專利名稱：一種車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及稱重領(lǐng)域，尤其涉及一種車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有車輛動(dòng)態(tài)稱重一般采用單排石英傳感器對(duì)車道進(jìn)行覆蓋，由石英傳感器檢測(cè)通過(guò)其上的車輛各軸對(duì)路面的壓カ和速度，然后用嵌入式計(jì)算機(jī)計(jì)算出該車的各軸重量和
整車總重量。其計(jì)算公式為
軸重量=車軸速度/傳感器寬度*壓電波形積分面積*校正系數(shù) 整車總重量=各軸重之和
由上面公式可知，當(dāng)車輛通過(guò)石英傳感器的速度較低時(shí)，通過(guò)石英傳感器測(cè)量出的軸重量會(huì)非常小，最后得出的整車重量與實(shí)際車重將出現(xiàn)非常大的偏差。如果司機(jī)為了偷減過(guò)路費(fèi)，極可能在通過(guò)石英傳感器時(shí)，將速度減小到非常小，車輪通過(guò)石英傳感器后再加速前進(jìn)，這樣會(huì)導(dǎo)致稱重結(jié)果嚴(yán)重偏差。且用上述的動(dòng)態(tài)衡進(jìn)行車輛稱重時(shí)，如果要得到較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，對(duì)于通過(guò)車輛有兩個(gè)要求，ー是勻速運(yùn)動(dòng)，ニ是重心固定，否則測(cè)出的車重將有較大誤差。但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，大多路面行駛車輛都不可能同時(shí)滿足這兩個(gè)條件，如裝液體的車輛，液體左右顛簸重心也會(huì)左右晃動(dòng)，此時(shí)用常規(guī)動(dòng)態(tài)衡進(jìn)行測(cè)量整車重量，誤差將非常大。因此單排石英傳感器不能解決車輛慢速通過(guò)、或重心不穩(wěn)通過(guò)時(shí)造成的稱重偏差。且石英傳感器稱量結(jié)果受道路不平整的影響，稱重結(jié)果與實(shí)際整車重量也會(huì)出現(xiàn)偏差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，解決單排石英傳感器稱重結(jié)果偏差大的缺點(diǎn)，提供ー種包括至少三排石英傳感器的車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，解決這ー問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，包括稱重傳感器、電荷放大器和控制器；稱重傳感器在車輪碾壓時(shí)產(chǎn)生的波形信號(hào)，經(jīng)電荷放大器放大后傳輸?shù)娇刂破鳎刂破鞲鶕?jù)波形信號(hào)計(jì)算車輛重量，所述稱重傳感器包括鋪設(shè)在車道上的至少三排石英傳感器，每排石英傳感器包括兩條石英壓電傳感器，每排石英傳感器中的兩條石英壓電傳感器分別橫向設(shè)置在左半車道和右半車道；
車輛通過(guò)稱重傳感器吋，對(duì)于每個(gè)車輪，控制器根據(jù)該車輪碾壓過(guò)的多條石英壓電傳感器所產(chǎn)生的波形信號(hào)分別計(jì)算出ー個(gè)原始軸重，并將各個(gè)原始軸重求平均值，得到標(biāo)準(zhǔn)軸重；將超出標(biāo)準(zhǔn)軸重±2. 5%的原始軸重剔除，用剩下的各原始軸重再次求平均，得到最終軸重；
將每個(gè)車輪的最終軸重相加，得到最終車輛稱重值。其中，相鄰兩排石英傳感器之間的間距范圍為500mm-650mm，優(yōu)選為600mm。其中，同一排石英傳感器中的兩條石英壓電傳感器之間的交錯(cuò)范圍為-200mm 200mm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
本發(fā)明采用三排或三排以上的石英傳感器鋪設(shè)在車道上作為稱重傳感器，可有效減少由于路面不平及車輛重心不穩(wěn)引起的稱重偏差，且由于三排石英傳感器的鋪設(shè)方式，司機(jī)在通過(guò)時(shí)不方便在每ー排傳感器的地方都剎車后通過(guò)，多排傳感器結(jié)合判斷，能有效減少司機(jī)人為造成偏差，可有效改善由單排石英傳感器作為稱重傳感器而造成的稱重偏差。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖
圖I為本發(fā)明實(shí)施例中車摘?jiǎng)討B(tài)稱重系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意 圖2為本發(fā)明實(shí)施例車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)中稱重傳感器的一種鋪設(shè)位置示意 圖中C1、C2、C3、C4、C5、C6均為石英壓電傳感器；
LI取值范圍為-200mm 200mm (行車方向?yàn)檎?；
L2取值范圍為200_ 500mm ；
L3取值范圍為-200mm 200mm (行車方向?yàn)檎?；
L4取值范圍為200_ 500mm ；
L5取值范圍為-200mm 200mm (行車方向?yàn)檎?；
L6 取值范圍為800mm- 1500mm。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。參見(jiàn)圖I，為本發(fā)明實(shí)施例中車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，包括稱重傳感器I、電荷放大器2和控制器3，所述稱重傳感器I包括鋪設(shè)在車道上的至少三排石英傳感器，稱重傳感器I在車輪碾壓時(shí)產(chǎn)生的波形信號(hào)，經(jīng)電荷放大器2放大后傳輸?shù)娇刂破?，控制器3根據(jù)波形信號(hào)計(jì)算車輛重量。稱重傳感器I可鋪設(shè)在計(jì)重收費(fèi)車道內(nèi)，距收費(fèi)亭18米到24米之間。由于稱重傳感器由至少三排石英傳感器組成，車輛通過(guò)稱重傳感器時(shí)，每個(gè)車輪均會(huì)碾壓過(guò)多條石英壓電傳感器，每條石英壓電傳感器均會(huì)產(chǎn)生ー個(gè)波形信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鳎刂破魈蕹惓２ㄐ涡盘?hào)后，將剩下的波形信號(hào)分別計(jì)算軸重，并求平均得到最終軸重，將每個(gè)車輪的最終軸重相加，即可得到最終車輛稱重值。
異常波形的剔除，通過(guò)如下方式進(jìn)行控制器根據(jù)某車輪碾壓過(guò)的多條石英壓電傳感器所產(chǎn)生的波形信號(hào)分別計(jì)算出ー個(gè)原始軸重，并將各個(gè)原始軸重求平均值，得到標(biāo)準(zhǔn)軸重；將超出標(biāo)準(zhǔn)軸重±2. 5%的原始軸重剔除(即剔除異常波形信號(hào))，用剩下的各原始軸重再次求平均，得到最終軸重。
參見(jiàn)圖2，為圖I中稱重傳感器I的一種鋪設(shè)位置示意圖，本實(shí)施例中車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)采用三排石英傳感器作為稱重傳感器，每排石英傳感器包括兩條石英壓電傳感器，每條石英壓電傳感器的長(zhǎng)度可以為車道寬度值的2/5 — 3/5之間，且每排石英傳感器中的兩條石英壓電傳感器的長(zhǎng)度值相加等于車道寬度值。每排石英傳感器中的兩條石英壓電傳感器分別橫向設(shè)置在左半車道和右半車道，相鄰兩排石英傳感器之間的間距范圍可以為500mm-650mmo具體的，如圖2，第一排石英傳感器包括石英壓電傳感器Cl和C3，C3設(shè)置在左半車道，Cl設(shè)置在右半車道，且使得車輛通過(guò)該車道時(shí)，左輪壓在位于左半車道的C3上，右車輪壓在位于右邊車道的Cl上。第二排石英傳感器包括石英壓電傳感器C2和C4，C2設(shè)置在左半車道，C4設(shè)置在右半車道；同樣，第三排石英傳感器包括石 英壓電傳感器C5和C6, C6設(shè)置在左半車道，C5設(shè)置在右半車道。每排石英傳感器中的兩條石英壓電傳感器間可以有設(shè)置ー個(gè)小交錯(cuò)，如圖2 : Cl與C3間的間距LI的取值范圍可以為-200mm 200mm(行車方向?yàn)檎?；C3與C2之間的間距L2的取值范圍可以為200mm 500mm ；C2與C4之間的間距L3的取值范圍可以為-200mm 200mm(行車方向?yàn)檎?;C4與C5之間的間距L4的取值范圍可以為200mm 500mm ；C5與C6之間的間距L5的取值范圍可以為-200mm 200mm(行車方向?yàn)檎?；L6取值范圍為800mm- 1500mm。在具體實(shí)施時(shí)，還可以采用三排以上的石英傳感器，相連兩排石英傳感器之間的間距根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，利用石英傳感器的壓電效應(yīng)，當(dāng)車輪重力作用在石英晶體上時(shí)，石英晶體上產(chǎn)生電荷，經(jīng)電荷放大器轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)送嵌入式計(jì)算機(jī)處理，得到整車稱重結(jié)果O本發(fā)明采用三排或三排以上的石英傳感器鋪設(shè)在車道上作為稱重傳感器，可有效減少由于路面不平引起的沉重偏差，特別對(duì)重心不穩(wěn)車輛進(jìn)行稱重，有較好效果。且由于三排石英傳感器的鋪設(shè)方式，司機(jī)在通過(guò)時(shí)不方便在每ー排傳感器的地方都剎車后通過(guò)，多排傳感器結(jié)合判斷，能有效減少司機(jī)人為造成偏差，可有效改善由單排石英傳感器作為稱重傳感器而造成的稱重偏差。本說(shuō)明書中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說(shuō)明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是ー系列等效或類似特征中的ー個(gè)例子而已。本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
1.一種車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng),包括稱重傳感器、電荷放大器和控制器；稱重傳感器在車輪碾壓時(shí)產(chǎn)生的波形信號(hào)，經(jīng)電荷放大器放大后傳輸?shù)娇刂破鳎刂破鞲鶕?jù)波形信號(hào)計(jì)算車輛重量，其特征在于，所述稱重傳感器包括鋪設(shè)在車道上的至少三排石英傳感器，每排石英傳感器包括兩條石英壓電傳感器，每排石英傳感器中的兩條石英壓電傳感器分別橫向設(shè)置在左半車道和右半車道； 車輛通過(guò)稱重傳感器時(shí)，對(duì)于每個(gè)車輪，控制器根據(jù)該車輪碾壓過(guò)的多條石英壓電傳感器所產(chǎn)生的波形信號(hào)分別計(jì)算出一個(gè)原始軸重，并將各個(gè)原始軸重求平均值，得到標(biāo)準(zhǔn)軸重；將超出標(biāo)準(zhǔn)軸重±2. 5%的原始軸重剔除，用剩下的各原始軸重再次求平均，得到最終軸重； 將每個(gè)車輪的最終軸重相加，得到最終車輛稱重值。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，相鄰兩排石英傳感器之間的間距范圍為500mm-650mmo
3.如權(quán)利要求I或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，同一排石英傳感器中的兩條石英壓電傳感器之間的交錯(cuò)范圍為-200mnT200mm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，包括稱重傳感器、電荷放大器和控制器；稱重傳感器包括鋪設(shè)在車道上的至少三排石英傳感器，每排石英傳感器包括兩條石英壓電傳感器，每排石英傳感器中的兩條石英壓電傳感器分別橫向設(shè)置在左半車道和右半車道；車輛通過(guò)稱重傳感器時(shí)，每個(gè)車輪均會(huì)碾壓過(guò)多條石英壓電傳感器，每條石英壓電傳感器均會(huì)產(chǎn)生一個(gè)波形信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鳎刂破魈蕹惓２ㄐ涡盘?hào)后，將剩下的波形信號(hào)分別計(jì)算軸重，并求平均得到最終軸重，將每個(gè)車輪的最終軸重相加，即可得到最終車輛稱重值。采用三排或三排以上的石英傳感器的鋪設(shè)方式，可有效減少由于路面不平及車輛振動(dòng)引起的稱重偏差，特別對(duì)行駛中重心不穩(wěn)的車輛，有較好效果。
文檔編號(hào)G01G19/03GK102680064SQ20121017292
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者呂建春, 汪威, 陳朝利 申請(qǐng)人:四川興達(dá)明科機(jī)電工程有限公司