CN209764211U - 称重传感器、动态汽车衡和汽车衡系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种称重传感器、动态汽车衡和汽车衡系统，称重传感器包括：形变本体，形变本体上开设有应变盲孔；应变片，应变片贴设在应变盲孔的孔底壁面上，应变片包括第一应变片和第二应变片，其中，第一应变片的栅丝方向沿形变本体的长度方向，第二应变片的栅丝方向与第一应变片的栅丝方向之间形成安装夹角A。本实用新型解决了现有技术中的动态汽车衡的称重传感器存在称重测量局限性，而易造成动态汽车衡对车辆的动态称重测量不准确状况发生的问题。

Description

称重传感器、动态汽车衡和汽车衡系统

技术领域

本实用新型涉及动态称重技术领域，具体而言，涉及一种称重传感器、动态汽车衡和汽车衡系统。

背景技术

现有的汽车衡多为四只传感器支撑承载台(简支结构)，当车辆行驶通过汽车衡时，汽车衡通过承载台将车辆的全部重量传递给称重传感器，称重传感器通过感受到的承载台施加的竖直向下的压力而产生称重信号，之后通过对称重信号的分析处理获取车辆重量。

现有技术中，非整车型的动态汽车衡能够对行驶通过其的车辆实现动态称重测量，即非整车型的动态汽车衡通过分别称量车辆的各轴重量，然后加和得到车辆的整体重量。

现有技术中的动态汽车衡的称重传感器存在称重测量局限性，导致动态汽车衡只能测量车辆的轮胎对承载台施加的竖直向下的正压力，而当车辆在承载台上进行加速或减速，由于车辆在加速或减速时，车辆的重心会发生偏移，在此状况下，动态汽车衡所称量得到的轴重误差会偏大，从而造成动态汽车衡对车辆的动态称重测量不准确的状况发生。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种称重传感器、动态汽车衡和汽车衡系统，以解决现有技术中的动态汽车衡的称重传感器存在称重测量局限性，而易造成动态汽车衡对车辆的动态称重测量不准确状况发生的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种称重传感器，包括：形变本体，形变本体上开设有应变盲孔；应变片，应变片贴设在应变盲孔的孔底壁面上，应变片包括第一应变片和第二应变片，其中，第一应变片的栅丝方向沿形变本体的长度方向，第二应变片的栅丝方向与第一应变片的栅丝方向之间形成安装夹角A。

进一步地，安装夹角A大于等于30度且小于等于60度。

进一步地，形变本体为呈条状的金属弹性体，应变盲孔为开设在形变本体的宽度方向上的宽侧表面上的圆形盲孔。

进一步地，形变本体的长度方向沿车辆的行驶方向，第一应变片和第二应变片形成的安装夹角A的开口朝向车辆行驶通过称重传感器的方向。

进一步地，形变本体具有垂直于其长度方向的第一轴对称平面，形变本体的两个宽侧表面上分别开设有两个应变盲孔，且各宽侧表面上形成的两个应变盲孔对称设置在第一轴对称平面的两侧，其中，各宽侧表面上的两个应变盲孔内均设置有应变片。

进一步地，应变片为电阻式应变片，第一应变片作为第一惠斯通电桥的一部分，第二应变片作为第二惠斯通电桥的一部分，其中，第一惠斯通电桥用于输出形变本体受拉伸力时的拉伸应变电信号，第二惠斯通电桥用于输出形变本体受剪切力时的剪切应变电信号。

进一步地，应变盲孔内填充有密封胶，称重传感器还包括密封盖片，密封盖片盖设在应变盲孔的孔口处以封堵密封胶。

进一步地，形变本体的顶端面的中部凸出形成有第一固定部，形变本体的底端面的两端分别形成有一个第二固定部，其中，第一固定部和第二固定部上均开设有螺纹孔，以用于与外部连接件固定连接。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种动态汽车衡，包括：支撑结构层，用于与安装基础连接；承载结构层，承载结构层与支撑结构层间隔设置，并位于支撑结构层的上方，承载结构层的背离支撑结构层一侧的表面形成称重承载面；称重传感器，称重传感器为上述的称重传感器，承载结构层作为用于与称重传感器的第一固定部固定连接的外部连接件，支撑结构层作为用于与称重传感器的第二固定部固定连接的外部连接件。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种汽车衡系统，包括安装基础和动态汽车衡，其中，安装基础为行车道路，行车道路上开设有安装坑道，动态汽车衡位于安装坑道内，动态汽车衡为上述的动态汽车衡。

应用本实用新型的技术方案，提供了一种新型的动态汽车衡用称重传感器，称重传感器的形变本体上开设有应变盲孔，变盲孔的孔底壁面上贴设有应变片，其中，应变盲孔的孔底壁面上贴设有栅丝方向沿形变本体的长度方向的第一应变片，以及第二应变片，第二应变片的栅丝方向与第一应变片的栅丝方向形成安装夹角A；这样，第一应变片能够有效地检测形变本体在其长度方向上的受力形变，将形变本体的受力形变可靠地转换成电信号，当车辆以加速或减速等方式经过动态汽车衡时，称重传感器也能够实现对车辆的动态称重测量；而第一应变片则能够有效地检测出形变本体因受到正压力而产生的受力形变，将形变本体的受力形变可靠地转换成电信号，进而进一步提升了称重传感器对车辆的动态称重测量精度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种可选实施例的称重传感器的局部结构示意图；

图2示出了图1中的称重传感器的主视示意图；

图3示出了图2中的称重传感器的应变盲孔位置处的放大示意图；

图4示出了根据本实用新型的一种具有图1中的称重传感器的动态汽车衡的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、支撑结构层；2、承载结构层；201、称重承载面；3、称重传感器；10、形变本体；11、应变盲孔；12、宽侧表面；13、第一固定部；14、第二固定部；20、应变片；21、第一应变片；22、第二应变片；30、螺纹孔；100、第一轴对称平面。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了解决现有技术中的动态汽车衡的称重传感器存在称重测量局限性，而易造成动态汽车衡对车辆的动态称重测量不准确的状况发生的问题，本实用新型提供了一种称重传感器、动态汽车衡和汽车衡系统，其中，汽车衡系统包括安装基础和动态汽车衡，安装基础可选为行车道路，行车道路上开设有安装坑道，动态汽车衡位于安装坑道内，动态汽车衡为上述和下述的动态汽车衡；需要说明的是，在本申请中，如图4所示，动态汽车衡包括支撑结构层1、承载结构层2和称重传感器3，支撑结构层1用于与安装基础连接，承载结构层2与支撑结构层1间隔设置，并位于支撑结构层1的上方，承载结构层2的背离支撑结构层1一侧的表面形成称重承载面201，称重传感器3为上述和下述的称重传感器，承载结构层2作为用于与称重传感器3的第一固定部13固定连接的外部连接件，支撑结构层1作为用于与称重传感器3的第二固定部14固定连接的外部连接件。此种结构形式的动态汽车衡不仅对车辆进行动态称重测量的精度高，而且其具有较低的加工制造成本，实用性高。

需要说明的是，现有的动态汽车衡可分为整车式汽车衡和非整车式汽车衡，其中，整车式汽车衡的长度一般在18米以上，对于大多数车辆，整车式汽车衡可以通过一次称量得到车辆的整体重量，而非整车式的汽车衡，由于汽车衡的长度较短，其通过分别称量车辆的各轴重量，然后通过加和得到车辆的整体重量。

大多数作弊车辆在通过非整车式汽车衡时，通过加减速来转移车辆重量在各轴的分配比以使整体加和重量小于车辆的真实重量。车辆在加减速通过汽车衡时，车辆轮胎对承载台的摩擦力会异常的增大或减小，若能够检测到此摩擦力的变化，则可判断出该车辆是否有作弊行为，也可根据摩擦力的大小数据对称重数据进行一定的修正，使得称量更加准确。

因此，利用本申请提供的技术方案，有利于判断出车辆在通过汽车衡的过程中是否有作弊行为，从而为进一步的重量修正做准备。本申请的动态汽车衡既能够检测到车辆对汽车衡水平摩擦力的大小，也可以据此判断车辆是否有加减速行为；而贴附在称重传感器上的第二应变片可以检测到车辆对承载结构层的压力大小，后端通过分析这两方面的数据可以得车辆的准确重量。

为了提高称重传感器3安装稳定性，以提升动态汽车衡的整体结构强度，可选地，支撑结构层1为钢筋混凝土结构，称重传感器3的第一固定部13通过焊接方式与支撑结构层1中的钢筋网固定连接在一起；承载结构层2为钢筋混凝土结构，称重传感器3的第二固定部14通过焊接方式与承载结构层2中的钢筋网固定连接在一起。

如图1至图3所示，称重传感器3包括形变本体10和应变片20，形变本体10上开设有应变盲孔11，应变片20贴设在应变盲孔11的孔底壁面上，应变片20包括第一应变片21和第二应变片22，其中，第一应变片21的栅丝方向沿形变本体10的长度方向，第二应变片22的栅丝方向与第一应变片21的栅丝方向之间形成安装夹角A。

应用本实用新型的技术方案，提供了一种新型的动态汽车衡用称重传感器3，称重传感器3的形变本体10上开设有应变盲孔11，应变盲孔11的孔底壁面上贴设有应变片20，其中，应变盲孔11的孔底壁面上贴设有栅丝方向沿形变本体10的长度方向的第一应变片21，以及第二应变片22，第二应变片22的栅丝方向与第一应变片21的栅丝方向形成安装夹角A；这样，第一应变片21能够有效地检测形变本体10在其长度方向上的受力形变，将形变本体10的受力形变可靠地转换成电信号，当车辆以加速或减速等方式经过动态汽车衡时，称重传感器3也能够实现对车辆的动态称重测量；而第一应变片21则能够有效地检测出形变本体10因受到正压力而产生的受力形变，将形变本体10的受力形变可靠地转换成电信号，进而进一步提升了称重传感器3对车辆的动态称重测量精度。

为了适应于不同结构形式的形变本体10，提升应变片20的安装多样性，可选地，安装夹角A大于等于30度且小于等于60度。

优选地，安装夹角A为45度。这样，有利于提升称重传感器3的测量精度。

可选地，形变本体10为呈条状的金属弹性体，应变盲孔11为开设在形变本体10的宽度方向上的宽侧表面12上的圆形盲孔。这样，便于降低形变本体10的加工制造难度，降低称重传感器3的整体成本。应变盲孔11为圆形盲孔则有利于产生应力形变。

如图2所示，形变本体10的长度方向沿车辆的行驶方向，第一应变片21和第二应变片22形成的安装夹角A的开口朝向车辆行驶通过称重传感器的方向。图2中的箭头方向即为车辆形式经过动态汽车衡的方向；第一应变片21和第二应变片22的这种布置方式更有利于提升对车辆的称重测量精度。

在本申请的图示可选实施例中，形变本体10具有垂直于其长度方向的第一轴对称平面100，形变本体10的两个宽侧表面12上分别开设有两个应变盲孔11，且各宽侧表面12上形成的两个应变盲孔11对称设置在第一轴对称平面100的两侧，其中，各宽侧表面12上的两个应变盲孔11内均设置有应变片20。

具体而言，可选地，应变片20为电阻式应变片，第一应变片21作为第一惠斯通电桥的一部分，第二应变片22作为第二惠斯通电桥的一部分，其中，第一惠斯通电桥用于输出形变本体10受拉伸力时的拉伸应变电信号，第二惠斯通电桥用于输出形变本体10受剪切力时的剪切应变电信号。

为了起到对应变盲孔11内的应变片20的保护作用，应变盲孔11内填充有密封胶，称重传感器还包括密封盖片，密封盖片盖设在应变盲孔11的孔口处以封堵密封胶。

如图1和图2所示，为了便于形变本体10与外部元件的连接安装，形变本体10的顶端面的中部凸出形成有第一固定部13，形变本体10的底端面的两端分别形成有一个第二固定部14，其中，第一固定部13和第二固定部14上均开设有螺纹孔30，以用于与外部连接件固定连接。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种称重传感器，其特征在于，包括：

形变本体(10)，所述形变本体(10)上开设有应变盲孔(11)；

应变片(20)，所述应变片(20)贴设在所述应变盲孔(11)的孔底壁面上，所述应变片(20)包括第一应变片(21)和第二应变片(22)，其中，所述第一应变片(21)的栅丝方向沿所述形变本体(10)的长度方向，所述第二应变片(22)的栅丝方向与所述第一应变片(21)的栅丝方向之间形成安装夹角A。

2.根据权利要求1所述的称重传感器，其特征在于，所述安装夹角A大于等于30度且小于等于60度。

3.根据权利要求1所述的称重传感器，其特征在于，所述形变本体(10)为呈条状的金属弹性体，所述应变盲孔(11)为开设在所述形变本体(10)的宽度方向上的宽侧表面(12)上的圆形盲孔。

4.根据权利要求3所述的称重传感器，其特征在于，所述形变本体(10)的长度方向沿车辆的行驶方向，所述第一应变片(21)和所述第二应变片(22)形成的所述安装夹角A的开口朝向所述车辆行驶通过所述称重传感器的方向。

5.根据权利要求4所述的称重传感器，其特征在于，所述形变本体(10)具有垂直于其长度方向的第一轴对称平面(100)，所述形变本体(10)的两个所述宽侧表面(12)上分别开设有两个所述应变盲孔(11)，且各所述宽侧表面(12)上形成的两个所述应变盲孔(11)对称设置在所述第一轴对称平面(100)的两侧，其中，各所述宽侧表面(12)上的两个所述应变盲孔(11)内均设置有所述应变片(20)。

6.根据权利要求5所述的称重传感器，其特征在于，所述应变片(20)为电阻式应变片，所述第一应变片(21)作为第一惠斯通电桥的一部分，所述第二应变片(22)作为第二惠斯通电桥的一部分，其中，所述第一惠斯通电桥用于输出所述形变本体(10)受拉伸力时的拉伸应变电信号，所述第二惠斯通电桥用于输出所述形变本体(10)受剪切力时的剪切应变电信号。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的称重传感器，其特征在于，所述应变盲孔(11)内填充有密封胶，所述称重传感器还包括密封盖片，所述密封盖片盖设在所述应变盲孔(11)的孔口处以封堵所述密封胶。

8.根据权利要求1所述的称重传感器，其特征在于，所述形变本体(10)的顶端面的中部凸出形成有第一固定部(13)，所述形变本体(10)的底端面的两端分别形成有一个第二固定部(14)，其中，所述第一固定部(13)和所述第二固定部(14)上均开设有螺纹孔(30)，以用于与外部连接件固定连接。

9.一种动态汽车衡，其特征在于，包括：

支撑结构层(1)，用于与安装基础连接；

承载结构层(2)，所述承载结构层(2)与所述支撑结构层(1)间隔设置，并位于所述支撑结构层(1)的上方，所述承载结构层(2)的背离所述支撑结构层(1)一侧的表面形成称重承载面(201)；

称重传感器(3)，所述称重传感器(3)为权利要求1至8中任一项所述的称重传感器，所述承载结构层(2)作为用于与所述称重传感器(3)的第一固定部(13)固定连接的外部连接件，所述支撑结构层(1)作为用于与所述称重传感器(3)的第二固定部(14)固定连接的外部连接件。

10.一种汽车衡系统，其特征在于，包括安装基础和动态汽车衡，其中，所述安装基础为行车道路，所述行车道路上开设有安装坑道，所述动态汽车衡位于所述安装坑道内，所述动态汽车衡为权利要求9所述的动态汽车衡。