CN111982258A - 称重设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种称重设备及方法，其中，该方法包括：在车辆通过弹性体的过程中，通过设置在弹性体内的称重组件获取两组不同的压力波形数据；其中，所称重组件的每一个侧面设置有两个贴片孔；4个贴片孔中分别设置有对应的应变计，同一侧面的2个应变计点连接组成惠斯通电桥；将两组不同的压力波形数据的压力曲线转换为车轴的位移曲线并通过位移曲线和采集的时序获取车辆运行速度；将两组不同压力波形加和获得轴受力波形曲线，并结合车辆运行速度得到车辆的重量。通过本发明，解决了相关技术中采用窄条式传感器对车辆进行动态称重，由于车辆在相邻两排传感器之间加减速或停留导致车辆重量计算错误的问题，达到了提高计算车辆重量的准确性。

Description

称重设备及方法
技术领域
本发明涉及车辆动态称重领域，具体而言，涉及一种称重设备及方法。
背景技术
目前，动态称重系统已广泛应用于高速公路计重收费、超限超载治理及交通数据调查与分析等方面。在实际交通应用中，窄条式传感器是现有高速动态称重系统中所使用的称重传感器。采用窄条式传感器的车辆动态称重装置，其车辆轴(轮)重计算公式如下：
轴(轮)重量＝车辆垂直于传感器的速度分量/传感器宽度*受力波形积分面积*校正系数；
整车总重量＝各轴重之和；
由以上公式可知，车辆垂直于传感器的速度分量计算的准确性直接对称重结果造成影响。在实际使用中，窄条式传感器使用多排传感器，进而通过车辆(轴)通过多排传感器的时间差来计算速度，通常相邻两排传感器间的距离为70cm～150cm。但是这种速度计算方法很容易受到车辆运行状态的影响，当车辆(轴)在70cm～150cm间加减速或停留，会导致速度计算错误，从而影响其重量计算。
针对相关技术中的上述问题，目前尚未存在有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种称重设备及方法，以至少解决相关技术中采用窄条式传感器对车辆进行动态称重，由于车辆在相邻两排传感器之间加减速或停留导致车辆重量计算错误的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种称重设备，包括：弹性体；其中，所述弹性体内设置有多个称重组件；所述称重组件的每一个侧面设置有两个贴片孔，且左右两个侧面的贴片孔是对称设置的；4个所述贴片孔中分别设置有对应的应变计，同一侧面的2个应变计点连接组成惠斯通电桥。
可选地，所述弹性体还包括：承载组件；所述承载组件与每一个所述称重组件的4个所述贴片孔连线的中心区域的上方与所述称重组件连接，所述贴片孔与所述承载组件通过镂空槽隔开。
可选地，所述弹性体还包括：支座；所述支座在相邻称重组件的贴片孔的下方与所述称重组件连接，所述贴片孔与所述支座通过镂空槽隔开。
可选地，所述弹性体为一体化加工成型的长条形结构。
根据本发明的另一个方面，提供了一种称重方法，包括：在车辆通过弹性体的过程中，通过设置在弹性体内的称重组件获取两组不同的压力波形数据；其中，所所述称重组件的每一个侧面设置有两个贴片孔；4个所述贴片孔中分别设置有对应的应变计，同一侧面的2个应变计点连接组成惠斯通电桥；将两组不同的压力波形数据的压力曲线转换为车轴的位移曲线并通过位移曲线和采集的时序获取车辆运行速度；将两组不同压力波形加和获得轴受力波形曲线，并结合车辆运行速度得到所述车辆的重量。
可选地，所述通过设置在弹性体内的称重组件获取两组不同的压力波形，包括：分别对所述称重组件同一侧的惠斯通电桥进行采集得到两组不同的压力波形数据。
可选地，将两组不同的压力波形数据的压力曲线转换为车轴的位移曲线并通过位移曲线和采集的时序计算车辆运行速度，包括：根据两组不同的压力波形数据的压力曲线中所指示的压力信号的大小分理出第一数据、第二数据和第三数据；其中，所述第一数据为上秤端压力信号大于零而下秤端压力信号为零的压力数据；所述第二数据为上秤端和下秤端压力信号均大于0的压力数据；所述第三数据为秤端压力信号大于零而上秤端压力信号为零的压力数据；根据所述第一数据、所述第二数据和所述第三数据分别计算对应的第一速度、第二速度和第三速度；根据所述第一速度、所述第二速度以及所述第三速度得到车辆运行的平均速度，并将所述平均速度作为所述车辆的运行速度。
可选地，根据所述第一数据、所述第二数据和所述第三数据分别计算对应的第一速度、第二速度和第三速度，包括：将传感器的宽度除以2再除以所述第一数据所对应的时间的结果作为第一速度；将传感器的宽度除以2再除以所述第三数据所对应的时间的结果作为第三速度；将传感器的宽度除以上秤端压力信号峰值对应的时间与下秤端压力信号峰值对应的时间之间的差值的结果作为第二速度。
在本申请中，通过获取车辆通过弹性体的过程中所产生的两组不同的压力波形数据，进而通过该两组压力波形数据获取车辆运行速度，以及将两组不同压力波形加和获得轴受力波形曲线，并结合车辆运行速度得到车辆的重量，由于是通过车辆通过时形成的两组压力波形数据作为基础得到的车辆重量，从而解决了相关技术中采用窄条式传感器对车辆进行动态称重，由于车辆在相邻两排传感器之间加减速或停留导致车辆重量计算错误的问题，达到了提高计算车辆重量的准确性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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是根据本发明实施例的称重方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的称重设备的结构示意图；
图3a和3b是根据本发明实施例的称重设备的可选结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本发明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。
实施例1
本实施例提供了一种称重方法，图1是根据本发明实施例的称重方法的流程图，如图1所示，该方法的步骤包括：
步骤S102，在车辆通过弹性体的过程中，通过设置在弹性体内的称重组件获取两组不同的压力波形数据；其中，所称重组件的每一个侧面设置有两个贴片孔；4个贴片孔中分别设置有对应的应变计，同一侧面的2个应变计点连接组成惠斯通电桥；
步骤S104，将两组不同的压力波形数据的压力曲线转换为车轴的位移曲线并通过位移曲线和采集的时序获取车辆运行速度；
步骤S106，将两组不同压力波形加和获得轴受力波形曲线，并结合车辆运行速度得到车辆的重量。
通过上述步骤S102至步骤S106，通过获取车辆通过弹性体的过程中所产生的两组不同的压力波形数据，进而通过该两组压力波形数据获取车辆运行速度，以及将两组不同压力波形加和获得轴受力波形曲线，并结合车辆运行速度得到车辆的重量，由于是通过车辆通过时形成的两组压力波形数据作为基础得到的车辆重量，从而解决了相关技术中采用窄条式传感器对车辆进行动态称重，由于车辆在相邻两排传感器之间加减速或停留导致车辆重量计算错误的问题，达到了提高计算车辆重量的准确性。
在本实施例的可选实施方式中，对于步骤S102中涉及到的通过设置在弹性体内的称重组件获取两组不同的压力波形的方式，具体为：分别对称重组件同一侧的惠斯通电桥进行采集得到两组不同的压力波形数据。
在本实施例的另一个可选实施方式中，对于本实施例步骤S104中涉及到的将两组不同的压力波形数据的压力曲线转换为车轴的位移曲线并通过位移曲线和采集的时序计算车辆运行速度的方式，可以是：
步骤S104-11，根据两组不同的压力波形数据的压力曲线中所指示的压力信号的大小分理出第一数据、第二数据和第三数据；其中，第一数据为上秤端压力信号大于零而下秤端压力信号为零的压力数据；第二数据为上秤端和下秤端压力信号均大于0的压力数据；第三数据为秤端压力信号大于零而上秤端压力信号为零的压力数据；
步骤S104-12，根据第一数据、第二数据和第三数据分别计算对应的第一速度、第二速度和第三速度；
其中，第一速度为传感器的宽度除以2再除以第一数据所对应的时间的结果；第三速度为传感器的宽度除以2再除以第三数据所对应的时间的结果；第二速度为传感器的宽度除以上秤端压力信号峰值对应的时间与下秤端压力信号峰值对应的时间之间的差值的结果。
步骤S104-13，根据第一速度、第二速度以及第三速度得到车辆运行的平均速度，并将平均速度作为车辆的运行速度。
对于上述步骤S104-11至步骤S104-13，在具体应用场景中可以是：在得到第一数据、第二数据和第三数据后，根据该三组数据分别计算速度；
对于第一数据，设第一数据时间长度为t1，则第一速度＝传感器宽度/2/t1；
对于第三数据，设第三数据的时间长度为t3，则第三速度＝传感器宽度/2/t3；
对于第二数据，则有第二速度＝传感器宽度/(t2b-t2a),其中，t2a为上秤端压力信号峰值对应的时间，t2b为下秤端压力信号峰值对应的时间。
对上述速度进行速度分析，得出车轴(轮)通过的平均速度以及车轴(轮)通过时的加减速状态。
平均速度＝(速度1+速度2+速度3)/3；
当第三速度>第二速度＞第一速度时，车辆为加速状态；
当第三速度＜第二速度＜第一速度时，车辆为减速状态；
当第三速度＞第二速度＜第一速度时，车辆为停留在称重装置后离开的状态。
基于此，将两组不同压力波形加和，获得轴受力波形曲线和车辆平均速度，并通过以下公式计算车辆重量：
轴(轮)重量＝车辆垂直于传感器的速度分量(车辆平均速度)/传感器宽度*受力波形积分面积*校正系数；
整车总重量＝各轴重之和。
通过单个传感器计算车辆(轴)运行速度，从而避免了车辆在相邻窄条式传感器间采取变速等行为导致的速度计算错误和重量错误的问题。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。
实施例2
本实施例提供了一种称重设备，图2是根据本发明实施例的称重设备的结构示意图，如图2所示，该称重设备包括：弹性体10；其中，弹性体10内设置有多个称重组件11；称重组件11的每一个侧面设置有两个贴片孔14，且左右两个侧面的贴片孔14是对称设置的；4个贴片孔中分别设置有对应的应变计，同一侧面的2个应变计点连接组成惠斯通电桥。
由于称重组件每组同一侧2个应变计组成惠斯通电桥，由此，每组称重单元可形成两组惠斯通电桥。轮胎在驶过传感器的过程中，两组电桥经历的不同的应变过程，上称侧电桥数据信号由大变小，下称侧电桥数据信号由小变大，从而出现两组不同的波形数据，对两组压力波形数据进行加和，进而根据加和后的压力信号的大小分离出三组数据，即第一数据、第二数据和第三数据；如上述实施例1所述的称重方法，基于该第一数据、第二数据和第三数据可以得到该车辆的重量，在此不再赘述。
图3a和3b是根据本发明实施例的称重设备的可选结构示意图，如图3a和图3b所示，该弹性体10还包括：承载组件12；承载组件与每一个称重组件的4个贴片孔14连线的中心区域的上方与称重组件连接，贴片孔14与承载组件12通过镂空槽15隔开。以及该弹性体10还可以包括：支座13；支座13在相邻称重组件的贴片孔14的下方与称重组件11连接，贴片孔14与支座通过镂空槽15隔开。
需要说明的是，本实施例中涉及到的由承载组件12、称重组件11以及支座13组成的弹性体为一体化加工成型的长条形结构。
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 (8)

1.一种称重设备，其特征在于，包括：弹性体；其中，所述弹性体内设置有多个称重组件；所述称重组件的每一个侧面设置有两个贴片孔，且左右两个侧面的贴片孔是对称设置的；4个所述贴片孔中分别设置有对应的应变计，同一侧面的2个应变计点连接组成惠斯通电桥。
2.根据权利要求1所述的称重设备，其特征在于，所述弹性体还包括：承载组件；所述承载组件与每一个所述称重组件的4个所述贴片孔连线的中心区域的上方与所述称重组件连接，所述贴片孔与所述承载组件通过镂空槽隔开。
3.根据权利要求2所述的称重设备，其特征在于，所述弹性体还包括：支座；所述支座在相邻称重组件的贴片孔的下方与所述称重组件连接，所述贴片孔与所述支座通过镂空槽隔开。
4.根据权利要求3所述的称重设备，其特征在于，所述弹性体为一体化加工成型的长条形结构。
5.一种称重方法，其特征在于，包括：
在车辆通过弹性体的过程中，通过设置在弹性体内的称重组件获取两组不同的压力波形数据；其中，所所述称重组件的每一个侧面设置有两个贴片孔；4个所述贴片孔中分别设置有对应的应变计，同一侧面的2个应变计点连接组成惠斯通电桥；
将两组不同的压力波形数据的压力曲线转换为车轴的位移曲线并通过位移曲线和采集的时序获取车辆运行速度；
将两组不同压力波形加和获得轴受力波形曲线，并结合车辆运行速度得到所述车辆的重量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过设置在弹性体内的称重组件获取两组不同的压力波形，包括：
分别对所述称重组件同一侧的惠斯通电桥进行采集得到两组不同的压力波形数据。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将两组不同的压力波形数据的压力曲线转换为车轴的位移曲线并通过位移曲线和采集的时序计算车辆运行速度，包括：
根据两组不同的压力波形数据的压力曲线中所指示的压力信号的大小分理出第一数据、第二数据和第三数据；其中，所述第一数据为上秤端压力信号大于零而下秤端压力信号为零的压力数据；所述第二数据为上秤端和下秤端压力信号均大于0的压力数据；所述第三数据为秤端压力信号大于零而上秤端压力信号为零的压力数据；
根据所述第一数据、所述第二数据和所述第三数据分别计算对应的第一速度、第二速度和第三速度；
根据所述第一速度、所述第二速度以及所述第三速度得到车辆运行的平均速度，并将所述平均速度作为所述车辆的运行速度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述第一数据、所述第二数据和所述第三数据分别计算对应的第一速度、第二速度和第三速度，包括：
将传感器的宽度除以2再除以所述第一数据所对应的时间的结果作为第一速度；
将传感器的宽度除以2再除以所述第三数据所对应的时间的结果作为第三速度；
将传感器的宽度除以上秤端压力信号峰值对应的时间与下秤端压力信号峰值对应的时间之间的差值的结果作为第二速度。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114485876A (zh) * 2021-12-30 2022-05-13 北京万集科技股份有限公司 称重传感器、称重系统及称重方法
CN115979402A (zh) * 2023-02-16 2023-04-18 承德市五岳测控技术有限公司 无梁式不断轨自动轨道衡计量系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5454071A (en) * 1977-09-16 1979-04-27 Structural Instr Device for measuring load on vehicle
CN102426049A (zh) * 2011-09-13 2012-04-25 中航电测仪器股份有限公司 多剪切梁式称重传感器
CN205593630U (zh) * 2016-03-17 2016-09-21 宁波柯力传感科技股份有限公司 一种弯板式车辆超载实时检测报警传感器
CN107063159A (zh) * 2017-01-16 2017-08-18 湖南大学 利用支反力动态识别车辆轴重、轴距和速度的方法及系统
CN207095680U (zh) * 2017-07-20 2018-03-13 北京万集科技股份有限公司 一种车辆称重传感器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5454071A (en) * 1977-09-16 1979-04-27 Structural Instr Device for measuring load on vehicle
CN102426049A (zh) * 2011-09-13 2012-04-25 中航电测仪器股份有限公司 多剪切梁式称重传感器
CN205593630U (zh) * 2016-03-17 2016-09-21 宁波柯力传感科技股份有限公司 一种弯板式车辆超载实时检测报警传感器
CN107063159A (zh) * 2017-01-16 2017-08-18 湖南大学 利用支反力动态识别车辆轴重、轴距和速度的方法及系统
CN207095680U (zh) * 2017-07-20 2018-03-13 北京万集科技股份有限公司 一种车辆称重传感器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114485876A (zh) * 2021-12-30 2022-05-13 北京万集科技股份有限公司 称重传感器、称重系统及称重方法
CN115979402A (zh) * 2023-02-16 2023-04-18 承德市五岳测控技术有限公司 无梁式不断轨自动轨道衡计量系统

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