CN207379598U - 一种动静两用货车称重系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的动静两用货车称重系统，车载称重系统由称重终端和4个检测节点组成，检测节点由子控制器及与其相连接的A/D转换模块、第二无线通信模块和电源模块组成；其特征在于：应变传感器由电阻应变片和布置机构组成，布置机构左套圈和右套圈组成，左套圈的上端固定有竖向的金属板，金属板的两侧固定有电阻应变片，金属板的上端经拉杆和弹簧与右套圈相连接。本实用新型的动静两用货车称重系统，货车装载上货物之后会使压缩板簧的两端，进而使得弹簧和拉杆拉动金属板发生弯曲形变，由左右电阻应变片输出应变信号，既实现了对货车载重的准确测量，又不会对货车板簧造成破损。

Description

一种动静两用货车称重系统

技术领域

本实用新型涉及一种货车称重系统，更具体的说，尤其涉及一种动静两用货车称重系统。

背景技术

世界上许多国家，公路车辆在运输货物的过程中普遍存在超载现象，且超载车辆比例相当高。超载严重危害行车安全，扰乱了正常运输秩序，超限加速了道路和桥梁的损坏，增加了道路与桥梁养护费用，造成了环境破坏。

近十多年来，政府每年投入大量的人力、物力和财力进行超载治理，但超载现象仍然普遍存在。现有的超载检测主要有三种方式：(1)固定检测点检测。货运车辆按照一定的限制速度压过固定检测点地面埋设的传感器时检测车辆的载重量，进而进行超限超载检查。这种检测方式只能在固定地点检测，检测时车辆要低速通行,影响交通，效率较低；(2)移动检测。将方式(1)中的固定在地面的检测装置改造为可移动装置，执法时将该装置使用执法车辆运输到现场，然后按照方式(1)工作，同样存在影响交通和效率低下的问题；(3)车载检测。将称重传感器安装在货运车辆上，并在每一辆货运车辆上配置GPS模块和远程通信模块，将货运车辆载重信息和位置信息通过远程通信模块传送给监控管理中心。受车辆处于斜坡或加减速的影响，车载称重检测时常造成称重结果不准确。

如专利号为CN201610131075.2、实用新型名称为“基于北斗车联网的货车超载实时监控系统及方法”的专利文件，公开了一种可实时检测货车载重量的系统及检测方法，其将货车所处路面的倾角加以考虑，使得所获取的货车载重量更加准确。该文献在路面倾角的求取过程中，其通过6轴陀螺仪输出的3个加速度值来获取路面倾角，但只适用于车辆处于静止状态的情形，如果车辆处于运动状态，通过该方法获取的货车载重量是不准确的。

6轴陀螺仪由重力加速度计和三轴陀螺仪组成，重力加速度计输出三轴加速度值，三轴陀螺仪输出三轴角速度值。在车辆行驶过程中，重力加速度计受振动的影响比较明显，使其输出的加速度值可靠性不高。虽然三轴陀螺仪受振动影响的噪声比较小，但由于其输出值的积分是离散的，长时间的积分会出现漂移的情况，所以需要对6轴陀螺仪输出的角速度值和角速度值加以矫正，才可获取准确的路面倾角，进而获得准确的载重量。

对于载重货车来说，其车轴与车厢底板之间通过板簧相连接，如果在现有的货车上设置可进行实时测量载重的传感器，也成为了对运动中车辆进行载重测量所面临的问题之一。由于板簧由多层弧形板堆叠而成，对于同一货车且载重量相等的情况下，板簧不同部位的形变量是不同的，将应变片粘贴在不同部位，所测量的结果也不同，造成目前没有合适的检测机构，既不对现有的板簧造成破损影响，又可获得准确的测量结果。

发明内容

本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种动静两用货车称重系统。

本实用新型的动静两用货车称重系统，车载称重系统由称重终端和4个检测节点组成，检测节点设置于车轴的两端，用于检测车轴所承载的重量；称重终端由主控制器及与其相连接的北斗-GPS模块、6轴陀螺仪、第一无线通信模块、液晶显示模块、声光报警模块和电源模块组成，主控制器通过6轴陀螺仪获取三轴加速度值和三轴角速度值；检测节点由子控制器及与其相连接的A/D转换模块、第二无线通信模块和电源模块组成，A/D转换模块的输入端连接有应变传感器，子控制器通过应变传感器获取测量点的重量数据；所述主控制器与子控制器经第一无线通信模块和第二无线通信模块相通信，以便检测节点将所获取的重量数据上传至称重终端；其特征在于：所述应变传感器由电阻应变片和布置机构组成，布置机构由设置于货车板簧两端的左套圈和右套圈组成，左套圈的上端固定有竖向的金属板，金属板的两侧固定有左电阻应变片和右电阻应变片，金属板的上端经拉杆和弹簧与右套圈相连接；当货车没有装载货物时，弹簧处于不被拉伸、不被压缩的自由状态。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的动静两用货车称重系统，由称重终端和4个检测节点组成，4个检测节点用于测量车轴两端所承受的重量，并将检测结果上传至称重终端，由称重终端对货车的实际载重进行计算。检测节点中的电阻应变片所在的布置机构由左右套圈、金属板、拉簧以及设粘贴于金属片两侧的左右电阻应变片组成，货车装载上货物之后会使压缩板簧的两端，进而使得弹簧和拉杆拉动金属板发生弯曲形变，由左右电阻应变片输出应变信号，既实现了对货车载重的准确测量，又不会对货车板簧造成破损。

附图说明

图1为本实用新型中称重终端的结构原理图；

图2为本实用新型中检测节点的结构原理图；

图3为本实用新型中应变传感器的布置结构的原理图。

图中：1板簧，2 U型卡箍，3轴套，4左套圈，5右套圈，6金属板，7左电阻应变片，8右电阻应变片，9拉杆，10弹簧。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，给出了本实用新型中称重终端的结构原理图，其由主控制器及与其相连接的北斗-GPS模块、6轴陀螺仪、第一无线通信模块、液晶显示模块、声光报警模块和电源模块组成，主控制器具有采集、运算和控制作用，主控制器通过北斗-GPS模块获取车辆的位置坐标，通过6轴陀螺仪获取加速度值和角速度值。6轴陀螺仪由重力加速度计和3轴陀螺仪组成，重力加速度计测量车辆的3轴加速度值，3轴陀螺仪测量车辆的3轴角速度值。主控制器通过第一无线通信模块实现与检测节点的通信，当车辆存在超载行为时通过声光报警模块发出报警信息，电源模块给整个称重终端提供工作电压。

如图2所示，给出了本实用新型中检测节点的结构原理图，检测节点设置于车轴的两端，用于检测车轴所承载的重量，检测节点由子控制器及与其相连接的A/D转换模块、第二无线通信模块和电源模块组成，A/D转换模块的输入端连接有应变传感器，子控制器通过应变传感器获取测量点的重量数据。检测节点经第二无线通信模块与称重终端相通信，以便将获取的重量数据上传至称重终端，由称重终端对重量数据进行处理，以获取车辆的实际载重。

如图3所示，给出了本实用新型中应变传感器的布置结构的原理图，货车的板簧1由多个弯曲的弧形板堆叠而成，堆叠的弧形板通过U型卡箍2紧固在一起，形成一体结构。板簧1中间部位的下端固定有轴套3，以实现板簧1与车轴的连接。所示应变传感器的布置结构由左套圈4、右套圈5、金属板6、拉杆9和弹簧10组成，左套圈4和右套圈5分别固定于板簧1的两侧，金属板6固定于左套圈4的上端，并成竖直方向。

金属板6的两侧面上分别牢固地粘贴左电阻应变片7和右电阻应变片8，金属板6的顶端通过拉杆9和弹簧10与左套圈5相连接，当货车没有装载货物时，弹簧10处于不被拉伸、不被压缩的自由状态。当货车装载上货物之后，板簧1两端收到的拉力变大，会使左套圈4和右套圈5向两侧发生位移，则通过拉杆9和弹簧10对金属板6施加拉力，金属板6发生弯曲会使左电阻应变片7发生拉伸形变、右电阻应变片8发生压缩应变，左电阻应变片7和右电阻应变片8的输出信号经采集和处理后，即可获取货车的实时载重量。

Claims (1)

1.一种动静两用货车称重系统，车载称重系统由称重终端和4个检测节点组成，检测节点设置于车轴的两端，用于检测车轴所承载的重量；称重终端由主控制器及与其相连接的北斗-GPS模块、6轴陀螺仪、第一无线通信模块、液晶显示模块、声光报警模块和电源模块组成，主控制器通过6轴陀螺仪获取三轴加速度值和三轴角速度值；检测节点由子控制器及与其相连接的A/D转换模块、第二无线通信模块和电源模块组成，A/D转换模块的输入端连接有应变传感器，子控制器通过应变传感器获取测量点的重量数据；所述主控制器与子控制器经第一无线通信模块和第二无线通信模块相通信，以便检测节点将所获取的重量数据上传至称重终端；其特征在于：所述应变传感器由电阻应变片和布置机构组成，布置机构由设置于货车板簧（1）两端的左套圈（4）和右套圈（5）组成，左套圈的上端固定有竖向的金属板（6），金属板的两侧固定有左电阻应变片（7）和右电阻应变片（8），金属板的上端经拉杆（9）和弹簧（10）与右套圈（5）相连接；当货车没有装载货物时，弹簧（10）处于不被拉伸、不被压缩的自由状态。