CN111829619A - 传感器模块、汽车衡和汽车衡系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种传感器模块、汽车衡和汽车衡系统，其中，传感器模块包括：形变本体；应变片，应变片贴设在形变本体上；第一固定部和第二固定部，第一固定部和第二固定部分别设置在形变本体的顶端和底端，两者均用于与外部连接件固定连接。本发明解决了现有技术中的称重传感器模块的结构不合理而导致称重传感器模块易损坏而影响汽车衡的工作稳定性的问题。

Description

传感器模块、汽车衡和汽车衡系统

技术领域

本发明涉及动态称重技术领域，具体而言，涉及一种传感器模块、汽车衡和汽车衡系统。

背景技术

目前，市面上的汽车衡主要为单秤台、联体秤、轴组秤、整车秤等形式。上述的汽车衡都为简支结构。即称重传感器通过螺钉固定在安装基础上或直接搁置在安装基础上，汽车衡的承载台搭接在称重传感器上。当车辆通过汽车衡时，车辆轮胎对汽车衡的承载台施加的压力被传递到称重传感器上，称重传感器产生称重信号。通过分析处理称重信号即得到车辆的重量。

由于汽车衡的承载台是搭接在称重传感器上(非固定连接)，一方面，车辆在通过汽车衡时，承载台对称重传感器的冲击严重，造成称重传感器使用寿命降低；另一方面，一个承载台一般由多个称重传感器支撑，安装承载台时需要保证承载台的下表面与所有支撑点接触良好，否则汽车衡的承载台对传感器的冲击较大，这样造成汽车衡的安装难度高，后期维护成本大。

若汽车衡与称重传感器采用固定连接的方式，则可有效解决上述简支汽车衡出现的问题。但是，目前的称重传感器多通过螺钉铆接的方式与其他外部连接件固定。由于汽车衡承载的重量一般会达到几十吨到上百吨。通过螺钉将承载台与称重传感器铆接在一起，需要施加较大的预紧力(十吨以上)，会给现场安装操作带来极大的不便，安装过程中也容易损坏称重传感器。因此，提出一种现场安装方便，且固定连接牢靠的称重传感器模块有利于解决上述问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种传感器模块、汽车衡和汽车衡系统，以解决现有技术中的称重传感器模块的结构不合理而导致称重传感器模块易损坏而影响汽车衡的工作稳定性的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种传感器模块，包括：形变本体；应变片，应变片贴设在形变本体上；第一固定部和第二固定部，第一固定部和第二固定部分别设置在形变本体的顶端和底端，两者均用于与外部连接件固定连接。

进一步地，第一固定部包括第一焊接结构，第一焊接结构与形变本体的顶端焊接固定，且第一焊接结构用于与外部连接件焊接固定；第二固定部包括第二焊接结构，第二焊接结构与形变本体的底端焊接固定，且第二焊接结构用于与外部连接件焊接固定。

进一步地，第一固定部包括第一焊接结构和第一定位结构，其中，第一焊接结构焊接在第一定位结构上，第一定位结构通过螺钉固定在形变本体的顶端，或第一定位结构焊接在形变本体的顶端；第二固定部包括第二焊接结构和第二定位结构，其中，第二焊接结构焊接在第二定位结构上，第二定位结构通过螺钉固定在形变本体的底端，或第二定位结构焊接在形变本体的底端。

进一步地，第一焊接结构和第二焊接结构均包括至少一根焊接钢筋，焊接钢筋的中部与形变本体连接，焊接钢筋的至少一端向形变本体的外部伸出以作为焊接端。

进一步地，第一焊接结构和第二焊接结构均包括多根焊接钢筋，多根焊接钢筋沿形变本体的长度方向间隔设置。

进一步地，形变本体为剪切梁式形变体、悬臂梁式形变体、柱式形变体和轮辐式形变体中的一种。

进一步地，形变本体由合金钢制成，应变片为电阻应变片和半导体应变片中的一种。

根据本发明的另一个方面，提供了一种汽车衡，包括：支撑结构层，用于与安装基础连接；承载结构层，承载结构层与支撑结构层间隔设置，并位于支撑结构层的上方，承载结构层的背离支撑结构层一侧的表面形成称重承载面；传感器模块，传感器模块为上述的传感器模块，承载结构层作为用于与传感器模块的第一固定部固定连接的外部连接件，支撑结构层作为用于与传感器模块的第二固定部固定连接的外部连接件。

进一步地，支撑结构层为钢筋混凝土结构，的传感器模块的第一固定部通过焊接方式与支撑结构层中的钢筋网固定连接在一起；承载结构层为钢筋混凝土结构，的传感器模块的第二固定部通过焊接方式与承载结构层中的钢筋网固定连接在一起。

根据本发明的另一个方面，提供了一种汽车衡系统，包括安装基础和汽车衡，其中，安装基础为行车道路，行车道路上开设有安装坑道，汽车衡位于安装坑道内，汽车衡为上述的汽车衡。

应用本发明的技术方案，通过在传感器模块的形变本体的顶端和底端分别设置第一固定部和第二固定部，第一固定部和第二固定部均用于与外部连接件固定连接。这样，第一固定部和第二固定部保证了外部连接件与传感器模块形变本体的稳定连接，避免了车辆通过汽车衡时外部连接件剧烈振动对传感器模块的冲击，有效保障了传感器模块的使用寿命；另外，第一固定部和第二固定部可以预先与形变本体固定连接后运输到现场，保证了连接的稳定性和产品的一致性。第一固定部和第二固定部的设置还方便将传感器模块与支撑结构层和承载结构层在现场的连接，避免在组装制造汽车衡的过程中传感器模块受损，进而确保了汽车衡的工作稳定性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的一种可选实施例的汽车衡的内部结构示意图；

图2示出了根据本发明的一种可选实施例的传感器模块的结构示意图；

图3示出了图2中的传感器模块的主视示意图；

图4示出了图2中的传感器模块的形变本体的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、支撑结构层；2、承载结构层；100、称重承载面；3、传感器模块；10、形变本体；11、顶端面；12、底端面；131、螺纹孔；132、检测面；133、盲孔；16、形变避让空间；20、应变片；30、第一固定部；31、第一焊接结构；32、第一定位结构；40、第二固定部；41、第二焊接结构；42、第二定位结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术中的称重传感器模块的结构不合理而导致称重传感器模块易损坏而影响汽车衡的工作稳定性的问题，本发明提供了一种传感器模块、汽车衡和汽车衡系统，如图1所示，汽车衡包括支撑结构层1、承载结构层2和传感器模块3，支撑结构层1用于与安装基础连接，承载结构层2与支撑结构层1间隔设置，并位于支撑结构层1的上方，承载结构层2的背离支撑结构层1一侧的表面形成称重承载面100，传感器模块3为上述和下述的传感器模块，承载结构层2作为用于与传感器模块3的第一固定部30固定连接的外部连接件，支撑结构层1作为用于与传感器模块3的第二固定部40固定连接的外部连接件，还需要说明的是，汽车衡系统包括安装基础和上述的汽车衡，其中，可选地，安装基础为行车道路，行车道路上开设有安装坑道，汽车衡位于安装坑道内。

如图2和图3所示，传感器模块包括形变本体10、应变片20、第一固定部30和第二固定部40，应变片20贴设在形变本体10上，第一固定部30和第二固定部40分别设置在形变本体10的顶端和底端，两者均用于与外部连接件固定连接。

通过在传感器模块的形变本体10的顶端和底端分别设置第一固定部30和第二固定部40，第一固定部30和第二固定部40均用于与外部连接件固定连接。这样，第一固定部30和第二固定部40保证了外部连接件与传感器模块形变本体的稳定连接，避免了车辆通过汽车衡时外部连接件剧烈振动对传感器模块的冲击，有效保障了传感器模块的使用寿命；另外，第一固定部和第二固定部可以预先与形变本体10固定连接后运输到现场，保证了连接的稳定性和产品的一致性。第一固定部30和第二固定部40的设置还方便将传感器模块与支撑结构层1和承载结构层2在现场的连接，避免在组装制造汽车衡的过程中传感器模块受损，进而确保了汽车衡的工作稳定性。

在本申请的一个可选实施例中，第一固定部30包括第一焊接结构31，第一焊接结构31与形变本体10的顶端焊接固定，且第一焊接结构31用于与外部连接件焊接固定；第二固定部40包括第二焊接结构41，第二焊接结构41与形变本体10的底端焊接固定，且第二焊接结构41用于与外部连接件焊接固定。

在本申请的图示可选实施例中，如图2和图3所示，第一固定部30包括第一焊接结构31和第一定位结构32，其中，第一焊接结构31焊接在第一定位结构32上，第一定位结构32通过螺钉固定在形变本体10的顶端或第一定位结构32焊接在形变本体10的顶端；第二固定部40包括第二焊接结构41和第二定位结构42，其中，第二焊接结构41焊接在第二定位结构42上，第二定位结构42通过螺钉固定在形变本体10的底端或第二定位结构42焊接在形变本体10的底端。这样，第一焊接结构31和第一定位结构32作为一个整体的第一固定部30，既便于与形变本体10安装拆卸，又便于与外部连接件焊接；同样地，第二焊接结构41和第二定位结构42作为一个整体的第二固定部40，既便于与形变本体10安装拆卸，又便于与外部连接件焊接。

可选地，第一焊接结构31和第二焊接结构41均包括至少一根焊接钢筋，焊接钢筋的中部与形变本体10连接，焊接钢筋的至少一端向形变本体10的外部伸出以作为焊接端。即，第一焊接结构31的中部焊接在形变本体10的顶端面11，第一焊接结构31的至少一端延伸至顶端面11的外部以作为第一焊接端，第二焊接结构41焊接在形变本体10的底端面12，第二焊接结构41的至少一端延伸至底端面12的外部以作为第二焊接端。这样，第一焊接结构31和第二焊接结构41具有足够的长度，在通过第一焊接端与承载结构层2焊接，通过第二焊接端与支撑结构层1焊接时，避免了焊接点处的大量热量传递到形变本体10上贴设的应变片20处，从而防止了应变片20受热损坏的现象发生，确保了传感器模块的工作可靠性。

如图2和图3所示，为了确保第一焊接结构31与承载结构层2的连接稳定性以及第二焊接结构41与支撑结构层1的连接稳定性，第一焊接结构31和第二焊接结构41均包括多根焊接钢筋，多根焊接钢筋沿形变本体10的长度方向间隔设置。

可选地，第一焊接结构31和第二焊接结构41上均刻蚀有螺纹结构(即标准螺纹钢筋)。这样，能够进一步增加第一焊接结构31和第二焊接结构41分别与承载结构层2和支撑结构层1之间的焊接强度。

可选地，形变本体10为剪切梁式形变体、悬臂梁式形变体、柱式形变体和轮辐式形变体中的一种。形变本体10由合金钢制成，应变片20为电阻应变片和半导体应变片中的一种。

如图2和图3所示，形变本体10与第二定位结构42之间形成形变避让空间16。这种结构形式的形变本体10，使得第一固定部30和第二固定部40能够承受一定的载荷，在确保形变本体10不会形变过大而损坏的前提下，能够在剪切应力的作用下发生弹性形变而使得应变片20产生信号，从而确保传感器模块3准确地测量出通过汽车衡的车辆的重量值。在车辆驶过汽车衡时，传感器模块中的形变本体10承受第一固定部30对其的压力以及第二固定部40对其的支撑力，形变本体10发生弹性形变；应变片20跟随形变本体10发生形变并改变阻值，传感器模块数据采集板随之产生压电信号，从而确保传感器模块准确地测量出通过汽车衡的车辆的重量值。

如图4所示，形变本体10上开设有螺纹孔131，第一定位结构32和第二定位结构42均通过穿设在螺纹孔131处的紧固件与形变本体10可拆卸地连接。这样，便于对传感器模块3的检测维修以及各零部件的更换。

具体而言，如图2至图4所示，形变本体10的厚度方向的表面为检测面132，检测面132上开设有盲孔133，应变片20贴设在盲孔133内。这样，能够有效地提升传感器模块3的检测精确性。

可选地，应变片20贴设在盲孔133的中心位置处。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种传感器模块，其特征在于，包括：

形变本体(10)；

应变片(20)，所述应变片(20)贴设在所述形变本体(10)上；

第一固定部(30)和第二固定部(40)，所述第一固定部(30)和所述第二固定部(40)分别设置在所述形变本体(10)的顶端和底端，两者均用于与外部连接件固定连接。

2.根据权利要求1所述的传感器模块，其特征在于，

所述第一固定部(30)包括第一焊接结构(31)，所述第一焊接结构(31)与所述形变本体(10)的顶端焊接固定，且所述第一焊接结构(31)用于与所述外部连接件焊接固定；

所述第二固定部(40)包括第二焊接结构(41)，所述第二焊接结构(41)与所述形变本体(10)的底端焊接固定，且所述第二焊接结构(41)用于与所述外部连接件焊接固定。

3.根据权利要求1所述的传感器模块，其特征在于，

所述第一固定部(30)包括第一焊接结构(31)和第一定位结构(32)，其中，所述第一焊接结构(31)焊接在所述第一定位结构(32)上，所述第一定位结构(32)通过螺钉固定在所述形变本体(10)的顶端，或所述第一定位结构(32)焊接在所述形变本体(10)的顶端；

所述第二固定部(40)包括第二焊接结构(41)和第二定位结构(42)，其中，所述第二焊接结构(41)焊接在所述第二定位结构(42)上，所述第二定位结构(42)通过螺钉固定在形变本体(10)的底端，或所述第二定位结构(42)焊接在所述形变本体(10)的底端。

4.根据权利要求2或3所述的传感器模块，其特征在于，所述第一焊接结构(31)和所述第二焊接结构(41)均包括至少一根焊接钢筋，所述焊接钢筋的中部与所述形变本体(10)连接，所述焊接钢筋的至少一端向所述形变本体(10)的外部伸出以作为焊接端。

5.根据权利要求4所述的传感器模块，其特征在于，所述第一焊接结构(31)和所述第二焊接结构(41)均包括多根焊接钢筋，所述多根焊接钢筋沿所述形变本体(10)的长度方向间隔设置。

6.根据权利要求1所述的传感器模块，其特征在于，所述形变本体(10)为剪切梁式形变体、悬臂梁式形变体、柱式形变体和轮辐式形变体中的一种。

7.根据权利要求1所述的传感器模块，其特征在于，所述形变本体(10)由合金钢制成，

所述应变片(20)为电阻应变片和半导体应变片中的一种。

8.一种汽车衡，其特征在于，包括：

支撑结构层(1)，用于与安装基础连接；

承载结构层(2)，所述承载结构层(2)与所述支撑结构层(1)间隔设置，并位于所述支撑结构层(1)的上方，所述承载结构层(2)的背离所述支撑结构层(1)一侧的表面形成称重承载面(100)；

传感器模块(3)，所述传感器模块(3)为权利要求1至7中任一项所述的传感器模块，所述承载结构层(2)作为用于与所述传感器模块(3)的第一固定部(30)固定连接的外部连接件，所述支撑结构层(1)作为用于与所述传感器模块(3)的第二固定部(40)固定连接的外部连接件。

9.根据权利要求8所述的汽车衡，其特征在于，

所述支撑结构层(1)为钢筋混凝土结构，所述的传感器模块(3)的第一固定部(30)通过焊接方式与所述支撑结构层(1)中的钢筋网固定连接在一起；

所述承载结构层(2)为钢筋混凝土结构，所述的传感器模块(3)的第二固定部(40)通过焊接方式与所述承载结构层(2)中的钢筋网固定连接在一起。

10.一种汽车衡系统，其特征在于，包括安装基础和汽车衡，其中，所述安装基础为行车道路，所述行车道路上开设有安装坑道，所述汽车衡位于所述安装坑道内，所述汽车衡为权利要求8或9所述的汽车衡。

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