CN213301433U - 一种基于fbg的火车动态称重传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及传感器技术领域，且公开了一种基于FBG的火车动态称重传感器，包括保护箱，保护箱的内箱底固定连接有电路板，电路板通过连接机构连接有光纤光栅传感器，连接机构包括固定底座、固定槽、两根导电杆、两块导电块、两个通过孔、两个电刷、两根弹簧和两根针脚，固定底座固定连接在电路板上，固定槽开设在固定底座的顶部，两根导电杆分别固定连接在固定槽的两侧槽壁上，两块导电块对称固定连接在光纤光栅传感器的底部。本实用新型可以给光纤光栅传感器提供一个缓冲力，光纤光栅传感器再震动中不会将受力传递给针脚，针脚不易受力折断和脱落，光纤光栅传感器震动时始终与电路板保持较好的电性连接。

Description

一种基于FBG的火车动态称重传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种基于FBG的火车动态称重传感器。

背景技术

动态称重是车辆的运动中进行称重的方法，不影响车辆的运行，称重方便，FBG指光纤光栅传感器，光纤光栅传感器被广泛应用于动态称重装置中，其基本原理为光纤内通入光信号，当重物驶过后，承载板会发生形变，光纤随之发生形变，光纤内光信号的损耗变高，通过检测光信号的损耗量计算物品重量，检测精度高，目前的光纤光栅传感器需要安装在电路板上，通过电路板与控制装置连接，达到对光信号的编译、联动和传输。

现有专利(公告)号CN208076002U公开了一种基于FBG的火车动态称重传感器，结合货运火车重量的特点，对传感器的量程进行设计，在18到100吨的范围内，进行线性称重；

现有专利(公告)号实用新型CN201081791Y公开了无线称重传感器损耗，降低了施工难度和工作量，也减少了称重传感器受外部干扰的几率，提高了称重传感器的性能，扩大称重传感器的使用范围，还可以更简单的设计实现在防爆等特殊场合的应用；

但是上述两个方案依然存在以下缺点：

1、火车在经过光纤光栅传感器时，光纤光栅传感器与电路板之间会因震动发生相对移动，光纤光栅传感器通过针脚与电路板电性连接，光纤光栅传感器会将移动受力传递给针脚，针脚容易受力折断和脱落，导致光纤光栅传感器与电路板失去电性连接，光纤光栅传感器接触不良，称重设备失灵；

2、光纤光栅传感器与电路板存在一定移动量时，光纤光栅传感器与电路板之间的电性连接效果差，容易断路。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中针脚容易受力折断和脱落，导致光纤光栅传感器与电路板失去电性连接，光纤光栅传感器接触不良，称重设备失灵问题，而提出的一种基于FBG的火车动态称重传感器。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种基于FBG的火车动态称重传感器，包括保护箱，所述保护箱的内箱底固定连接有电路板，所述电路板通过连接机构连接有光纤光栅传感器；

所述连接机构包括固定底座、固定槽、两根导电杆、两块导电块、两个通过孔、两个电刷、两根弹簧和两根针脚，所述固定底座固定连接在电路板上，所述固定槽开设在固定底座的顶部，两根所述导电杆分别固定连接在固定槽的两侧槽壁上，两块所述导电块对称固定连接在光纤光栅传感器的底部，两个所述通过孔分别开设在对应的导电块上，两根导电杆分别穿过对应的通过孔并与通过孔滑动连接，两个所述电刷分别固定连接在对应的通过孔孔壁上，所述电刷的另一端与导电杆相抵，两根所述导电杆对应的一端延伸至固定底座内，两根所述针脚分别固定连接在对应的导电杆的底部，所述针脚贯穿固定底座并与电路板电性连接，两根所述弹簧的一端分别固定连接在光纤光栅传感器的两侧，所述弹簧的另一端固定连接在保护箱的对应内箱壁上。

优选的，所述光纤光栅传感器的顶部对称固定连接有滑块，所述保护箱的内箱顶开设有滑槽，两块所述滑块均滑动连接在滑槽内。

优选的，所述滑块靠近滑槽槽底的一端开设有滚珠槽，所述滚珠槽内滚动连接有滚珠，所述滚珠远离滚珠槽槽底的一端滚动连接在滑槽的槽底。

优选的，所述导电杆远离针脚的一端固定连接有固定块，所述固定块固定连接在固定槽的槽底。

优选的，所述光纤光栅传感器的顶部均匀等距的固定连接有若干个硅胶块，所述硅胶块远离光纤光栅传感器的一端固定连接在保护箱的内箱顶。

优选的，所述电路板的底部固定连接有绝缘缓冲垫，所述绝缘缓冲垫的材料为橡胶材质。

优选的，所述电刷为石墨电刷。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种基于FBG的火车动态称重传感器，具备以下有益效果：

1、该基于FBG的火车动态称重传感器，通过设置固定底座、固定槽、两根导电杆、两块导电块、两个通过孔、两个电刷、两根弹簧和两根针脚组成一个连接机构，可以给光纤光栅传感器提供一个缓冲力，光纤光栅传感器再震动中不会将受力传递给针脚，针脚不易受力折断和脱落；

2、该基于FBG的火车动态称重传感器，可以使光纤光栅传感器震动时始终与电路板保持较好的电性连接。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本实用新型可以给光纤光栅传感器提供一个缓冲力，针脚不易受力折断和脱落，光纤光栅传感器震动时始终与电路板保持较好的电性连接。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种基于FBG的火车动态称重传感器的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大图。

图中：1保护箱、2电路板、3连接机构、31固定底座、32固定槽、33导电杆、34导电块、35通过孔、36电刷、37弹簧、38针脚、 4光纤光栅传感器、5滑块、6滑槽、7滚珠槽、8滚珠、9固定块、 10硅胶块、11绝缘缓冲垫。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1如图1-2所示，这种基于FBG的火车动态称重传感器，包括保护箱1，保护箱1的内箱底固定连接有电路板2，电路板2通过连接机构3连接有光纤光栅传感器4；

连接机构3包括固定底座31、固定槽32、两根导电杆33、两块导电块34、两个通过孔35、两个电刷36、两根弹簧37和两根针脚 38，固定底座31固定连接在电路板2上，固定槽32开设在固定底座 31的顶部，两根导电杆33分别固定连接在固定槽32的两侧槽壁上，两块导电块34对称固定连接在光纤光栅传感器4的底部，两个通过孔35分别开设在对应的导电块34上，两根导电杆33分别穿过对应的通过孔35并与通过孔35滑动连接，导电杆33与导电块34保持电性连接，两个电刷36分别固定连接在对应的通过孔35孔壁上，电刷 36的另一端与导电杆33相抵，电刷36导电性更好，导电杆33与导电块34电性连接更好，两根导电杆33对应的一端延伸至固定底座 31内，两根针脚38分别固定连接在对应的导电杆33的底部，针脚贯穿固定底座31并与电路板2电性连接，通过针脚38使导电块34 和电路板2电性连接，使光纤光栅传感器4与电路板2可以发生相对位移的同时保持电性连接，两根弹簧37的一端分别固定连接在光纤光栅传感器4的两侧，弹簧37的另一端固定连接在保护箱1的对应内箱壁上，对光纤光栅传感器4提供缓冲力，当光纤光栅传感器4在震动时与电路板2发生水平相对移动时，光纤光栅传感器4带动导电块34移动，导电块34带动电刷36移动，电刷36在移动时保持与导电杆33保持电性连接，弹簧37提供一定的缓冲力，光纤光栅传感器 4连接有导电块34，导电块34滑动连接在导电杆33上并电性连接，导电块34通过针脚38与电路板2电性连接，相比对比文件无法对传感器针脚提供保护，光纤光栅传感器，针脚容易受力折断和脱落，本实用新型通过导电块34、导电杆33、电刷36和针脚38始终和电路板2保持电性连接，可以给光纤光栅传感器4提供一个缓冲力，光纤光栅传感器4在震动中不会将受力传递给针脚，针脚38不易受力折断和脱落，光纤光栅传感器4震动时始终与电路板保持较好的电性连接，光纤光栅传感器4的顶部对称固定连接有滑块5，保护箱1的内箱顶开设有滑槽6，两块滑块5均滑动连接在滑槽6内，使光纤光栅传感器4受到震动位移时更稳固。

实施例2在实施例1的基础上如图1所示，它的光纤光栅传感器 4连接滑块5，滑块滑动连接在滑槽6内，相比对比文件光纤光栅传感器与电路板之间的电性连接效果差，容易断路，本实用新型使光纤光栅传感器与电路板之间的电性连接效果好的同时通过滑块5和滑槽6使光纤光栅传感器4受到震动位移时更稳固，光纤光栅传感器4 在其他方向上受力由滑槽6承载。

实施例3在实施例2的基础上如图1所示，它的滑块5靠近滑槽 6槽底的一端开设有滚珠槽7，滚珠槽7内滚动连接有滚珠8，滚珠8 远离滚珠槽7槽底的一端滚动连接在滑槽6的槽底，使滑块5滑动更顺滑，不易卡住。

实施例4在实施例1的基础上如图1-2所示，它的导电杆33远离针脚38的一端固定连接有固定块9，固定块9固定连接在固定槽 32的槽底，使导电杆33更稳固，不易晃动和形变。

实施例5在实施例1的基础上如图1所示，它的光纤光栅传感器4的顶部均匀等距的固定连接有若干个硅胶块10，硅胶块10远离光纤光栅传感器4的一端固定连接在保护箱1的内箱顶，使光纤光栅传感器4更稳固。

实施例6在实施例1的基础上如图1所示，它的电路板2的底部固定连接有绝缘缓冲垫11，绝缘缓冲垫11的材料为橡胶材质，使电路板2具有一定的抗震能力，更绝缘。

实施例7在实施例2的基础上如图2所示，它的电刷36为石墨电刷，更耐磨，使用寿命高。

本实用新型中，当光纤光栅传感器4在震动时与电路板2发生水平相对移动时，光纤光栅传感器4带动导电块34移动，导电块34带动电刷36移动，电刷36在移动时保持与导电杆33保持电性连接，弹簧37提供一定的缓冲力，光纤光栅传感器4在移动时通过导电块 34、导电杆33、电刷36和针脚38始终和电路板2保持电性连接，可以给光纤光栅传感器4提供一个缓冲力，光纤光栅传感器4在震动中不会将受力传递给针脚，针脚38不易受力折断和脱落，光纤光栅传感器4震动时始终与电路板保持较好的电性连接。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于FBG的火车动态称重传感器，包括保护箱(1)，其特征在于，所述保护箱(1)的内箱底固定连接有电路板(2)，所述电路板(2)通过连接机构(3)连接有光纤光栅传感器(4)；

所述连接机构(3)包括固定底座(31)、固定槽(32)、两根导电杆(33)、两块导电块(34)、两个通过孔(35)、两个电刷(36)、两根弹簧(37)和两根针脚(38)，所述固定底座(31)固定连接在电路板(2)上，所述固定槽(32)开设在固定底座(31)的顶部，两根所述导电杆(33)分别固定连接在固定槽(32)的两侧槽壁上，两块所述导电块(34)对称固定连接在光纤光栅传感器(4)的底部，两个所述通过孔(35)分别开设在对应的导电块(34)上，两根导电杆(33)分别穿过对应的通过孔(35)并与通过孔(35)滑动连接，两个所述电刷(36)分别固定连接在对应的通过孔(35)孔壁上，所述电刷(36)的另一端与导电杆(33)相抵，两根所述导电杆(33)对应的一端延伸至固定底座(31)内，两根所述针脚(38)分别固定连接在对应的导电杆(33)的底部，所述针脚贯穿固定底座(31)并与电路板(2)电性连接，两根所述弹簧(37)的一端分别固定连接在光纤光栅传感器(4)的两侧，所述弹簧(37)的另一端固定连接在保护箱(1)的对应内箱壁上。

2.根据权利要求1所述的一种基于FBG的火车动态称重传感器，其特征在于，所述光纤光栅传感器(4)的顶部对称固定连接有滑块(5)，所述保护箱(1)的内箱顶开设有滑槽(6)，两块所述滑块(5)均滑动连接在滑槽(6)内。

3.根据权利要求2所述的一种基于FBG的火车动态称重传感器，其特征在于，所述滑块(5)靠近滑槽(6)槽底的一端开设有滚珠槽(7)，所述滚珠槽(7)内滚动连接有滚珠(8)，所述滚珠(8)远离滚珠槽(7)槽底的一端滚动连接在滑槽(6)的槽底。

4.根据权利要求1所述的一种基于FBG的火车动态称重传感器，其特征在于，所述导电杆(33)远离针脚(38)的一端固定连接有固定块(9)，所述固定块(9)固定连接在固定槽(32)的槽底。

5.根据权利要求1所述的一种基于FBG的火车动态称重传感器，其特征在于，所述光纤光栅传感器(4)的顶部均匀等距的固定连接有若干个硅胶块(10)，所述硅胶块(10)远离光纤光栅传感器(4)的一端固定连接在保护箱(1)的内箱顶。

6.根据权利要求1所述的一种基于FBG的火车动态称重传感器，其特征在于，所述电路板(2)的底部固定连接有绝缘缓冲垫(11)，所述绝缘缓冲垫(11)的材料为橡胶材质。

7.根据权利要求1所述的一种基于FBG的火车动态称重传感器，其特征在于，所述电刷(36)为石墨电刷。

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