CN112781708B - 用于轨道衡的校准设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于轨道衡的校准设备，轨道衡包含基座以及位于基座上的两个平行设置的轨道，在轨道与基座之间设置有若干第二压力传感器；校准设备包括：位于轨道衡上方的的若干支撑架构，支撑架构由竖杆和横杆组成，竖杆的底端固定连接到基座，顶端固定连接到横杆，横杆至少从一轨道延伸到另一轨道；横杆上设置有两个施力装置，每个施力装置均对应到唯一的轨道，每个施力装置的顶端固定连接到横杆、且底端能够抵靠所对应的轨道，施力装置能够通过其底端向对应的轨道施加压力；在施力装置的底部与轨道之间设置有第一压力传感器。该校准设备能够对轨道衡进行校准。

Description

用于轨道衡的校准设备
技术领域
本发明涉及轨道衡技术领域，尤其涉及一种用于轨道衡的校准设备。
背景技术
轨道衡是称量列车车厢载重的衡器，图1示出了其常见的结构示意图，包括：基座12’和位于基座12’上的两条平行设置的轨道11’，在基座12’和轨道11’之间设置有压力传感器13’，在两个轨道11’上压力传感器13’往往是对称部分的。在使用时，将待称重的列车车厢停靠在这两条轨道11’上，可以理解的是，车轮通常是位于列车车厢的两侧且对称分布，则可以将每个车轮均停在压力传感器13’的正上方，此时，该车轮就会通过轨道11’向压力传感器13’施加压力，则每个压力传感器13’所探测到的压力值的和就是该列车车厢的载重。
这里，由于列车的重量通常都比较重，即每个压力传感器13’需要能够城市数吨的压力，在现有技术中，通常都是用砝码来代替车轮，因此，砝码的重量也为数吨，这就造成一些问题，数吨的砝码所占的面积比较大，数吨的砝码的起吊非常的不方便，且在满量程时对压力传感器13’造成较大的冲击过载，极易损伤压力传感器13’。
因此，设计一种适用于轨道衡的校准设备，就成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于轨道衡的校准设备。
为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供了一种用于轨道衡的校准设备，所述轨道衡包含基座以及位于所述基座上的两个平行设置的轨道，在轨道与基座之间设置有若干第二压力传感器；所述校准设备包括：位于所述轨道衡上方的的若干支撑架构，所述支撑架构由竖杆和横杆组成，所述竖杆的底端固定连接到所述基座，顶端固定连接到所述横杆，所述横杆至少从一轨道延伸到另一轨道；所述横杆上设置有两个施力装置，每个施力装置均对应到唯一的轨道，每个施力装置的顶端固定连接到所述横杆、且底端能够抵靠所对应的轨道，所述施力装置能够通过其底端向对应的轨道施加压力；在所述施力装置的底部与轨道之间设置有第一压力传感器。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述施力装置为液压缸。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述液压缸设置有缸筒和活塞杆，所述缸筒能够推动活塞杆做竖直方向的直线运动，所述活塞杆的下端部能够抵靠所述轨道，所述缸筒连接到所述横杆。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述缸筒与横杆之间设置有第三压力传感器。
作为本发明一实施方式的进一步改进，还包括：处理器，用于接收并生成每个第一压力传感器所探测到的压力之和S1、每个第二压力传感器所探测到的压力之和S2、以及每个第三压力传感器所探测到的压力之和S3；且当S3与S1之间的差值的绝对值大于第一预设值时，则第一压力传感器发生错误或第三压力传感器发生错误；且当S2与S1之间的差值的绝对值大于第二预设值时，则第一压力传感器发生错误或第二压力传感器发生错误。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述施力装置的底端设置有开口朝下的凹槽，所述轨道伸入所述凹槽中，在凹槽的底面与轨道的上表面的之间设置有第一压力传感器。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述轨道的底部固定连接到水平板，水平板与基座之间设置有所述第二压力传感器；在所述横杆上设置有红外测距仪，所述红外测距仪用于测试其与所述水平板之间的竖直距离。
作为本发明一实施方式的进一步改进，在基座上、位于每个轨道的外侧区域均设置有凸块，所述竖杆连接到所述凸块上。
相对于现有技术，本发明的技术效果在于：本发明实施例提供一种用于轨道衡的校准设备，轨道衡包含基座以及位于基座上的两个平行设置的轨道，在轨道与基座之间设置有若干第二压力传感器；校准设备包括：位于轨道衡上方的的若干支撑架构，支撑架构由竖杆和横杆组成，竖杆的底端固定连接到基座，顶端固定连接到横杆，横杆至少从一轨道延伸到另一轨道；横杆上设置有两个施力装置，每个施力装置均对应到唯一的轨道，每个施力装置的顶端固定连接到横杆、且底端能够抵靠所对应的轨道，施力装置能够通过其底端向对应的轨道施加压力；在施力装置的底部与轨道之间设置有第一压力传感器。该校准设备能够对轨道衡进行校准。
附图说明
图1是现有技术中的轨道衡的结构示意图。
图2和图3是本实施例中的用于轨道衡的校准设备的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。
本发明实施例提供了一种用于轨道衡的校准设备，所述轨道衡包含基座1以及位于所述基座1上的两个平行设置的轨道11，在轨道11与基座1之间设置有若干第二压力传感器13；这里，在每个轨道11与基座1之间可以设置有多个第二压力传感器13，在使用时，通过调整列车的距离，使得每个车轮所处的轨道的下方均设置有唯一第二压力传感器13，然后，获取每个第二压力传感器13所探测到的压力值，这些压力值的和即为列车的重量。这里，轨道11和基座1之间只有第二压力传感器13，即列车对轨道11所施加的压力，最终都会全部作用于第二压力传感器13中。
如图2和图3所示，所述校准设备包括：位于所述轨道衡上方的的若干支撑架构2，所述支撑架构2由竖杆21和横杆22组成，所述竖杆21的底端固定连接到所述基座1，顶端固定连接到所述横杆22，所述横杆22至少从一轨道11延伸到另一轨道11；这里，竖杆21的底端与基座1可以为固定连接，也可以为可断开的连接。如图2所示，可以在基座1上，每个轨道11的外侧区域，均设置有一个凸块14，该竖杆21连接到该凸块14上。
所述横杆22上设置有两个施力装置3，每个施力装置3均对应到唯一的轨道11，每个施力装置3的顶端固定连接到所述横杆22、且底端能够抵靠所对应的轨道，所述施力装置3能够通过其底端向对应的轨道11施加压力；在所述施力装置3的底部与轨道11之间设置有第一压力传感器。
这里，在使用时，控制施力装置3对轨道11施加压力，该施力装置3可以用于模拟载荷，并实时的获取施力装置3所施加的压力值、第一压力传感器所探测到的压力值和第二压力传感器13所探测到的压力值。这里，可以在该校准设备中设置有一个处理器，该处理器与施力装置3、第一压力传感器和第二压力传感器之间能够进行通信，且能够接收施力装置3、第一压力传感器和第二压力传感器所发送的压力值，然后基于这些压力值进行处理，并且输出校准结果。
此外，对于每个支撑架构2而言，其上的横杆22设置有两个施力装置3，每个施力装置3均能够对一个轨道11均施加向下的压力，且这两个施力装置3是独立工作的，即这两个施力装置3所施加的力是可以不一样、且是可以精确的调节，在实际中，列车的重量通常不是均匀分布的，因此，在该轨道衡，轨道11上的不同区域所受到的压力通常是不一样的，而该校准设备可以精确的模拟这些场景。
这里，可以理解的是，若干施力装置3向下所施加的力(假设这些力的和为S3)，最终会传导到若干第一压力传感器上(假设这些力的和为S1)，且最终会作用到第二压力传感器13上(假设这些力的和为S2)，则S3与S1之间的差值的绝对值应该小于第一预设值，即如果大于等于第一预设值，则有可能是施力装置3出现了问题，或者是第一压力传感器出现了问题。当S3与S1之间的差值的绝对值应该小于第一预设值时，在判断S1和S2之间的差值的绝对值是否小于第二预设值，则可以说明该轨道衡存在着问题。以上的这些判断可以由上述的处理器来完成。
本实施例中，所述施力装置3为液压缸。这里，液压缸能够将液压能转变为机械能，该液压缸可以包括缸筒31和缸盖、活塞、活塞杆32、密封装置、缓冲装置和排气装置等，该液压缸能够推动活塞杆32做直线往复运动(沿着活塞杆32的延伸方向)，如图2和图3所示，该液压缸沿竖直方向设置，且缸筒31朝上、活塞杆32朝下，缸筒31固定连接到横杆22，当缸筒31推动活塞杆32朝下运动时，就能够对轨道11施加朝下的压力。可选的，该液压缸中设置有一个压力传感器，该压力传感器能够探测到活塞杆32对轨道11施加的向下的压力值，此外，在该液压缸上可以设置有一个显示器，该显示器显示该压力值，也可以设置有一个通信装置，该通信装置能够相其他监控设备发送该压力值，例如，上述的处理器。
本实施例中，还包括：处理器，用于接收并生成每个第一压力传感器所探测到的压力之和S1、每个第二压力传感器所探测到的压力之和S2、以及每个第三压力传感器所探测到的压力之和S3；且当S3与S1之间的差值的绝对值大于第一预设值时，则第一压力传感器发生错误或第三压力传感器发生错误；且当S2与S1之间的差值的绝对值大于第二预设值时，则第一压力传感器发生错误或第二压力传感器发生错误。
本实施例中，所述液压缸设置有缸筒31和活塞杆32，所述缸筒31能够推动活塞杆32做竖直方向的直线运动，所述活塞杆32的下端部能够抵靠所述轨道11，所述缸筒31连接到所述横杆22。
本实施例中，所述缸筒31与横杆22之间设置有第三压力传感器。这里该第三压力传感器能够探测液压缸对轨道11所施加的压力的大小。
本实施例中，所述施力装置3的底端设置有开口朝下的凹槽33，所述轨道11伸入所述凹槽33中，在凹槽33的底面与轨道的上表面的之间设置有第一压力传感器。这里，轨道伸入凹槽33中，即凹槽33的两侧面对该轨道11具有卡设作用，从而在施力装置3对轨道11施加压力时，能够有效的防止轨道与施力装置3的底端分开。
本实施例中，所述轨道11的底部固定连接到水平板12，水平板12与基座1之间设置有所述第二压力传感器13；在所述横杆22上设置有红外测距仪4，所述红外测距仪4用于测试其与所述水平板12之间的竖直距离。
这里，该红外测距仪4能够发出红外线，该红外线碰到水平板12时会被发射回来，于是就会红外测距仪4接收到，再根据红外线从发出到被接受到的时间及红外线的传播速度就可以算出距离。
这里，可以理解的是，当施力装置3不对轨道11施加向下的压力时，两个轨道11之间的上表面的高度位于同一个水平面；当施力装置3对轨道11施加向下的压力时，该轨道11通常会向下运动，该红外测距仪4可以测量出运动的距离，从而可以判断，此时的两个轨道11的上表面是否处于同一水平面。例如，当两个施力装置3对轨道11均施加相同的压力，但此时，两个轨道11不处于同一水平面，则该轨道衡出现了问题。
此外，两个轨道11的上表面如果不位于同一水平面上，即存在高度差，则会对轨道衡带来影响，可以理解的是，在红外测距仪4的协助下，可以模拟出这一情形。且可以精确的得到高度差。
本实施例中，在基座1上、位于每个轨道11的外侧区域均设置有凸块14，所述竖杆21连接到所述凸块14上。
在发明人的发明创造中，对该校准设备进行测试，该校准设备一共具有8个台位(每个台位对应一个第二压力传感器13)，并对每个台位施加了不同的力，如下表所示：
Figure GDA0003675054860000071
由标准器最大允许误差带来的标准不确定度分量μ1，标准器最大允许误差为：0.1％Fs＝0.1％×10000㎏＝10㎏，在测量过程中，对示值的影响符合均匀分布置信因子取
Figure GDA0003675054860000072
标准器最大允许误差带来的不确定度分量为：
Figure GDA0003675054860000073
由分辨力引入的标准不确定度分量μ2，车辆整车称重均衡试验台显示器的分辨力为5㎏，符合均匀分布，置信因子
Figure GDA0003675054860000074
由分辨力引入的不确定度分量为：
Figure GDA0003675054860000075
合成标准不确定度分量μc，以上各量彼此独立，
Figure GDA0003675054860000076
扩展不确定度，取置信因子k＝2，则扩展不确定度U＝5.95×2≈12(㎏)。
不确定度验证
由上表的数据可见，衡管所用标准砝码校准数据与本中心用标准测力计装置测得值的最大差值为10㎏，即|y1-y2|＝10㎏，衡管所标准砝码最大允差带来的标准不确定度分量：μ1＝3.3㎏，本中心标准器最大允差带来的标准不确定度分量：μ2＝12㎏。
Figure GDA0003675054860000081
故验证合格。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于轨道衡的校准设备，所述轨道衡包含基座(1)以及位于所述基座(1)上的两个平行设置的轨道(11)，在轨道(11)与基座(1)之间设置有若干第二压力传感器(13)；其特征在于，所述校准设备包括：
位于所述轨道衡上方的若干支撑架构(2)，所述支撑架构(2)由竖杆(21)和横杆(22)组成，所述竖杆(21)的底端固定连接到所述基座(1)，顶端固定连接到所述横杆(22)，所述横杆(22)至少从一轨道(11)延伸到另一轨道(11)；
所述横杆(22)上设置有两个施力装置(3)，每个施力装置(3)均对应到唯一的轨道(11)，每个施力装置(3)的顶端固定连接到所述横杆(22)、且底端能够抵靠所对应的轨道(11)，所述施力装置(3)能够通过其底端向对应的轨道(11)施加压力；
在所述施力装置(3)的底部与轨道(11)之间设置有第一压力传感器；
所述轨道(11)的底部固定连接到水平板(12)，水平板(12)与基座(1)之间设置有所述第二压力传感器(13)；
在所述横杆(22)上设置有红外测距仪(4)，所述红外测距仪(4)用于测试其与所述水平板(12)之间的竖直距离；
所述红外测距仪(4)能够发出红外线，所述红外线碰到水平板(12)时会被发射回来，并被红外测距仪(4)接收到，根据红外线从发出到被接受到的时间及红外线的传播速度算出红外测距仪(4)与水平板(12)之间的距离；
当所述施力装置(3)不对轨道(11)施加向下的压力时，两个轨道(11)的上表面的高度位于同一个水平面；当两个施力装置(3)对轨道(11)均施加相同的压力，所述红外测距仪(4)能够测量出两个轨道(11)运动的距离，判断此时的两个轨道(11)的上表面是否处于同一水平面，如果两个轨道(11)不处于同一水平面，则所述轨道衡出现了问题。
2.根据权利要求1所述的校准设备，其特征在于：
所述施力装置(3)为液压缸。
3.根据权利要求2所述的校准设备，其特征在于：
所述液压缸设置有缸筒(31)和活塞杆(32)，所述缸筒(31)能够推动活塞杆(32)做竖直方向的直线运动，所述活塞杆(32)的下端部能够抵靠所述轨道(11)，所述缸筒(31)连接到所述横杆(22)。
4.根据权利要求3所述的校准设备，其特征在于：
所述缸筒(31)与横杆(22)之间设置有第三压力传感器。
5.根据权利要求4所述的校准设备，其特征在于，还包括：
处理器，用于接收并生成每个第一压力传感器所探测到的压力之和S1、每个第二压力传感器所探测到的压力之和S2、以及每个第三压力传感器所探测到的压力之和S3；且当S3与S1之间的差值的绝对值大于第一预设值时，则第一压力传感器发生错误或第三压力传感器发生错误；且当S2与S1之间的差值的绝对值大于第二预设值时，则第一压力传感器发生错误或第二压力传感器发生错误。
6.根据权利要求1所述的校准设备，其特征在于：
所述施力装置(3)的底端设置有开口朝下的凹槽(33)，所述轨道(11)伸入所述凹槽(33)中，在凹槽(33)的底面与轨道的上表面的之间设置有第一压力传感器。
7.根据权利要求1所述的校准设备，其特征在于：
在基座(1)上、位于每个轨道(11)的外侧区域均设置有凸块(14)，所述竖杆(21)连接到所述凸块(14)上。
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