CN111829618A - 一种动态称重装置 - Google Patents

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CN201910167775.0A
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English (en)
Inventor
陈宝明
王艳景
李志荣
秦勇
Original Assignee
陈宝明
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G3/00Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/12Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G01G3/13Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing having piezo-electric or piezo-resistive properties

Abstract

本发明公开一种动态称重装置,包括钢质载体、传感器、数据处理器、控制器、电平转换器、电源接口、数据接口及密封板,钢质载体正面有等高同轴圆形沉槽,圆形沉槽上下设有条形桥通孔,钢质载体背面具有与正面相同的圆形沉槽,数据处理器、控制器、电平转换器、电源接口、数据接口嵌入放置在钢质载体内,传感器包括应变片和压电陶瓷,数据处理器包括数据采集器、AD转换器、数据存储器、数据传输器,电源接口连接电平转换器,电平转换器连接控制器和数据处理器,数据处理器连接控制器、传感器、数据接口。本发明易于安装,数据读取方便,测量范围宽,能快速准确测量经过该装置物体的重量,适用于运动物体重量的快速测量。

Description

一种动态称重装置
技术领域
本发明涉及传感器领域,具体属于一种动态称重装置。
背景技术
随着传感器技术的不断发展,将传感器嵌入到称重装置中,配合图像采集技术,当运动物体经过称重装置表面,利用大数据运算及含有软件的电子仪器,使得准确、快速动态测量运动物体的重量成为可能,这在很多领域得到应用,如公安交警部门对公路上超速超载的治理,高速收费站根据载重量的快速收费,快递行业的包裹流水称重等等。但在实际应用过程中出现很多问题,如动态测量过程中速度对测量误差、测量精度的影响较大;当物体时慢时快以变速的方式运动对重量准确度带来的影响;较高频率的使用带来更换成本的提高等等问题。针对上述问题,本发明提供一种动态称重装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种动态称重装置,快速、准确测量运动物体重量,解决上述背景技术中提到的问题。
为实现上述目的,本发明所采取的技术方案是:
一种动态称重装置,其特征在于包括钢质载体、传感器、数据处理器、控制器、电平转换器、电源接口、数据接口及密封板,钢质载体正面有等高同轴圆形沉槽,圆形沉槽上下设有条形桥通孔,钢质载体背面具有与正面相同的圆形沉槽,数据处理器、控制器、电平转换器、电源接口、数据接口嵌入放置在钢质载体内;所述传感器包括应变片和压电陶瓷,所述数据处理器包括数据采集器、AD转换器、数据存储器、数据传输器,电源接口连接电平转换器,电平转换器连接控制器和数据处理器,数据处理器连接控制器、传感器、数据接口。
优选地,所述钢质载体底部沿圆形沉槽底平行方向开设条形沉槽。
优选地,所述传感器包括应变片和压电陶瓷,其中应变片固定在圆形沉槽底圆心处,压电陶瓷固定在条形沉槽侧面,且与应变片等高同轴。
优选地,所述圆形沉槽侧面向钢质载体底部方向开设圆形沉槽通孔,圆形沉槽通孔中穿入导线连接应变片。
优选地,所述钢质载体正面开设接口孔。
优选地,所述钢质载体正面及背面对称二个传感器为一组监测点,每相邻两组监测点为一个压力监测单元。
优选地,所述密封板固定于钢质载体底部。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
利用钢质载体的良好弹性形变特性,通过将应变片与压电陶瓷的优化设计组合,对钢质载体的微小形变进行测量,很好地解决了背景技术中提到的问题,并能快速、准确测量运动物体重量,相对目前技术具有以下特点:第一,测量范围大,从公路上的载重汽车到快递行业的包裹计重都适用;第二,不受物体运动速度大小的影响,能快速准确的测出物体重量;第三,不受物体运动速度变化快慢的影响;第四,测量关键部件传感器更换方便,对于较高频率使用情况下,节省设备更换成本。
附图说明
图1动态称重装置结构示意图;
图2动态称重装置底面图;
图3动态称重装置A-A纵向截面图;
图4动态称重装置B-B横向截面图;
图5动态称重装置密封板;
图中对应数字表示的相应部件名称:钢质载体(1),接口孔(2),圆形沉槽(3),圆形沉槽通孔(4),条形桥通孔(5),传感器(6),应变片(6-1),压电陶瓷(6-2),数据处理器(7),控制器(8),电平转换器(9),电源接口(10),数据接口(11),条形沉槽(12),密封板(13)。
具体实施方式
下面将结合说明书附图,对本发明的技术方案进行清楚的描述,结合说明书附图,本发明的具体实施方式如下:
参见附图1-5,一种动态称重装置,其特征在于包括钢质载体(1)、传感器(6)、数据处理器(7)、控制器(8)、电平转换器(9)、电源接口(10)、数据接口(11)及密封板(14),钢质载体(1)正面有等高同轴圆形沉槽(3),圆形沉槽(3)上下设有条形桥通孔(5),钢质载体(1)背面具有与正面相同的圆形沉槽(3),数据处理器(7)、控制器(8)、电平转换器(9)、电源接口(10)、数据接口(11)嵌入放置在钢质载体(1)内;所述传感器(6)包括应变片(6-1)和压电陶瓷(6-2),所述数据处理器(7)包括数据采集器、AD转换器、数据存储器、数据传输器,电源接口(10)连接电平转换器(9),电平转换器(9)连接控制器 (8)和数据处理器(7),数据处理器(7)连接控制器(8)、传感器(6)、数据接口(11)。
优选地,所述钢质载体(1)底部沿圆形沉槽(3)底平行方向开设条形沉槽(12)。
优选地,所述传感器(6)包括应变片(6-1)和压电陶瓷(6-2),其中应变片(6-1)固定在圆形沉槽(3)底圆心处,压电陶瓷(6-2)固定在条形沉槽(12)侧面,且与应变片(6-1)等高同轴。
优选地,所述圆形沉槽(3)侧面向钢质载体(1)底部方向开设圆形沉槽通孔(4),圆形沉槽通孔(4)中穿入导线连接应变片(6-1)。
优选地,所述钢质载体(1)正面开设接口孔(2)。
优选地,所述钢质载体(1)正面及背面对称二个传感器(6)为一组监测点,每相邻两组监测点为一个压力监测单元。
优选地,所述密封板(13)固定于钢质载体(1)底部。
实施例一:
将动态称重装置安装于公路地面中,外部电源通过接口孔(2)连接电源接口(10),电源接口(10)通过电平转换器(9)进行电平转换为电路提供电源,当载重汽车经过动态称重装置时,传感器(6)中应变片(6-1)与压电陶瓷(6-2)同时监测动态称重装置的微形变,应变片(6-1)与压电陶瓷(6-2)的数据通过数据处理器(7)采集并通过AD转换器变为数字信号,控制器(8)监视数据接口(11),数据接口(11)通过接口孔(2)监视外部指令信息,根据指令信息实现:1.将采集到数据,存储到数据处理器(7)中,2.通过无线方式向外传输数据,3.通过数据接口(11)向外部设备传输数据,完成测量过程。
多个动态称重装置根据运动物体的情况按一定要求布置,得到多组数据,通过大数据运算,配合图像采集技术,最终得到运动物体的重量。
上述实施方式仅示例性说明本发明的原理及其效果,而非用于限制本发明。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本发明精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改进。因此,凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种动态称重装置,其特征在于包括钢质载体、传感器、数据处理器、控制器、电平转换器、电源接口、数据接口及密封板,钢质载体正面有等高同轴圆形沉槽,圆形沉槽上下设有条形桥通孔,钢质载体背面具有与正面相同的圆形沉槽,数据处理器、控制器、电平转换器、电源接口、数据接口嵌入放置在钢质载体内;
所述传感器包括应变片和压电陶瓷,所述数据处理器包括数据采集器、AD转换器、数据存储器、数据传输器,电源接口连接电平转换器,电平转换器连接控制器和数据处理器,数据处理器连接控制器、传感器、数据接口。
2.根据权利要求1所述的一种动态称重装置,其特征在于所述钢质载体底部沿圆形沉槽底平行方向开设条形沉槽。
3.根据权利要求1所述的一种动态称重装置,其特征在于所述传感器包括应变片和压电陶瓷,其中应变片固定在圆形沉槽底圆心处,压电陶瓷固定在条形沉槽侧面,且与应变片等高同轴。
4.根据权利要求1所述的一种动态称重装置,其特征在于所述圆形沉槽侧面向钢质载体底部方向开设圆形沉槽通孔,圆形沉槽通孔中穿入导线连接应变片。
5.根据权利要求1所述的一种动态称重装置,其特征在于所述钢质载体正面开设接口孔。
6.根据权利要求1所述的一种动态称重装置,其特征在于所述钢质载体正面及背面对称的二个传感器为一组监测点,每相邻两组监测点为一个压力监测单元。
7.根据权利要求1所述的一种动态称重装置,其特征在于所述密封板固定于钢质载体底部。
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