CN114235114B - 一种超声波测重方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于叉车技术领域，具体是一种超声波测重方法，包括车体，所述车体的顶部设有驾驶室，所述驾驶室内设有仪表端；所述车体的一侧设有支架，所述车体的一侧设有液压支撑杆，所述液压支撑杆的输出端设有连接梁，所述连接梁滑动连接于支架外表面，所述连接梁远离车体的一侧对称设有两个叉头，所述连接梁的底部对称设有两个承重装置，所述承重装置的底部与车体的顶部固定连接；该装置不仅可以通过检测位移得到货物的质量值，检测精度高，检测效率高，同时还能根据在不同的检测高度，得到不同的超声波传播速度，进一步地降低检测误差，提高检测准确性，并且还能检测货物的重心是否位于叉头的重心，提高叉运的安全性，避免造成安全事故。

Description

一种超声波测重方法

技术领域

本发明属于叉车技术领域，具体是一种超声波测重方法。

背景技术

叉车是工业搬运车辆，是指对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的各种轮式搬运车辆，叉车称重系统为移动称重而设计开发，系统将货物的搬运和称重合为一体，搬运和称量一次性完成，避免额外的空驶造成的浪费，最大限度地节省时间，提高工作效率，通过高精度传感器的检测，将货物的质量显示给操作者，提供毛重，皮重设置，数据累加设置，数据打印设置以及USB传输功能，系统可以非常容易的针对任何质量进行软件校准，基于CAN-BUS技术设计，模块化系统构成。

中国发明专利CN201610084745X公开了一种称重叉车，属于机械设备领域，主要解决目前叉车只单应用于搬运过程，不具备称重功能，对于相当一部分货物需利用叉车将其搬运到称重处，再重新进行称重，加大工作量的问题，发动机安装在方形框架焊接而成的铁盒内，发动机上方安装有座椅，驾驶室外侧后面安装有车后灯，驾驶室前侧面焊接有立柱，立柱与驾驶室迎合面安装有称重显示器，立柱上通过滑轮组安装有叉车架，叉车架横向架中间位置安装有称重传感器，该称重借助称重传感器，称重效果差，称重效率低，称重误差大。

工业车辆中的叉车属于特种设备，叉车发生的安全事故在整个特种设备事故中所占的比率较高，为了降低工业车辆的安全事故，保障作业人员的生命和财产安全。

其中限制工业车辆的载重，是减少安全事故发生的有效手段，如何精确地计量车辆载重，是限制工业车辆载重的首要条件。

现有的叉车称重主要依靠货物的质量所产生的压力进行计量，计量的准确度较低，无法满足后续叉车对于货物质量精准计量的需求，且是否携带称重模块仅取决于生产厂商。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种超声波测重方法，从而提高对货物质量的检测精度，提高检测效率，保证检测精度，并且还能根据不同的检测高度确定货物质量，提高检测准确性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超声波测重方法，利用超声波测重装置实现，所述测重装置安装在叉车车体，所述车体的顶部设有驾驶室，所述驾驶室内设有仪表端；

所述车体的一侧设有支架，所述车体的一侧设有液压支撑杆，所述液压支撑杆的输出端设有连接梁，所述连接梁滑动连接于支架外表面，所述连接梁远离车体的一侧对称设有两个叉头，所述连接梁的底部对称设有两个承重装置，所述承重装置的底部与车体的顶部固定连接；

所述承重装置包括外套筒，所述外套筒的底部与车体的顶部固定连接，所述外套筒内部滑动连接有内套筒，所述内套筒的顶部与连接梁的底部固定连接，所述内套筒的外表面设有密封环，所述密封环的外侧与外套筒的内表面密封滑动连接；

所述外套筒的内侧底部中轴处设有主超声换能器，所述内套筒的底部设有反射片，所述外套筒和内套筒之间设有气体腔，所述气体腔内设有介质气体；

所述主超声换能器的输出端电性连接有运算单元，所述运算单元包括误差修正拟合单元，所述误差修正拟合单元的输出端电性连接有位移-质量转换单元；

所述运算单元的输出端电性连接有CAN通信模块，所述CAN通信模块与仪表端的输入端电性连接；

当所述内套筒升高时，所述气体腔的体积增大，所述介质气体的密度减小，所述主超声换能器发射的高频超声波的传播速度减小，通过所述主超声换能器发射的高频超声波信号的接收时间确定内套筒的高度以及超声波的传播速度；当所述叉头叉起货物时，根据所述主超声换能器发射的高频超声波信号在介质气体中的传播时间和速度确定内套筒下降的位移差，并将该位移差值通过运算单元和CAN通信模块在所述仪表端显示货物的质量值。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本申请通过设置驾驶室、液压支撑杆、连接梁、叉头、外套筒、内套筒、主超声换能器、反射片和气体腔等部件的相互配合，共同解决了对货物质量检测精度低的问题，叉头将货物叉起，货物在自重的作用下带动连接梁向下移动，连接梁带动内套筒在外套筒内部向下移动，主超声换能器通过发射高频超声波，通过检测超声波的传播时间和传播速度可以求出内套筒在外套筒内部的下滑距离，并通过运算单元对该位移差值进行拟合修正，最终通过CAN通信模块传输至仪表端，本申请对于叉车货物的质量精准计量，相较于传统的压力式质量检测，超声波测量精度高，测量速度快，检测效果好，同时还对货物具备一定的支撑保护效果，并且不会对货物的正常叉运造成影响，并可以通过多组数据的拟合修正，进一步提高检测结果的稳定性和准确性，有效地提高了对货物检测的全面性。

2、本申请通过设置侧超声换能器、密封环、气体腔和介质气体等部件的相互配合，共同解决了在叉头高度不同时检测的准确性，叉头插进货物后，通过检测对称两个承重装置检测到的位移差值判断货物的重心是否位于叉头的中心位置，当左右两个主超声换能器检测到的位移差值大于所设阈值时，说明货物在叉头端发生左右倾斜，当同一承重装置内的侧超声换能器检测到的高度差值大于所设阈值时，说明货物在叉头端发生前后倾斜，此时驾驶员均可对叉头的插入位置进行调节，同时当叉头的高度不同时，内套筒的高度不同，介质气体的浓度不同，超声波的传播速度不同，通过超声波的传播时间确定内套筒的高度，并获取超声波的传播速度，并根据该传播速度在叉头提起货物时，测得内套筒在外套筒的下降位移差值，通过该位移差值求出货物的质量，该装置及方法不仅可以通过检测位移得到货物的质量值，检测精度高，检测效果好，检测效率高，同时还能根据在不同的检测高度，得到不同的超声波传播速度，进一步地降低检测误差，提高检测准确性，并且还能检测货物的重心是否是否位于叉头的重心，提高叉运的安全性，避免造成安全事故。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的叉头位置的结构示意图；

图3为本发明的叉头位置的右视示意图；

图4为本发明的承重装置的剖视示意图；

图5为图4中A处的放大示意图；

图6为本发明的数据计算流程图。

附图标记：1、车体；2、车轮；3、驾驶室；4、仪表端；5、防撞梁；6、座椅；7、方向盘；8、液压支撑杆；9、支架；10、连接梁；11、叉头；12、外套筒；13、内套筒；14、主超声换能器；15、反射片；16、气体腔；17、限位座；18、滑动座；19、侧超声换能器；20、密封环；21、排气管；22、驱动轴；23、滑槽；24、滑块；25、承重装置。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

第一实施例

如图1-6所示，一种超声波测重方法，包括车体1，车体1可应用于电动叉车、内燃叉车和仓储叉车，本申请主要是用于叉车领域，车体1的顶部设有驾驶室3，驾驶室3用于司机驾驶使用，驾驶室3内设有仪表端4，仪表端4电性控制各电器元件。

驾驶室3包括座椅6，座椅6的一侧设有方向盘7，方向盘7位于仪表端4远离支架9的一侧，方向盘7操作整个叉车，方便其进行工作，驾驶室3的外表面设有防撞梁5，防撞梁5具备很好的防撞效果，防止叉车发生侧翻时对驾驶室3内部的驾驶员的人身健康造成威胁。

车体1的底部转动连接有驱动轴22，驱动轴22的两侧设有车轮2，车体1的顶部设有排气管21，驾驶员通过方向盘7操作驱动轴22转动，驱动轴22带动车轮2转动实现叉车的正常行驶，排气管21主要是作为排气部件，从而方便叉车的正常行驶。

车体1的一侧设有支架9，车体1的一侧设有液压支撑杆8，液压支撑杆8的输出端设有连接梁10，连接梁10滑动连接于支架9外表面，因此当液压支撑杆8启动时会带动连接梁10在支架9内部滑动，从而实现叉车的基本运输效果，连接梁10远离车体1的一侧对称设有两个叉头11，叉头11主要用于对货物的插接固定，从而方便对货物进行转移，并且对称设置两个可以有效地提高叉运的稳定性，连接梁10的底部对称设有两个承重装置25，对称设置提高承重装置25的检测精准性，承重装置25的底部与车体1的顶部固定连接，承重装置25可以对叉车叉头11位置的货物的质量进行称重，精准地获取货物的质量，并将该质量信息传递至仪表端4进行显示，方便驾驶员第一时间获取货物的质量信息，便于后续的工作进行。

承重装置25包括外套筒12，外套筒12的底部与车体1的顶部固定连接，外套筒12内部滑动连接有内套筒13，内套筒13的顶部与连接梁10的底部固定连接，则当叉头11插入货物并叉头11不断上升时，货物会对叉头11施加向下的反作用力，此时连接梁10受到该作用力的作用下会挤压内套筒13在外套筒12内部发生向下的滑动，内套筒13的外表面设有密封环20，密封环20的外侧与外套筒12的内表面密封滑动连接，通过密封环20可以实现外套筒12和内套筒13之间的绝对密封环境，同时还不影响内套筒13在外套筒12内部的正常滑动。

外套筒12的内侧底部中轴处设有主超声换能器14，内套筒13的底部设有反射片15，外套筒12和内套筒13之间设有气体腔16，气体腔16内设有介质气体，则主超声换能器14发生高频的超声波信号，在反射片15的反射作用下重新回到主超声换能器14内，通过检测超声波信号的速度与传输时间可以算出外套筒12与内套筒13之间的距离，在对货物的质量进行检测时，就可以通过检测没有货物时的高度值与承载货物后的高度值之差，再通过一系列的算法最终求出货物的质量，该检测精准度高，检测方便快捷。

介质气体的成分包括氮气和二氧化碳，介质气体的成分和性质稳定，可以作为超声波传输的介质环境，并且可以不会对超声波的正常传输造成影响，可以提高检测精度，保证检测质量。

主超声换能器14的输出端电性连接有运算单元，运算单元包括误差修正拟合单元，误差修正拟合单元的输出端电性连接有位移-质量转换单元，误差修正拟合单元将主超声换能器14采集的位移信息结合承重装置25的误差特征曲线将承重装置25的机械误差修正至理想状态，位移-质量转换单元将误差拟合修正单元处理后的位移信息转化为质量信息，通过误差修正拟合单元可以将主超声换能器14检测到的距离信息进行调节拟合，避免其误差对检测结果的影响，最终获得最佳的高度值，将该高度值传输至位移-质量转换单元将位移差值信息并转化为质量信息，从而获得所需的货物质量。

运算单元的输出端电性连接有CAN通信模块，CAN通信模块与仪表端4的输入端电性连接，通过CAN通信模块可以将货物的质量信息传输至仪表盘4端，并通过仪表盘4端进行呈现。

支架9的内壁两侧设有滑槽23，连接梁10的两侧设有滑块24，滑槽23与滑块24滑动连接，通过滑块24与滑槽23的限位滑动效果，可以保证连接梁10在支架9内进行滑动，有效地避免了叉头11叉起货物时连接梁10发生晃动从而降低叉车运输的稳定性。

支架9的顶部设有限位座17，限位座17主要起到限位保护的作用，防止叉头11升起太高从而使整个叉车失去重心发生侧翻，连接梁10的底部设有滑动座18，滑动座18底部与液压支撑杆8的输出端铰接，通过滑动座18，不仅实现了液压支撑杆8对连接梁10的支撑效果，还有效地对连接梁10进行限位，提高其支撑强度，保证货物提升稳定性。

使用时，驾驶员在驾驶室3内通过操作方向盘7带动驱动轴22转动以及转向，实现车轮2的转动与转向，最终对车体1的行驶进行操控，并且通过观察仪表端4获取车辆的基本信息以及叉头11端的货物信息。

当需要对货物进行叉运时，驾驶员驾驶车辆到达货物端，叉头11插进货物内部，此时仪表端4控制液压支撑杆8启动并带动连滑动座18在支架9内滑动，滑动座18带动连接梁10升起并带动叉头11升起从而实现对货物的叉起，此时货物在自身重力的作用下会对连接梁10施加向下的作用力，则连接梁10在该作用力的作用下会对承重装置25底部的内套筒13施加作用力。

内套筒13在该作用力的作用下会在外套筒12内部向下发生位移，此时主超声换能器14启动会对该位移量进行精确的计量，主要的计量方式为主超声换能器14会发射超声波信号，该信号在气体腔16内稳定的介质气体内会向反射片15端移动，并在反射片15的反射作用下该超声波信号会重新回到主超声换能器14内，由于超声波在介质气体内的传播速度是稳定的，因此通过检测超声波在气体腔16内的传播时间，就可以得到内套筒13底部与外套筒12内侧底部的高度值，通过检测对货物的叉起前与叉起后内套筒13稳定后的两次高度值，就可以得到内套筒13在外套筒12内的位移差值。

且由于主超声换能器14会高频发生超声波信号，因此在内套筒13向下移动过程中检测到的位移差值会不断增大，当检测到的位移差值不再增大时，说明内套筒13趋于稳定，货物的全部质量均被检测到，该检测精确度高，且变化过程稳定高效。

计量后的位移差值结果会传输到运算单元内，先通过误差修正拟合单元对该数据进行机械误差的拟合修正，将检测到的结果尽可能地接近于理想情况，主要是通过内套筒13稳定后的多组数据的对比分析求得的，该过程可通过多次实现进行求出，在此不做赘述。

经过拟合修正的位移差值通过位移-质量转换单元，可以将该位移差值数据转化为质量数据，并通过CAN通信模块输出至仪表端4进行数据的呈现，其中，位移-质量转化单元通过多次试验可以求出一套转换公式，该公式可以直接将位移差值数据转化为质量值数据，在此对该转换公式不做赘述。

仪表端4在获取到货物的质量信息后，可以通过操控液压支撑杆8对改变连接梁10在支架9端的高度，从而便于对货物进行叉运，将货物叉运到合适位置后，只需将货物重新放下，并且控制液压支撑杆8恢复原位即可。

本申请对叉车货物的质量精准计量，相较于传统的压力式质量检测，超声波测量精度高，测量速度快，检测效果好，同时还对货物具备一定的支撑保护效果，并且不会对货物的正常叉运造成影响，并可以通过多组数据的拟合修正，进一步提高检测结果的稳定性和准确性，有效地提高了对货物检测的全面性。

第二实施例

基于第一实施例提供的一种超声波测重方法，在实际对货物质量的检测时，需要根据超声波的传播时间以及传播速度，已知超声波在稳定的气体内传播速度是稳定的，但超声波在不同的气体浓度内传播的速度不一样，因此在叉头11的高度不同时，气体腔16内的介质气体的密度不同，同样的超声波的传递速度不同，则检测到的内套筒13的下降位移不同，求出的最终货物的质量也不同，同理，在实际使用时由于货物的质量分配不均，或者在叉头11插进货物的位置不同，货物在提起时由于重心不稳会出现倾斜，甚至发生翻倒，并且在叉头11未完全插入货物就对货物进行提起时，由于杠杆原理使得车体1端随之发生翘起进而造成重大安全事故，并且在货物随叉头11不断升高时，驾驶员无法获取货物精准的升高高度，从而增大叉运难度，甚至出现安全事故，为了解决以上问题，该超声波检测技术还包括：主超声换能器14的两侧设有侧超声换能器19，侧超声换能器19与主超声换能器14的各项性能以及电性连接方式均相同，侧超声换能器19位于与叉头11平行方向，通过侧超声换能器19可以间接检测货物位于叉头11的位置，当货物位于叉头11前端时，由于叉头11端部货物的压力作用，导致叉头11会发生倾斜，叉头11会带动连接梁10发生倾斜，此时位于主超声换能器14前端的侧超声换能器19检测到的高度值小于后端的侧超声换能器19检测到的高度值，则需要驾驶员继续驾驶车体1带动叉头11向前叉入，从而保证货物均匀的位于叉头11顶部。

介质气体的密度随气体腔16的体积增大而减小，主超声换能器14的超声波传递速度随气体密度的增大而增大，因此当内套筒13在外套筒12内部向上移动时，气体腔16内的体积增大，则气体腔16内部的介质气体的浓度密度降低，主超声换能器14和侧超声换能器19发出的超声波速度减小，超声波传播的时间增大。

使用时，驾驶员驾驶车体1将车辆移动至货物底部，由于货物底部的叉运位置不同，此时驾驶员控制液压支撑杆8带动连接梁10升至所需高度，从而保证叉头11可以稳定插进货物，此时由于连接梁10升高，因此内套筒13在外套筒12内部升高，则气体腔16内的体积增大，由于气体腔16内设有介质气体，因此该介质气体的密度降低，则主超声换能器14和侧超声换能器19所产生的超声波的传播速度降低，当连接梁10到达合适位置时，内套筒13在外套筒12内的高度一定，因此气体腔16内的介质气体的浓度一定，通过主超声换能器14检测到的超声波的传播时间，可间接地求得在该介质气体浓度下的超声波的传播速度，并且求出外套筒12底部与内套筒13内侧顶部的高度值，且该超声波在不同浓度的介质气体内的传播时间与传播速度的拟合比例关系可通过多次试验求得，在此不做赘述。

在得到所需的超声波的传播速度以及连接梁10的高度后，驾驶员操作车体1插接进货物内，插接完成后驾驶员控制液压支撑杆8带动连接梁10提升，从而叉头11带动货物提升，在提升过程中，如果货物的重心未处于左右两个叉头11的正中位置，则货物会对一侧的叉头11的压力大于另一侧，此时连接梁10在叉头11不对称的压力作用下会发生倾斜，则连接梁10对底部两侧的内套筒13顶部的压力不同，内套筒13在受到压力的情况下在外套筒12内部向下滑动地距离不同，两个外套筒12内侧底部的主超声换能器14检测到的内套筒13的位移差值不相同，当两个主超声换能器14检测到的位移差值大于所设的阈值时，说明货物在叉头11位置的倾斜程度过大，此时仪表端4会对驾驶员进行提醒，提醒驾驶员重新调整货物在叉头11上的位置，保证货物的重心位于两个叉头11之间。

当驾驶员操作叉头11插入货物的深度过小时，货物会对叉头11的前端施加压力，则叉头11会在前后方向发生倾斜，叉头11会带动连接梁10在与叉头11水平方向上发生倾斜，对应的位于外套筒12内底部的两个侧超声换能器19检测到的高度值出现差值，当两个侧超声换能器19检测到的高度值的差值大于所设的阈值时，说明叉头11插入的长度过小，仪表端4会对驾驶员进行提醒，提醒驾驶员重新操作车体1向货物端移动进而增大叉头11的插入深度，保证叉头11的插入深度符合要求，提高叉车的稳定性。

当以上问题均未出现，货物稳定放置在叉头11顶部时，由第一实施例可知，货物对叉头11的压力会带动内套筒13在外套筒12内部向下移动，此时主超声换能器14发生出高频的超声波信号，由于内套筒13在该情况下在外套筒12内的滑动距离很小，因此气体腔16内的介质气体的浓度变化很小，则介质气体的浓度对超声波的传播速度的影响很小，因此此时超声波的传播速度不发生变化，并通过检测内套筒13向下移动前后的时间差值，从而求得内套筒13在外套筒12内部向下的位移差值，并由第一实施例可知，通过将多次检测到的位置值运输至运算单元，通过误差修正拟合单元以及位移-质量转换单元将该位移差值数据转换为质量数据，最终将该质量数据通过CAN通信模块传输至仪表端4进行呈现。

进一步的，当叉头11叉起货物并完成称重后，需要将货物抬起并运输，此时驾驶员操作液压支撑杆8带动连接梁10上升，在连接梁10上升的过程中内套筒13会在外套筒12内部同步上升，由上述可知在内套筒13上升时气体腔16内的体积增大，介质气体的浓度降低，主超声换能器14发生出的高频超声波信号的传播速度减小，通过获取主超声换能器14发出的超声波信号的接收时间，并通过时间-速度对比关系得到此时超声波的传播速度，通过该传播速度与时间求得内套筒13的上升高度，并通过运算单元以及CAN通信模块传输至仪表端4供驾驶员获取。

尤其的，在该实施例中超声波的传播速度以及在气体腔16内的传播时间是有一套完整的对应数据分析表的，只需检测到超声波的传播速度，就可以对应指导在该气体腔16内介质气体的浓度下超声波的传播速度，最终获取到内套筒13底部与外套筒12内侧底部的高度值，该过程需要进行大量数据分析求得，在此就不做赘述。

尤其的，当驾驶员驾驶车体1到达凹凸不平的路面时，通过内套筒13与外套筒12的滑动连接行驶，可以在车体1发生上下活动时保证连接梁10仍处于相对的稳定状态，并且通过主超声换能器14检测在颠簸路段内套筒13相对外套筒12发生的位移差值，就可以有效地得到该路面的凹凸程度，且在叉运货物时已经提前获知货物的质量以及高度，因此货物在该运输状态下所能承受的最大颠簸幅度同样已经确定，当在行驶时主超声换能器14检测到内套筒13相对外套筒12发生的位移差值大于所设阈值时，说明该路段过于颠簸，就会通过仪表端4提醒驾驶员减速慢行，避免对货物造成损坏。

该装置及方法不仅可以通过检测位移得到货物的质量值，检测精度高，检测效果好，检测效率高，同时还能根据在不同的检测高度，得到不同的超声波传播速度，进一步地降低检测误差，提高检测准确性，并且还能检测货物的重心是否位于叉头11的重心，提高叉运的安全性，避免造成安全事故。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种超声波测重方法，利用超声波测重装置实现，所述测重装置安装在叉车车体，所述车体的顶部设有驾驶室，所述驾驶室内设有仪表端；

所述车体的一侧设有支架，所述车体的一侧设有液压支撑杆，所述液压支撑杆的输出端设有连接梁，所述连接梁滑动连接于支架外表面，所述连接梁远离车体的一侧对称设有两个叉头，所述连接梁的底部对称设有两个承重装置，所述承重装置的底部与车体的顶部固定连接；

所述承重装置包括外套筒，所述外套筒的底部与车体的顶部固定连接，所述外套筒内部滑动连接有内套筒，所述内套筒的顶部与连接梁的底部固定连接，所述内套筒的外表面设有密封环，所述密封环的外侧与外套筒的内表面密封滑动连接；

所述外套筒的内侧底部中轴处设有主超声换能器，所述内套筒的底部设有反射片，所述外套筒和内套筒之间设有气体腔，所述气体腔内设有介质气体；

所述主超声换能器的输出端电性连接有运算单元，所述运算单元包括误差修正拟合单元，所述误差修正拟合单元的输出端电性连接有位移-质量转换单元；

所述运算单元的输出端电性连接有CAN通信模块，所述CAN通信模块与仪表端的输入端电性连接；

其特征在于，当所述内套筒升高时，所述气体腔的体积增大，所述介质气体的密度减小，所述主超声换能器发射的高频超声波的传播速度减小，通过所述主超声换能器发射的高频超声波信号的接收时间确定内套筒的高度以及超声波的传播速度；当所述叉头叉起货物时，根据所述主超声换能器发射的高频超声波信号在介质气体中的传播时间和速度确定内套筒下降的位移差，并将该位移差值通过运算单元和CAN通信模块在所述仪表端显示货物的质量值；

所述主超声换能器的两侧设有侧超声换能器，所述侧超声换能器与主超声换能器的各项性能以及电性连接方式均相同，两个所述侧超声换能器位于与叉头平行方向；

所述误差修正拟合单元将主超声换能器采集的位移信息结合承重装置的误差特征曲线将承重装置的机械误差修正至理想状态，所述位移-质量转换单元将误差拟合修正单元处理后的位移信息转化为质量信息；

当驾驶员操作叉头插入货物的深度过小时，货物会对叉头的前端施加压力，则叉头会在前后方向发生倾斜，叉头会带动连接梁在与叉头水平方向上发生倾斜，对应的位于外套筒内底部的两个侧超声换能器检测到的高度值出现差值，当两个侧超声换能器检测到的高度值的差值大于所设的阈值时，说明叉头插入的长度过小，仪表端会对驾驶员进行提醒，提醒驾驶员重新操作车体向货物端移动进而增大叉头的插入深度；

当叉头叉起货物并完成称重后，需要将货物抬起并运输，此时驾驶员操作液压支撑杆带动连接梁上升，在连接梁上升的过程中内套筒会在外套筒内部同步上升，在内套筒上升时气体腔内的体积增大，介质气体的浓度降低，主超声换能器发生出的高频超声波信号的传播速度减小，通过获取主超声换能器发出的超声波信号的接收时间，并通过时间-速度对比关系得到此时超声波的传播速度，通过该传播速度与时间求得内套筒的上升高度，并通过运算单元以及CAN通信模块传输至仪表端供驾驶员获取；

当驾驶员驾驶车体到达凹凸不平的路面时，通过内套筒与外套筒的滑动连接行驶，在车体发生上下活动时保证连接梁仍处于相对的稳定状态，并且通过主超声换能器检测在颠簸路段内套筒相对外套筒发生的位移差值，得到该路面的凹凸程度，且在叉运货物时已经提前获知货物的质量以及高度，因此货物在该运输状态下所能承受的最大颠簸幅度同样已经确定，当在行驶时主超声换能器检测到内套筒相对外套筒发生的位移差值大于所设阈值时，说明该路段过于颠簸，就会通过仪表端提醒驾驶员减速慢行。

2.根据权利要求1所述的一种超声波测重方法，其特征在于，所述介质气体的成分包括氮气和二氧化碳，所述介质气体的成分和性质稳定。

3.根据权利要求1所述的一种超声波测重方法，其特征在于，所述驾驶室包括座椅，所述座椅的一侧设有方向盘，所述方向盘位于仪表端远离支架的一侧，所述驾驶室的外表面设有防撞梁。

4.根据权利要求1所述的一种超声波测重方法，其特征在于，所述车体的底部转动连接有驱动轴，所述驱动轴的两侧设有车轮，所述车体的顶部设有排气管。

5.根据权利要求1所述的一种超声波测重方法，其特征在于，所述支架的内壁两侧设有滑槽，所述连接梁的两侧设有滑块，所述滑槽与滑块滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种超声波测重方法，其特征在于，所述支架的顶部设有限位座，所述连接梁的底部设有滑动座，所述滑动座底部与液压支撑杆的输出端铰接。

7.根据权利要求1所述的一种超声波测重方法，其特征在于，所述仪表端电性连接各电气元件。

8.根据权利要求1所述的一种超声波测重方法，其特征在于，所述车体可应用于电动叉车、内燃叉车和仓储叉车。