CN202704827U - 一种起重机吊钩无线称重装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种起重机吊钩无线称重装置，包括传感器（1）、信号前端处理模块（2）、信号后端处理模块（3）和重量显示仪表（4），其中所述传感器（1）直接安装在吊钩上，所述信号前端处理模块（2）连接于传感器（1），并将其采集信号进行处理后以无线方式发送至信号后端处理模块（3），所述信号后端处理模块（3）将接收到的信号进行处理后输出到重量显示仪表（4）进行称重显示。这种无线称重装置基于直接取力的方式采集重量信号，能够准确的感测吊钩上负载的重量，测重精度高且不存在信号不稳的缺陷。
Description
技术领域
本实用新型涉及起重机的高精度称重领域，更具体的涉及一种起重机吊钩无线称重装置。
背景技术
目前，大部分起重机称重装置的重量信号取自钢丝绳的张力或钢丝绳的拉力，鉴于信号传送的便利目的，传感器大都安装在轴承座或三滑轮取力装置上，没有安装在吊钩上，其直接感测到的是钢丝绳张力或钢丝绳拉力，然后再将这种感测信号转换为对应的重量信号，因此传统的起重机称重装置采用的是一种间接的取力方式，这些方式都存在一定的理论误差，而且在重物升降过程中，由于钢丝绳存在弹性，会导致起重量信号不稳定和不准确，称重装置的称重精度较低。
发明内容
为了克服现有起重机称重装置存在的称重信号不稳、称重精度较低的缺陷，本实用新型提供一种可直接安装在吊钩上、基于直接取力方式工作的无线称重装置，其在理论上不存在称重误差，具有很高的称重精度，且更不存在由于钢丝绳的弹性等造成的称重信号不稳的问题。
本实用新型的技术方案为：
一种起重机吊钩无线称重装置，包括传感器和重量显示仪表，还包括信号前端处理模块和信号后端处理模块，其中所述传感器直接安装在吊钩上，所述信号前端处理模块连接于传感器，并将其采集信号进行处理后以无线方式发送至信号后端处理模块，所述信号后端处理模块将接收到的信号进行处理后输出到重量显示仪表。
进一步的根据上述无线称重装置，其中所述信号前端处理模块包括A/D转换电路、CPU控制电路和无线收/发电路，所述A/D转换电路连接于传感器，将传感器采集的模拟信号转换为数字信号后输出至CPU控制电路，所述CPU控制电路将处理后的数字信号输出至无线收/发电路，所述无线收/发电路将数字信号以无线方式发送。
进一步的根据上述无线称重装置，其中所述信号后端处理模块包括D/A转换电路、CPU控制电路和无线收/发电路，所述无线收/发电路接收信号前端处理模块发送的数字信号，并将其传输至CPU控制电路，CPU控制电路将处理后的数字信号输出至D/A转换电路，所述D/A转换电路将数字信号转换成模拟信号后输出至重量显示仪表。
进一步的根据上述无线称重装置，其中所述信号前端处理模块中还包括有调试电路和数码管显示部件，所述调试电路包括调零和调满电路，连接于A/D转换电路中；所述数码管显示部件连接于CPU控制电路；所述信号后端处理模块中还包括有数码管显示部件，所述数码管显示部件连接于其中的CPU控制电路。
进一步的根据上述无线称重装置，其中所述A/D转换电路为AD7705转换器，所述CPU控制电路为89S52单片机，所述无线收/发电路为nRF24L01芯片，所述D/A转换电路为AD420转换器。
进一步的根据上述无线称重装置，其中所述传感器为能够直接感测重量的应力称重传感器，并直接安装在起重机的吊钩载重位置上，所述信号前端处理模块安装在吊钩组件上；所述信号后端处理模块安装在起重机的司机室内。
进一步的根据上述无线称重装置，其中所述信号前端处理模块与信号后端处理模块在硬件上采用同一块电路板。
进一步的根据上述无线称重装置，其中所述称重装置还包括为所述信号前端处理模块供电的供电装置，该供电装置包括太阳能光伏板和蓄电池，太阳能光伏板为蓄电池充电，蓄电池为信号前端处理模块供电。
本实用新型的有益效果是：
1、通过直接把传感器安装在吊钩上，采用直接取力的方式称重，能够有效的消除理论称重误差，提高称重精度；
2、将传感器安装在吊钩上的设置能够有效避免因钢丝绳弹性造成的称重信号不稳定的问题；
3、采用无线传输方式进行称重信号的传输，使得称重显示装置设置更为方便。
附图说明
图1是本实用新型传感器及相关部件在吊钩组件上的布置图；
图2是本实用新型的工作原理框图。
图中各附图标记的含义为：
1-传感器、2-信号前端处理模块、3-信号后端处理模块、4-重量显示仪表、5-太阳能光伏板、6-蓄电池。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案进行进一步的描述，但并不意味着将本实用新型的保护范围限制于此。
如附图1所示，本实用新型的无线称重装置包括传感器1、信号前端处理模块2、信号后端处理模块3、重量显示仪表4以及供电装置，其中该传感器1优选为能够直接感测重量的应力称重传感器，其直接安装在起重机的吊钩载重位置上，如附图1所示，在起重机通过吊钩吊起负载时，该负载的重量信号便直接能够被传感器1所感测。进一步上述信号前端处理模块2也同时安装在吊钩组件上（非载重位置）并与传感器1相连接，该信号前端处理模块2直接采集传感器1感测到的模拟称重信号，并包括A/D转换电路、CPU控制电路和无线收/发电路，其中A/D转换电路将采集到的传感器模拟信号转换成数字信号并传输至CPU控制电路，该CPU控制电路将转换后的数字信号进行去噪、放大、发送格式等运算处理后，输出至无线收/发电路，该无线收/发电路按照CPU控制电路预设的发送频率将处理后的数字信号无线发送出去，从而通过该信号前端处理模块2能够及时采集传感器1感测的称重信号，并将其转化为理想的数字信号发送出去。
上述信号后端处理模块3安装在起重机的司机室内，其能够及时接收信号前端处理模块2发出的数字信号，并把接收到的数字信号转换成模拟信号输出到外部重量显示仪表4进行称重重量的显示。具体的该信号后端处理模块3包括无线收/发电路、CPU控制电路和D/A转换电路，该无线收/发电路接收信号前端处理模块2发出的数字信号，并将接收到的数字信号传输至其中的CPU控制电路，CPU控制电路将运算处理（与实际显示重量相对应）后的数字信号输出至D/A转换电路，D/A转换电路将数字信号转换成模拟信号后输出至外部重量显示仪表4，通过该显示仪表4显示吊钩负载的实际重量。
可见本实用新型的上述无线称重装置中，传感器基于直接取力的方式采集重量信号，且通过控制电路运算处理后无线发送到显示终端，并转换为对应的称重重量数据进行显示，这种称重方式能够准确的感测吊钩上负载的重量，测重精度高且不存在信号不稳的缺陷。
进一步优选的，为了提高称重精度，上述信号前端处理模块2中还包括有调试电路和数码管显示部件，该调试电路包括调零和调满电路，连接于A/D转换电路中，用于对待转换的传感器模拟信号进行校准；所述的数码管显示部件连接于CPU控制电路，用于实时显示重量数据的大小以便于调试。同样，上述信号后端处理模块3中的CPU控制电路中也可连接有数码管显示电路，以显示接收到的数字量的大小，便于调试。
优选的，上述信号前端处理模块2中的A/D转换电路可采用AD7705（16位）转换器，CPU控制电路可采用89S52单片机，无线收/发电路可采用nRF24L01芯片。上述信号后端处理模块2中的D/A转换电路可采用AD420转换器，CPU控制电路可采用89S52单片机，无线收/发电路可采用nRF24L01芯片。
进一步的本实用新型为解决吊钩上信号前端处理模块2的供电问题，采用蓄电池供电方式，为避免蓄电池经常性更换（吊钩上的电池更换不便利），采用了太阳能光伏板5为蓄电池6充电，如附图1所示。
本实用新型为实现模块的通用性，信号前端处理模块2和信号后端处理模块3在硬件上可设计成同一电路板，仅在CPU模块上写入不同的程序加以区分。
以上仅是对本实用新型的优选实施方式进行了描述，并不将本实用新型的技术方案限制于此，本领域技术人员在本实用新型的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴，如其中所述各电路可选择其他型号的芯片，这些都属于本实用新型的技术范畴，本实用新型具体的保护范围以权利要求书的记载为准。
Claims (8)
1.一种起重机吊钩无线称重装置，包括传感器（1）和重量显示仪表（4），其特征在于，还包括信号前端处理模块（2）和信号后端处理模块（3），其中所述传感器（1）直接安装在吊钩上，所述信号前端处理模块（2）连接于传感器（1），并将其采集信号进行处理后以无线方式发送至信号后端处理模块（3），所述信号后端处理模块（3）将接收到的信号进行处理后输出到重量显示仪表（4）。
2.根据权利要求1所述的无线称重装置，其特征在于，所述信号前端处理模块（2）包括A/D转换电路、CPU控制电路和无线收/发电路，所述A/D转换电路连接于传感器（1），将传感器（1）采集的模拟信号转换为数字信号后输出至CPU控制电路，所述CPU控制电路将处理后的数字信号输出至无线收/发电路，所述无线收/发电路将数字信号以无线方式发送。
3.根据权利要求2所述的无线称重装置，其特征在于，所述信号后端处理模块（3）包括D/A转换电路、CPU控制电路和无线收/发电路，所述无线收/发电路接收信号前端处理模块（2）发送的数字信号，并将其传输至CPU控制电路，CPU控制电路将处理后的数字信号输出至D/A转换电路，所述D/A转换电路将数字信号转换成模拟信号后输出至重量显示仪表（4）。
4.根据权利要求2或3所述的无线称重装置，其特征在于，所述信号前端处理模块（2）中还包括有调试电路和数码管显示部件，所述调试电路包括调零和调满电路，连接于A/D转换电路中，所述数码管显示部件连接于其中的CPU控制电路；所述信号后端处理模块（3）中还包括有数码管显示部件，所述数码管显示部件连接于其中的CPU控制电路。
5.根据权利要求3所述的无线称重装置，其特征在于，所述A/D转换电路为AD7705转换器，所述CPU控制电路为89S52单片机，所述无线收/发电路为nRF24L01芯片，所述D/A转换电路为AD420转换器。
6.根据权利要求1-3任一项所述的无线称重装置，其特征在于，所述传感器（1）为能够直接感测重量的应力称重传感器，并直接安装在起重机的吊钩载重位置上；所述信号前端处理模块（2）安装在吊钩组件上；所述信号后端处理模块（3）安装在起重机的司机室内。
7.根据权利要求1-3任一项所述的无线称重装置，其特征在于，所述信号前端处理模块（2）与信号后端处理模块（3）在硬件上采用同一块电路板。
8.根据权利要求1-3任一项所述的无线称重装置，其特征在于，所述称重装置还包括为所述信号前端处理模块（2）供电的供电装置，该供电装置包括太阳能光伏板（5）和蓄电池（6），太阳能光伏板（5）为蓄电池（6）充电，蓄电池（6）为信号前端处理模块（2）供电。
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|---|---|---|---|---|
| CN104071697A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-10-01 | 太原重工股份有限公司 | 起重机及其远程称量装置 |
| WO2017219105A1 (pt) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | Brasil Terminal Portuário S.A. | Sistema de pesagem wireless aplicado em guindastes, utilizando células de carga com dupla função, pesagem e segurança |
| CN107539877A (zh) * | 2016-06-23 | 2018-01-05 | 利勃海尔工厂埃英根有限公司 | 吊钩载荷称重设备 |
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