置。如果使用盘式称重传感器，例如图52至图55、图110至图115或双端剪切梁称重传感器，这是可行的并且可以提高性能。较少受约束的称重传感器允许使用更薄的基座和略微更薄的平台。基座可以更薄，因为基座上没有扭矩。平台可以更薄，因为称重传感器不易于受平台弯曲的影响。平台弯曲会在称重传感器上产生轴外载荷。结果是，更容易放置在道路中的较低高度的秤更少需要切割、千斤顶锤击和去除道路以形成用于秤的槽。使用钢材作为基座和平台也可能降低秤的高度。
在秤中使用的平台优选地是可打磨的，以产生与道路齐平的表面。带有硅砂填料的环氧树脂或聚氨酯可以提供良好的平台饰面。平台耐用，可以承受高车辆交通和可打磨。环氧树脂也可以使用其粘合质量直接涂敷到平台上以结合到铝或钢饰面上。或者，几种塑料或玻璃纤维可适用于平台饰面。塑料必须具有高抗冲击性、抗紫外线性和优异的耐磨性。在一个实施例中，将 0.5英寸厚的玻璃纤维片结合到平台上。所述结合可以是机械紧固，喷涂或刷上粘合剂，或双面胶带或上述的组合。合适的胶带是3M的VHB系列胶带，用于在施工中替代螺钉和铆钉。
本文公开的基座和平台可以由相同的材料制成。合适的材料包括钢(特别是不锈钢)和铝(最特别是6061铝)。本发明的涉及内部和外部密封泡沫、灌封化合物、秤安装技术、称重传感器电子装置和称重传感器测量的教导通常适用于所公开的基本上所有的秤实施例。尽管本发明的秤结合应变仪式称重传感器示出，但是在本发明的范围内可以有效地使用压电型称重传感器。
图145至图147示出了本发明的条形秤955的另一个实施例。参照图145，秤955包括基座956、设置在基座956上的至少一个称重传感器957以及设置在至少一个称重传感器957上方的平台958(优选地由铝构成)。在该实施例中，存在多个称重传感器957，优选六(6)个，957A-F。称重传感器957A-F 在基座956上间隔开，并且每个通过紧固件959A-F固定至基座。称重传感器的一端优选地与基座956的底板中的凹陷954对齐。泡沫插入物953优选地放置在凹陷956中。密封构件960A-F设置在每个称重传感器957A-F的顶部上。密封构件960具有一对孔。平台958通过穿过孔967插入的紧固件固定地连接至每个称重传感器957。参见图153，秤955包括一组密封顺应性元件、组或组件961、962和962A-F，它们从底部到顶部以分层或层压方式设置在各称重传感器957之间。附加的顶部元件952设置在秤955的每个端部处的组的顶部上。密封件963A-B设置在基座/平台956/958的侧面上。密封件964A-F围绕组装好的秤955的侧面和端部延伸。这些密封件964允许平台在道路内移动。顺应性构件961-964优选地由泡沫构成。优选的泡沫是非常低硬度(即软)泡沫。最优选的泡沫在约2.0psi下具有约为25％偏转的可压缩性。这种泡沫比其他构件顺应性更低。泡沫964是中密度硅树脂泡沫。泡沫优选在路面上具有边缘，因此耐用且耐化学和抗紫外线。优选在分层泡沫组961-964周围注入凝胶966。凝胶966优选是非常柔软且可重新进入的硅凝胶；也就是说非常柔韧，但不可压缩。秤密封件964A-F优选地由中等硬度(例如约15.0psi)硅树脂泡沫构成。在放置在操作环境中(例如如图128 至图130所示的道路)之后，优选地将薄泥浆放置在平台958之上，如图153 所示在密封件964之间的空间中。薄泥浆可以是基于环氧树脂的、基于塑料的或基于聚氨酯的。在该实施例中，称重传感器是单端剪切梁式称重传感器。
图146示出了用于秤955的基座970的替代实施例。基座970具有由设置在称重传感器之间的壁972A-x形成的凹穴971A-x。凹槽973A-x用于邻近孔组974A-x来放置称重传感器。凹穴971用作用于压缩的气穴。它们可以填充泡沫，或者简单地用胶带粘贴以形成密封。壁972不需要限定凹穴961，但优选在具有较高承载能力的秤内增加强度。图147示出了平台980的实施例，其包括具有凹痕组(982、983和984A-x)和端部凹痕981的腔985。
图148是条形秤985的另一个可选实施例的分解图。秤985基本上类似于图145至图147的秤955，除了包括单个顺应性构件990A-F代替构件961、 962、963和964的3或4个部件的组之外。秤985包括基座986、称重传感器987A-F、密封构件988A-F和平台989。
图149至图153以秤设计中的顺应性元件的横截面视图示出了变型。每个秤包括基座、至少一个称重传感器和平台。横截面取自末端或在使用多个称重传感器的情况下在称重传感器之间截取。图149是包括单个泡沫层990 的图148的秤985的在称重传感器之间的横截面图。图150公开了具有气泡结构991的变型，其作为顺应性结构或元件或包括在顺应性结构或元件中。图151公开了袋子992的使用。图152公开了球993的使用。并且，图153 是图145的秤955的视图，包括多个泡沫层或构件961、962和963。
图154至图158公开了用于和条形秤一起使用的称重传感器1000的实施例的立体图。称重传感器1000具有由单件材料构成的整体结构。该实施例的长度为59.0英寸，高度为2.0英寸。通过改变底部和顶部孔的尺寸，称重传感器可以构造成具有相同高度和横向尺寸的其他长度，例如69.0英寸和79.0 英寸。称重传感器1000具有工形梁构造，其具有基座部1002、中心部1004 和顶部1006。中心部1004在其相对于基座部1002和顶部1006的侧面上插入。基座孔1008被设置在中心部1004中的预定的间隔位置处并且具有预定尺寸的槽形状。一对中心孔1010A-B在每个基座孔1008上方在中心部1004 中对齐。顶部孔1012设置在中心部1004中的间隔位置处，相对于基座孔1008 和中心孔对1010A/B交错。顶部孔1012与孔1010中的一组中的中心孔1010B 和下一组中的1010A重叠。多个应变仪(未示出)连接至称重传感器1000。
图159至图162以称重传感器设计的另一个实施例的端视图示出了变型。图159示出了最简单的实施例，其中称重传感器1020具有基座区域1022、中心区域1024和顶部区域1026。图160是具有与称重传感器1020的结构基本相同的结构并包括外板1050A-B的替代称重传感器1040。图161是另一个替代称重传感器1060，其具有与称重传感器1020的结构基本相同的结构并包括弯曲的外板1070A-B。图162是另一种替代称重传感器1080，其具有与称重传感器1020的结构基本相同的结构并且包括内板1090A-B。图163和图 164是图159的称重传感器1020的前视图和端视图。中心部1024在其相对于基座部1022和顶部1026的侧面插入。基座孔1028设置在中心部1024中预定的间隔的位置处并且具有预定尺寸的槽形状。一对中心孔1030A-B在每个基座孔1028的上方在中心部1024中对齐。顶部孔1032设置在中心部1034 中的间隔位置处，相对于基座孔1028和中心孔对1030A/B交错。顶部孔1032 与孔1030中的一组中的中心孔1030B和下一组中的孔1030A重叠。中心通道段1034设置在中心孔1030之间。图165和图166是图162的称重传感器 1080的前视图和端视图。图167和图168是图160的称重传感器1040的前视图和端视图。并且，图169和图170是图161的称重传感器1060的前视图和端视图。
图171至图74以称重传感器设计的另一个实施例的端视图示出了变型。图171示出了最简单的实施例，其中称重传感器1120具有基座区域1122、中心区域1124和顶部区域1126。图172是具有与称重传感器1020的结构基本相同的结构并且包括外板1150A-B的替代称重传感器1140。图173是另一替代称重传感器1160，其具有与称重传感器1120的结构基本相同的结构并且包括弯曲的外板1170A-B。图174是另一替代称重传感器1180，其具有与称重传感器1120的结构基本相同的结构并且包括内板1190A-B。图175和图 176是图171的称重传感器1120的前视图和端视图。中心部1124在其相对于基座部1122和顶部1126的侧面插入。基座孔1128设置在中心部1124中的预定的间隔位置处，并且具有预定尺寸的槽形状。一对中心孔1130A-B在中心部1124中在每个基座孔1128上方对齐。顶部孔1032设置在中心部1134 中的间隔位置处，相对于基座孔1128和中心孔对1130A/B交错。顶部孔1132 与孔1130中的一组中的中心孔1130B和下一组中的孔1130A重叠。中心通道段1134设置在中心孔1130之间。图177和图178是图174的称重传感器 1180的前视图和端视图。图179和图180是图172的称重传感器1140的前视图和端视图。图181和图182是图173的称重传感器1160的前视图和端视图。
选择、描述和示出了上述实施例，使得本领域技术人员将能够理解本发明以及制造和使用本发明的方式和过程。说明书和附图应该在说明性而非详尽或限制的意义上解释。本发明不意图限于所公开的确切形式。虽然本申请试图公开可合理预见的本发明的所有实施例，但可能存在仍然是等同物的不可预见的非实质性变型。本领域技术人员应该理解，可以存在不同于所公开的实施例的、落在权利要求所限定的本发明范围内的其他实施例。在权利要求(如果有的话)被表达为用于执行特定功能的手段或步骤的情况下，其意图是将该权利要求解释为涵盖说明书中描述的相应结构、材料或动作及其等同物，包括结构等同物和等效结构、基于材料的等同物和等效材料，以及基于动作的等同物和等效动作。

Claims (12)

1.一种秤，包括：用于放置在表面上的基座，所述基座具有细长构造；可通信地连接至所述基座的多个称重传感器对；设置在所述基座上方的平台，所述平台可通信地连接到至少一个称重传感器；设置在每个称重传感器和平台之间的单个的、单独的密封顺应性组件，设置在每对称重传感器之间的单独的顺应性组件，每个单独的顺应性组件包括设置在基座和平台之间的至少两个竖直堆叠的、分立的泡沫构件，以及围绕组装好的秤的侧面和端部延伸的密封件，其中，所述密封顺应性组件是分开的并且彼此不同，而且所述密封顺应性组件不同于所述顺应性组件，并且其中，所述顺应性组件是分开的并且彼此不同。
2.根据权利要求1所述的秤，还包括设置在每个称重传感器和所述基座之间的顺应性构件。
3.根据权利要求1所述的秤，其中，每个称重传感器具有多个应变仪。
4.根据权利要求1所述的秤，其中，所述称重传感器是单端剪切梁式称重传感器。
5.根据权利要求1所述的秤，其中，在所述基座上设置有彼此间隔开的六个称重传感器。
6.根据权利要求1所述的秤，其中，所述顺应性组件包括彼此上下堆叠的三个泡沫构件；并且其中，顺应性组件泡沫构件在约2.0psi下具有约25％偏转的可压缩性。
7.根据权利要求1所述的秤，还包括设置在所述基座和所述平台之间、围绕所述顺应性组件并且填充基座和平台之间的空间的顺应性凝胶。
8.根据权利要求1所述的秤，还包括设置在秤的侧面和端部上的柔性泡沫密封构件。
9.根据权利要求1所述的秤，用于对经过所述秤的车辆或货物进行电子的、动态的、高速称重。
10.根据权利要求1所述的秤，其中，基座放置表面是地板或道路或其部件，并且其中所述基座嵌入在地板、道路或其部件中。
11.一种适用于对经过秤的车辆或货物进行电子的、动态的、高速称重的秤，包括：
用于放置在表面上的基座，所述基座具有细长构造，
通过一对紧固件可通信地连接至所述基座的至少四个称重传感器，
设置在所述基座上方的平台，所述平台可通信地连接至所述称重传感器，
单个的、分立的、单独的密封顺应性构件，其设置在每个称重传感器上方，使得所述密封顺应性构件设置在每个称重传感器和所述平台之间，每个密封顺应性构件：
是分开的并且不同于相邻的密封顺应性构件；
具有矩形构造；并且
具有一对孔；
设置在每个称重传感器和所述基座之间的至少一个顺应性构件，
设置在每对称重传感器之间的单独的顺应性组件，每个单独的顺应性组件包括设置在基座和平台之间的至少两个竖直堆叠的、分立的泡沫构件，每个顺应性组件是分开的并且不同于相邻的顺应性组件，而且每个顺应性组件是分开的并且不同于密封顺应性构件，和
围绕组装好的秤的侧面和端部延伸的密封件。
12.一种适于嵌入道路中并且用于对经过秤的车辆或货物进行电子的、动态的、高速称重的秤，包括：
a.用于放置在表面上的基座，所述基座具有细长构造，
b.固定地连接至所述基座并且彼此横向间隔开的六个称重传感器，每个称重传感器是单端、剪切梁式称重传感器，并且包括多个应变仪，每个称重传感器通过一对紧固件连接至所述基座，
c.设置在所述基座上方的平台，所述平台固定地连接至每个称重传感器，
d.单个的、分立的、单独的密封顺应性构件，其设置在每个称重传感器上方，使得所述密封顺应性构件设置在每个称重传感器和所述平台之间，每个密封顺应性构件：
是分开的并且不同于相邻的密封顺应性构件；
具有矩形构造；并且
具有一对孔；
e.设置在每个称重传感器和所述基座之间的至少一个顺应性构件；
f.设置在每对称重传感器之间的单独的顺应性组件，每个顺应性组件包括设置在基座和平台之间的至少三个竖直堆叠的、分立的泡沫构件，每个顺应性组件是分开的并且不同于相邻的顺应性组件，而且每个顺应性组件是分开的并且不同于密封顺应性构件，每个泡沫构件在约2.0psi下具有约为25％偏转的可压缩性；
g.设置在基座和平台之间、围绕所述顺应性组件并且填充基座和平台之间的空间的顺应性凝胶；
h.设置在秤的侧边和端部上的柔性密封件，和
i.由此，所述密封件围绕组装好的秤的侧面和端部延伸。
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