CN218211582U - 一种路面激励式动态压力测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种路面激励式动态压力测量系统，包括电动清理装置、压力传感系统、测速仪、数据采集卡、MCU；所述压力传感系统包括压力传感器和电荷放大器；所述电动清理装置包括第一电动旋转装置、第二电动旋转装置、第一旋转架、第二旋转架、清洗架、清洗刷；所述第一电动旋转装置旋转连接第一旋转架；所述第二电动旋转装置旋转连接第二旋转架；所述第一旋转架和第二旋转架的下部设有线性模组；所述线性模组上设有滑块；所述清洗架通过滑块分别固定连接第一旋转架的滑块和第二旋转架的滑块；所述清洗刷能够清洗压力传感器上的路面。本实用新型能够及时清理路面的尘土和污泥，避免压力传感器进行压力测量时出现较大误差。

Description

一种路面激励式动态压力测量系统

技术领域

本实用新型涉及路面动态压力测量技术领域，更具体地，涉及一种路面激励式动态压力测量系统。

背景技术

公路管理主要是针对进入公路行使的车辆，因此应采取动态压力测量的方式进行监测管理。目前，这类产品在技术上较多的采用应变式传感器，其优点是制作容易、成本较低，但由于应变片频率响应区域窄的特性，因此只使用于静态和准动态。目前国内普遍装用的均为静态压力测量系统，但由于商业需要和技术上的混淆都标称是“动态”，但实际只能测量在静态和很低车速行驶的车辆(收费口)。

而在国内现有的路面动态压力测量系统，在抑制车辆振动对轴重测量的影响方面，根据数据的特点提出了一种面积积分法，该方法可以实现动态称重。面积积分法是在获得经过路面动态压力测量系统的车辆的车速V和车辆碾压压力传感器的波形面积积分A的基础上，设定参数C，压力测量的结果为W=C×V×A。但是，该系统使用压力传感器在路面上，车辆行驶后，残留在路面的尘土和污泥等物品在压力传感器上部，会使后续压力传感器出现较大偏差，因此，亟需一种路面激励式动态压力测量系统，能够进行动态压力测量，能够及时清理路面的尘土和污泥，避免压力传感器进行压力测量时出现较大误差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种路面激励式动态压力测量系统，能够进行动态压力测量，能够及时清理路面的尘土和污泥，避免压力传感器进行压力测量时出现较大误差。

为达到上述目的，提供了一种路面激励式动态压力测量系统，包括电动清理装置、压力传感系统、测速仪、数据采集卡、MCU；所述压力传感系统包括压力传感器和电荷放大器；所述压力传感器固定安装在沿车辆行驶方向的公路上；所述压力传感器连接电荷放大器；所述电荷放大器连接数据采集卡；所述测速仪用于测量车辆的车辆；

所述电动清理装置包括第一电动旋转装置、第二电动旋转装置、第一旋转架、第二旋转架、清洗架、清洗刷；所述第一电动旋转装置和第二电动旋转装置固定安装在压力传感器的一侧；所述第一电动旋转装置旋转连接第一旋转架；所述第二电动旋转装置旋转连接第二旋转架；所述第一旋转架和第二旋转架的下部设有线性模组；所述线性模组上设有滑块；所述清洗架通过滑块分别固定连接第一旋转架的滑块和第二旋转架的滑块；所述清洗架下部固定连接清洗刷；第一旋转架和第二旋转架两两平行且与公路边沿垂直；所述第一旋转架和第二旋转架之间形成的面积能够完全覆盖于压力传感器的上方；所述清洗刷能够清洗压力传感器上的路面；所述数据采集卡连接MCU；所述MCU分别连接测速仪、第一电动旋转装置、第二电动旋转装置和线性模组。

特别的，所述电动清理装置还包括电动喷头组；所述电动喷头组包括若干个电动喷头；所述电动喷头设于清洗刷上；所述电动喷头连接MCU。

特别的，所述清洗刷采用硬质毛刷。

特别的，所述测速仪包括分别设于压力传感器前后端的第一地感线圈和第二地感线圈。

特别的，所述第一电动旋转装置包括第一电机和用于固定安装电机的第一电机固定座；所述第一电机的输出端连接第一旋转架使得第一旋转架能够绕第一电机的输出端转动；所述第二电动旋转装置包括第二电机和用于固定安装电机的第二电机固定座；所述第二电机的输出端连接第二旋转架使得第二旋转架能够绕第二电机的输出端转动。

特别的，所述压力传感器包括PVDF传感器、两个表层橡胶和两个夹层橡胶；两个表层橡胶分别固定安装于PVDF传感器的上下两侧；两个夹层橡胶分别固定安装于PVDF传感器的左右两侧；所述表层橡胶和夹层橡胶都采用软橡胶垫制成。

特别的，所述数据采集卡采用USB-6210 数据采集卡。

特别的，所述电荷放大器采用CA-1 电荷放大器。

特别的，所述压力传感器附近的路面上设有清理槽。

本实用新型的有益效果如下所示：

1.本实用新型提出的一种路面激励式动态压力测量系统，通过压力传感系统、测速仪获取动态压力测量所需要的参数并根据现有技术经过MCU使用面积积分法实现动态称重，实现路面激励式动态压力测量。

2.本实用新型提出的一种路面激励式动态压力测量系统，通过电动清理装置，在动态压力测量后，第一电动旋转装置将第一旋转架旋转至与公路表面平行，第二电动旋转装置将第二旋转架旋转至与公路表面平行，第一旋转架和第二旋转架下部的线性模组驱动滑动运动，而清洗架通过滑块分别固定连接第一旋转架的滑块和第二旋转架的滑块，即清洗架能够沿着第一旋转架和第二旋转架直线运动，清洗刷安装在清洗架上随清洗架运动能够清洗压力传感器上的路面。因此，本实用新型能够及时清理路面的尘土和污泥，避免压力传感器进行压力测量时出现较大误差。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的清洗装置的结构图。

图2为本实用新型实施例的结构图。

图3为本实用新型实施例的电路原理图。

图4为本实用新型实施例的压力传感器的封装结构图。

图中，1.第一电动旋转装置；2.第一旋转架；3.清洗架；4.压力测量区；5.清洗刷；6.清洗槽；7.表层橡胶；8.夹层橡胶；9.PVDF传感器；10.第二电动旋转装置；11.第二旋转架；12.第一地感线圈；13.第二地感线圈；14.第一压力传感器；15.第二压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

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定义和解释。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

如图1、图2、图3所示，本实用新型实施例的一种路面激励式动态压力测量系统，包括电动清理装置、压力传感系统、测速仪、数据采集卡、MCU。压力传感系统包括压力传感器和电荷放大器。在沿车辆行驶方向的公路上设有一个区域为压力测量区4。本实用新型实施例的压力传感器固定安装上压力测量区4上。压力传感器连接电荷放大器。电荷放大器连接数据采集卡。测速仪用于测量车辆的车辆。

电动清理装置包括第一电动旋转装置1、第二电动旋转装置10、第一旋转架2、第二旋转架11、清洗架3、清洗刷5。第一电动旋转装置1和第二电动旋转装置10固定安装在压力传感器的一侧。第一电动旋转装置1旋转连接第一旋转架2。第二电动旋转装置10旋转连接第二旋转架11。第一旋转架2和第二旋转架11的下部设有线性模组。线性模组上设有滑块。清洗架3通过滑块分别固定连接第一旋转架2的滑块和第二旋转架11的滑块。清洗架3下部固定连接清洗刷5；第一旋转架2和第二旋转架11两两平行且与公路边沿垂直。第一旋转架2和第二旋转架11之间形成的面积能够完全覆盖于压力传感器的上方。清洗刷5能够清洗压力传感器上的路面。数据采集卡连接MCU。MCU分别连接测速仪、第一电动旋转装置1、第二电动旋转装置10和线性模组。

电动清理装置还包括电动喷头组。电动喷头组包括若干个电动喷头。电动喷头设于清洗刷5上。电动喷头连接MCU。

清洗刷5采用硬质毛刷。

测速仪包括分别设于压力传感器前后端的第一地感线圈12和第二地感线圈13。

第一电动旋转装置1包括第一电机和用于固定安装电机的第一电机固定座。第一电机的输出端连接第一旋转架2使得第一旋转架2能够绕第一电机的输出端转动。第二电动旋转装置10包括第二电机和用于固定安装电机的第二电机固定座。第二电机的输出端连接第二旋转架11使得第二旋转架11能够绕第二电机的输出端转动。

压力传感器采用PVDF传感器9。本实施例的压力传感器包括第一压力传感器14和第二压力传感器15。第一压力传感器14垂直与公路沿边且与第二压力传感器15呈一个夹角。

如图4所示，压力传感器包括PVDF传感器9、两个表层橡胶7和两个夹层橡胶8；两个表层橡胶7分别固定安装于PVDF传感器9的上下两侧；两个夹层橡胶8分别固定安装于PVDF传感器9的左右两侧。表层橡胶7和夹层橡胶8都采用软橡胶垫制成。将压力传感器采用上述方式封装嵌于公路上，表层橡胶7和夹层橡胶8可以对PVDF传感器9进行保护，降低因路面突然的凹凸而造成的车辆的振动，使 PVDF传感器9附近近乎为平地，并且实现非切割的路面安装减小干扰因素造成的压力测量的误差。

数据采集卡采用USB-6210 数据采集卡。

电荷放大器采用CA-1 电荷放大器。

压力传感器附近的路面上设有清理槽6，便于清洗刷在使用时将泥土、垃圾等集中推入到清洗槽内，方便处理这些影响动态压力测量的无关物件。

本实用新型的使用方法如下所示：

本实用新型通电后即可使用，第一电动旋转装置1将第一旋转架2旋转至与公路表面垂直，第二电动旋转装置10将第二旋转架11旋转至与公路表面垂直，通过压力传感系统、测速仪获取动态压力测量所需要的参数并根据现有技术经过MCU使用面积积分法实现经过车辆的动态称重。

在动态压力测量后，第一电动旋转装置1将第一旋转架2旋转至与公路表面平行，第二电动旋转装置10将第二旋转架11旋转至与公路表面平行，第一旋转架2和第二旋转架11下部的线性模组驱动滑动运动，而清洗架3通过滑块分别固定连接第一旋转架2的滑块和第二旋转架11的滑块，即清洗架3能够沿着第一旋转架2和第二旋转架11直线运动，清洗刷5安装在清洗架3上随清洗架3运动清洗压力传感器上的路面。

本实用新型的有益效果如下所示：

1.本实用新型提出的一种路面激励式动态压力测量系统，通过压力传感系统、测速仪获取动态压力测量所需要的参数并根据现有技术经过MCU使用面积积分法实现动态称重，实现路面激励式动态压力测量。

2.本实用新型提出的一种路面激励式动态压力测量系统，通过电动清理装置，在动态压力测量后，第一电动旋转装置1将第一旋转架2旋转至与公路表面平行，第二电动旋转装置10将第二旋转架11旋转至与公路表面平行，第一旋转架2和第二旋转架11下部的线性模组驱动滑动运动，而清洗架3通过滑块分别固定连接第一旋转架2的滑块和第二旋转架11的滑块，即清洗架3能够沿着第一旋转架2和第二旋转架11直线运动，清洗刷5安装在清洗架3上随清洗架3运动能够清洗压力传感器上的路面。因此，本实用新型能够及时清理路面的尘土和污泥，避免压力传感器进行压力测量时出现较大误差。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本实用新型的权利要求所描述的保护范围，都应当在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种路面激励式动态压力测量系统，其特征在于：包括电动清理装置、压力传感系统、测速仪、数据采集卡、MCU；所述压力传感系统包括压力传感器和电荷放大器；所述压力传感器固定安装在沿车辆行驶方向的公路上；所述压力传感器连接电荷放大器；所述电荷放大器连接数据采集卡；所述测速仪用于测量车辆的车辆；

所述电动清理装置包括第一电动旋转装置、第二电动旋转装置、第一旋转架、第二旋转架、清洗架、清洗刷；所述第一电动旋转装置和第二电动旋转装置固定安装在压力传感器的一侧；所述第一电动旋转装置旋转连接第一旋转架；所述第二电动旋转装置旋转连接第二旋转架；所述第一旋转架和第二旋转架的下部设有线性模组；所述线性模组上设有滑块；所述清洗架通过滑块分别固定连接第一旋转架的滑块和第二旋转架的滑块；所述清洗架下部固定连接清洗刷；第一旋转架和第二旋转架两两平行且与公路边沿垂直；所述第一旋转架和第二旋转架之间形成的面积能够完全覆盖于压力传感器的上方；所述清洗刷能够清洗压力传感器上的路面；所述数据采集卡连接MCU；所述MCU分别连接测速仪、第一电动旋转装置、第二电动旋转装置和线性模组。

2.根据权利要求1所述的一种路面激励式动态压力测量系统，其特征在于：所述电动清理装置还包括电动喷头组；所述电动喷头组包括若干个电动喷头；所述电动喷头设于清洗刷上；所述电动喷头连接MCU。

3.根据权利要求1所述的一种路面激励式动态压力测量系统，其特征在于：所述清洗刷采用硬质毛刷。

4.根据权利要求1所述的一种路面激励式动态压力测量系统，其特征在于：所述测速仪包括分别设于压力传感器前后端的第一地感线圈和第二地感线圈。

5.根据权利要求1所述的一种路面激励式动态压力测量系统，其特征在于：所述第一电动旋转装置包括第一电机和用于固定安装电机的第一电机固定座；所述第一电机的输出端连接第一旋转架使得第一旋转架能够绕第一电机的输出端转动；所述第二电动旋转装置包括第二电机和用于固定安装电机的第二电机固定座；所述第二电机的输出端连接第二旋转架使得第二旋转架能够绕第二电机的输出端转动。

6.根据权利要求1所述的一种路面激励式动态压力测量系统，其特征在于：所述压力传感器包括PVDF传感器、两个表层橡胶和两个夹层橡胶；两个表层橡胶分别固定安装于PVDF传感器的上下两侧；两个夹层橡胶分别固定安装于PVDF传感器的左右两侧；所述表层橡胶和夹层橡胶都采用软橡胶垫制成。

7. 根据权利要求1所述的一种路面激励式动态压力测量系统，其特征在于：所述数据采集卡采用USB-6210 数据采集卡。

8. 根据权利要求1所述的一种路面激励式动态压力测量系统，其特征在于：所述电荷放大器采用CA-1 电荷放大器。

9.根据权利要求1所述的一种路面激励式动态压力测量系统，其特征在于：所述压力传感器附近的路面上设有清理槽。

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