CN207231608U - 压电式轮轴识别器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及车辆称重领域，公开了一种压电式轮轴识别器，包括基座、芯体和设置在芯体上的多个压电陶瓷片，所述芯体为长条状，所述芯体上设有上下两排错落等间距长条状通孔，所述上下通孔重叠对置中间贴有压电陶瓷片，且芯体另一侧相应的位置也贴有压电陶瓷片，所述每相对应的一组压电陶瓷片由导线串联一起，所述芯体上有N组压电陶瓷片，所述N条导线经线管固定从基座一端引出。其采用压电陶瓷片作为敏感元件，每对陶瓷片单独输出信号，信号独立性好，测量灵敏度高；通过端盖与基座多重密封及多重固定连接，不仅解决了识别器的防水问题，而且解决识别器因密封不当而引起信号异常、性能不稳定、使用寿命短的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆称重领域，尤其涉及一种压电式轮轴识别器。
背景技术
目前市场上轮轴识别器一般有两种，一种是开关量式，另一种是应变片式力传感。这两种目前存在的问题，因单个检测单元受力较大并且要有排水系统，易损坏，维护成本高。
压电式轮轴识别器是利用压电陶瓷压电效应，当有力作用在压电陶瓷上，压电陶瓷就会产生电荷，通过电路放大就能产生信号。
大部分的压电式轮轴识别器，敏感性差，灵敏度低，测量精度不准确，且很多压电式轮轴识别器没有对检测单元进行密封保护，经过多次车轮碾压后，密封就不可靠了，检测单元经常泡在泥水中。目前各厂家的压电式轮轴识别器使用寿命都很短，更换频繁。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种压电式轮轴识别器，以解决压电式轮轴识别器敏感性差，灵敏度低，测量精度不准确，使用寿命短，更换频繁等问题。
本实用新型的技术方案是一种压电式轮轴识别器，包括基座、芯体和设置在芯体上的多个压电陶瓷片，所述芯体为长条状，所述芯体上设有上下两排错落等间距长条状通孔，所述上下通孔重叠对置中间贴有压电陶瓷片，且芯体另一侧相应的位置也贴有压电陶瓷片，所述每相对应的一组压电陶瓷片由导线串联一起，所述芯体上有N组压电陶瓷片，所述N条导线经线管固定从基座一端引出。
进一步的，所述芯体截面为“工字型”。
进一步的，所述基座内具有贯穿的腔体，所述腔体内设置有上下平行对应的芯体定位槽。
进一步的，还包括两端端盖，所述端盖上设有凹槽，所述凹槽处放置有与凹槽相匹配的锥形密封圈，所述端盖经锥形密封圈与基座内腔体连接，并在接口处填充灌封胶，所述端盖两端设有螺孔，所述端盖两端与基座通过螺钉固定连接。
进一步的，所述识别器一端端盖为识别器出线端盖，另一端端盖为识别器不出线端盖。
进一步的，所述出线端盖一侧设有电路板安装槽，所述电路板安装槽内设有电路板，所述N条导线连接电路板，所述电路板出线由出线端盖引出，经出线密封固定。
进一步的，所述出线密封依次包括密封锥、紧线接头、出线转接头、出线接头、螺帽；所述出线端盖侧端有出线孔，出线孔由相连接的里外两节构成，里出线孔形状与密封锥形状相匹配，外出线孔有第一螺纹与紧线接头相匹配，外出线孔与紧线接头连接部分的间隙均填充有高分子材料胶，如硅橡胶；所述出线转接头通过螺钉与出线端盖固定连接，所述出线转接头与出线端盖连接处一端设置有内孔，内孔形状与紧线接头相匹配，所述出线转接头另一端设置有与出线接头一端相匹配的第二螺纹；所述出线接头另一端依次设置有第三螺纹和台阶，台阶与气管相匹配，螺帽穿过气管外壁与第三螺纹相匹配。
进一步的，所述N条导线采集信号依次经零漂隔离电路、阻抗变换电路、信号转换电路、滤波放大电路，再经波形整形、计数，经数据处理上传给外部装置。
进一步的，所述基座上下表面均设置有存胶槽，所述基座上表面贴有石材，所述基座与石材间填充有灌封胶。
进一步的，所述基座两侧分别贴有橡胶垫。
本实用新型的有益效果是：
1.采用压电陶瓷片作为敏感元件，且每对压电陶瓷片单独输出信号，信号独立性好，测量灵敏度高；在芯体上设有上下两排错落等间距长条状通孔，上下通孔重叠对置中间贴有压电陶瓷片，且芯体另一侧相应的位置也贴有压电陶瓷片，以芯体上的应力集中区作为贴片区域，当受力时，应力集中区域的应力比周围环境的应力高，变形更大，压电陶瓷片变形也大，这样敏感性好。
2.采用芯体截面为“工字型”，使得识别器承受的应力集中，从而使得压电陶瓷片的敏感性好，灵敏度高。
3.识别器基座在安装时，需要通过工装夹具的挤压、拉伸、顶撑，而本实用新型通过芯体定位槽将芯体固定在腔体内，避免了检测位置的偏置，使识别器的信号采集更精准，重复性和一致性更好，同时可有效固定识别器的芯体，达到长期稳定性好的效果；
4.在端盖上设有凹槽，且凹槽处设置有与凹槽相匹配的锥形密封圈，端盖经锥形密封圈与基座内腔体连接，并在接口处填充灌封胶；在端盖两端设有螺孔，端盖两端与基座又通过螺钉固定连接，多重密封及固定连接，不仅解决了识别器的防水问题，而且解决识别器因密封不当而引起信号异常、性能不稳定、使用寿命短的问题；
5.采用端盖密封和出线密封，能有效保证识别器密封效果，保持识别器内部环境绝缘介质稳定，从而解决识别器因密封不当而引起信号异常、性能不稳定的问题。
6.识别器采集的信号经电路优化处理，大大提高了数据采集精度，避免数据错乱。
7.在基座上下表面均设置有存胶槽，在基座上表面贴有石材，基座与石材间填充有灌封胶，增加存胶槽会增加石材附着力，使得粘贴更牢固；
8.基座两侧分别贴有橡胶垫，当基座内腔体向外产生形变时，橡胶垫可起到缓冲作用。
附图说明
图1为本实施例一提供的压电式轮轴识别器的整体结构示意图；
图2为本实施例二提供的压电式轮轴识别器的芯体结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的压电式轮轴识别器的端盖结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的压电式轮轴识别器的出线端盖结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的压电式轮轴识别器的电路结构示意图；
图6为本实用新型实施例提供的压电式轮轴识别器的安装示意图；
图中：1.芯体，2.通孔，3.压电陶瓷片，4.导线，5.锥形密封圈，6.凹槽7.螺孔，8.不出线端盖，9.基座，10.存胶槽，11.石材，12.橡胶垫，13.混凝土，14.电路板安装槽，15.电路板，16.螺钉，17.出线端盖，170.密封锥，171.紧线接头，172.出线转接头，173.出线接头，174.螺帽，175.电缆，176.气管。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。
图1展示了本实用新型轮轴识别器的一种实施例，包括基座9、芯体1和设置在芯体1上的多个压电陶瓷片3，基座9内形成一个腔体，腔体内设置有上下平行对应的芯体定位槽，芯体定位槽与芯体1相匹配，芯体1为长条状，芯体1上设有上下两排错落等间距长条状通孔2，上下通孔2重叠对置中间贴有压电陶瓷片3，且芯体1另一侧相应的位置也贴有压电陶瓷片3，每相对应的一组压电陶瓷片3由导线4串联一起，芯体1上有N组压电陶瓷片3，N条导线4经线管固定从基座9一端引出。
本实用新型采用压电陶瓷片3作为敏感元件，且每对压电陶瓷片3单独输出信号，信号独立性好，测量灵敏度高；在芯体1上设有上下两排错落等间距长条状通孔2，上下通孔2重叠对置中间贴有压电陶瓷片3，且芯体1另一侧相应的位置也贴有压电陶瓷片3，以芯体1上的应力集中区作为贴片区域，当受力时，应力集中区域的应力比周围环境的应力高，变形更大，压电陶瓷片3变形也大，这样敏感性好。
基座9内具有贯穿的腔体，所述腔体内设置有上下平行对应的芯体定位槽，芯体定位槽与芯体1相匹配。识别器基座9在安装时，需要通过工装夹具的挤压、拉伸、顶撑，而本实用新型通过芯体定位槽将芯体1固定在腔体内，避免了检测位置的偏置，使识别器的信号采集更精准，重复性和一致性更好，同时可有效固定识别器的芯体1，达到长期稳定性好的效果。
图2展示了本实用新型轮轴识别器的另一种实施例，包括基座9、芯体1和设置在芯体1上的多个压电陶瓷片3，基座9内形成一个腔体，腔体内设置有上下平行对应的芯体定位槽，芯体定位槽与芯体1相匹配，芯体1为长条状，芯体1截面为“工字型”，芯体1上设有上下两排错落等间距长条状通孔2，上下通孔2重叠对置中间贴有压电陶瓷片3，且芯体1另一侧相应的位置也贴有压电陶瓷片3，每相对应的一组压电陶瓷片3由导线4串联一起，所述芯体1上有N组压电陶瓷片3，所述N条导线4经线管固定从基座9一端引出。本实施例采用芯体截面为“工字型”，使得识别器承受的应力集中，从而使得压电陶瓷片的敏感性好，灵敏度高。
如图3和图4所示，在端盖8上设有凹槽6，且凹槽6处设置有与凹槽6相匹配的锥形密封圈5，端盖8经锥形密封圈5与基座9内腔体连接，并在接口处填充灌封胶；在端盖8两端设有螺孔7，端盖8两端与基座9又通过螺钉16固定连接，多重密封及固定连接，不仅解决了识别器的防水问题，而且解决识别器因密封不当而引起信号异常、性能不稳定、使用寿命短的问题。
优选的，识别器一端端盖为识别器出线端盖17，另一端端盖为识别器不出线端盖8；出线端盖17一侧设有电路板安装槽14，电路板安装槽14内设有电路板15，所述N条导线连接电路板15，电路板15出线由出线端盖17引出，经出线密封固定。所述出线密封依次包括密封锥170、紧线接头171、出线转接头172、出线接头173、螺帽174；所述出线端盖17侧端有出线孔，出线孔由相连接的里外两节构成，里出线孔形状与密封锥170形状相匹配，外出线孔有第一螺纹与紧线接头171相匹配，外出线孔与紧线接头171连接部分的间隙均填充有高分子材料胶，如硅橡胶；所述出线转接头172通过螺钉16与出线端盖17固定连接，所述出线转接头172与出线端盖17连接处一端设置有内孔，内孔形状与紧线接头171相匹配，所述出线转接头172另一端设置有与出线接头173一端相匹配的第二螺纹；所述出线接头173另一端依次设置有第三螺纹和台阶，台阶与气管176相匹配，螺帽174穿过气管176外壁与第三螺纹相匹配。
与现有的技术相比，本实用新型的优点在于，采用端盖密封和出线密封，能有效保证识别器密封效果，保持识别器内部环境绝缘介质稳定，从而解决识别器因密封不当而引起信号异常、性能不稳定的问题。
作为较佳的实施例，出线孔还可设置在所述出线端盖17的其他端面。
如图5所示，N条导线采集信号101依次经零漂隔离电路102、阻抗变换电路和信号转换电路103、滤波放大电路104，再经波形整形105、计数106，经数据处理上传给外部装置107。识别器采集的信号经电路优化处理，大大提高了数据采集精度，避免数据错乱。
如图6所示，一般轮轴识别器安装在道路上，识别器周围填充着混凝土13，在识别器的基座9上下表面均设置有存胶槽10，在基座9上表面贴有石材11，基座9与石材11间填充有灌封胶，增加存胶槽10会增加石材11附着力，使得粘贴更牢固；基座9两侧分别贴有橡胶垫12，当基座9内腔体向外产生形变时，橡胶垫12可起到缓冲作用。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种压电式轮轴识别器，包括基座、芯体和设置在芯体上的多个压电陶瓷片，其特征在于，所述芯体为长条状，所述芯体上设有上下两排错落等间距长条状通孔，所述上下通孔重叠对置中间贴有压电陶瓷片，且芯体另一侧相应的位置也贴有压电陶瓷片，所述每相对应的一组压电陶瓷片由导线串联一起并引出一条导线，所述芯体上有N组压电陶瓷片，由此引出的N条导线经线管固定从基座一端引出。
2.根据权利要求1所述的压电式轮轴识别器，其特征在于：所述芯体截面为“工字型”。
3.根据权利要求1所述的压电式轮轴识别器，其特征在于：所述基座内具有贯穿的腔体，所述腔体内设置有上下平行对应的芯体定位槽。
4.根据权利要求1所述的压电式轮轴识别器，其特征在于：还包括两端端盖，所述端盖上设有凹槽，所述凹槽处放置有与凹槽相匹配的锥形密封圈，所述端盖经锥形密封圈与基座内腔体连接，并在接口处填充灌封胶，所述端盖两端设有螺孔，所述端盖两端与基座通过螺钉固定连接。
5.根据权利要求1所述的压电式轮轴识别器，其特征在于：所述识别器器一端端盖为识别器出线端盖，另一端端盖为识别器不出线端盖。
6.根据权利要求5所述的压电式轮轴识别器，其特征在于：所述出线端盖一侧设有电路板安装槽，所述电路板安装槽内设有电路板，所述N条导线连接电路板，所述电路板出线由出线端盖引出，经出线密封固定。
7.根据权利要求6所述的压电式轮轴识别器，其特征在于：所述出线密封依次包括密封锥、紧线接头、出线转接头、出线接头、螺帽；所述出线端盖侧端有出线孔，出线孔由相连接的里外两节构成，里出线孔形状与密封锥形状相匹配，外出线孔有第一螺纹与紧线接头相匹配，外出线孔与紧线接头连接部分 的间隙均填充有高分子材料胶；所述出线转接头通过螺钉与出线端盖固定连接，所述出线转接头与出线端盖连接处一端设置有内孔，内孔形状与紧线接头相匹配，所述出线转接头另一端设置有与出线接头一端相匹配的第二螺纹；所述出线接头另一端依次设置有第三螺纹和台阶，台阶与气管相匹配，螺帽穿过气管外壁与第三螺纹相匹配。
8.根据权利要求1所述的压电式轮轴识别器，其特征在于：所述N条导线采集信号依次经零漂隔离电路、阻抗变换电路、信号转换电路、滤波放大电路，再经波形整形、计数，经数据处理上传给外部装置。
9.根据权利要求1所述的压电式轮轴识别器，其特征在于：所述基座上下表面均设置有存胶槽，所述基座上表面贴有石材，所述基座与石材间填充有灌封胶。
10.根据权利要求1所述的压电式轮轴识别器，其特征在于：所述基座两侧分别贴有橡胶垫。
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| CN201720897946.1U CN207231608U (zh) | 2017-07-15 | 2017-07-15 | 压电式轮轴识别器 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN112985561A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-06-18 | 四川奇石缘科技股份有限公司 | 一种预埋点位称重传感器 |
| CN113503947A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-10-15 | 东莞市速力科技有限公司 | 一种恒温石英动态传感器 |
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| CN112985561A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-06-18 | 四川奇石缘科技股份有限公司 | 一种预埋点位称重传感器 |
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