CN201344835Y - 弯板式轴重轴型检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种弯板式轴重轴型检测装置。检测装置包括轮轴识别检测装置与公路地面固定连接，检测装置后面设沿行车方向左右交错且部分重叠与公路地面固定连接秤体，检测装置包括基础板与压板之间安装称重传感器，感器导线与信息采集处理器连接，信息采集处理器由运算放大器、A/D转换电路、中央处理单元连接组成，弯板秤体包括橡胶层及贴于弹性体内应变计组成，通槽两端有两条过线槽；弹性体有图形、字母，两长边形成斜面，凸棱，盲槽内贴应变计，安装工艺缩短为3－4天；防止水和杂物进入秤体，维护成本低，稳定性好；减少车辆误判性，提高可靠性。准确得到车辆轴重、轴型、轴组，轴速相关信息；工作性能稳定，使用方便。

Description

弯板式轴重轴型检测装置

技术领域

本发明涉及一种弯板式轴重轴型检测装置。

背景技术

为了遏制超限超载运输，近几年来许多省市的收费桥梁通道上开始采用计重收费，即按货车重量收取通行费，而计重收费的基础设施一低速动态称重设备也有若干厂家生产销售。

低速动态称重设备安装在收费车道入口处，动态称重(WIM)技术的工作原理是动态行驶的车辆经过特定的传感器后，传感器感受到动态车辆的压力信号，再由处理器进行一系列的分析、处理、计算后得到车辆的动态称重值。然后将称重数据提供给收费亭，作为收费的依据。

上述现有动态称重设备存在的问题是：(1)施工工期长。传统的动态称重设备安装周期一般在3-4周左右。(2)车道宽度大于车辆宽度。辅助的轮轴识别设备需要车辆正常通过秤台和轮轴识别设别设备，由于车道宽度大于车辆宽度，司机走S型或者跑偏，导致轮轴误判率大，车辆信息错误率大。(3)秤台和秤框之间的间隙过大。传统的动态称重设备由于秤台和秤框之间的间隙过大，导致杂物，水等容易进入秤台底部，不利于秤台的维护。在一些能源基地，环境条件恶略，秤台清灰次数增多，甚至一星期一次，加大了维护成本，造成不必要的浪费。冬天由于雨雪的影响容易使秤台框架和秤台冻为一体，影响计重收费工作的进行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精确度的弯板式轴重轴型检测设备，为计重收费提供可靠的依据。

本发明的技术方案是这样解决的：一种弯板式轴重轴型检测装置，包括车辆前车轮和车辆后车轮，特殊之处在于装置包括一个轮轴识别检测装置与公路地面固定连接，轮轴识别检测装置后面设有两块秤体沿行车方向左右交错且部分重叠与公路地面固定连接的计重收费的弯板秤体和弯板秤体，所述轮轴识别检测装置包括一个基础板与一个压板之间至少安装有三个线阵式称重传感器，基础板、压板之间用标准连接件固定连接，所述传感器的信号通过导线与调零电阻和运算放大器连接，运算放大器与A/D转换电路连接，A/D转换电路与中央处理单元连接，中央处理单元分别与单/双轮胎、联轴信号、面板指示信号连接，传感器、中央处理单元分别与电源连接；所述计重收费的弯板秤体和计重收费的弯板秤体包括由一个单独受力的弹性体、一个表面整体硫化橡胶层及贴于弹性体内的多个应变计组成，弹性体形状为一长方体的薄板，正面开有至少两条互相平行的通槽，背面与之相对的地方也开有两条互相平行的通槽，两条互相平行的通槽的两端开有相垂直的两条过线槽；弹性体整个表面通过图形、字母模具一次完成橡胶硫化，硫化后在弹性体正面形成突起、凹进或防滑图形、字母，背面通槽变为盲槽，两长边形成向下张开的斜面，底面两长边沿上形成凸棱，盲槽内至少贴两只应变计，应变计和导线用密封胶密封后，再以橡胶条板粘贴覆盖密封形成整体橡胶层。

本发明不局限于上述弯板秤体的设置方式，两块弯板式秤台还可以分别放置于行车方向的左前方和右后方，此时正常行驶下的信号序列为：“右轮上秤-左轮上秤-右轮下秤-左轮下秤”。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)特有的浅开挖及安装工艺使单车道的设备安装时间缩短为3-4天；

(2)弯板胶及密封胶的使用，防止水和杂物进入秤台下方，减少维护成本，即使有少量水进入，也可通过排水槽导出，提高设备稳定性；

(3)采用两块弯板秤台和辅助轮轴识别设备的称重模式，减少车辆信息的误判性，提高的可靠性。准确得到车辆轴重、轴型、轴组，、轴速的相关信息；

(4)本发明工作性能稳定，使用方便。

附图说明

图1是车辆未驶上弯板式轴重轴型检测设备时的立体图。

图2是车辆右轮驶上弯板秤体的立体图；

图3是车辆左轮驶上弯板秤体的立体图；

图4是车辆右轮驶下弯板秤体的立体图；

图5是车辆左轮驶下弯板秤体的立体图；

图6是车辆右轮驶上轮轴识别装置及秤台；

图7为弯板式秤台硫化前状态主视结构示意图；

图8为图7后视结构示意图；

图9为图7硫化后状态主视结构示意图；

图10为图9后视结构示意图；

图11为图9硫化后状态仰视结构示意图；

图12为图9硫化后状态横截面结构示意图；

图13为轮轴识别检测装置结构示意图；

图14图13横截面结构示意图；

图15为图13的电路方框图。

具体实施方式

附图为本发明的实施例。

下面结合附图对本发明内容作进一步说明：

参照图1～图6所示，图1弯板式轴重轴型检测弯板式秤台4沿行车方向交错置于弯板式秤台3右后方，轮轴识别装置5置于弯板秤体3前一定位置，车辆尚未驶上弯板式轴重轴型检测弯板秤体3、4；在图2中，车辆左轮1驶上弯板秤体3，弯板秤体3识别此信号，并将信号提供给数据采集器19，此时信号为左轮上秤；在图3中，车辆右轮驶上弯板秤体4，弯板秤体4识别此信号，并将信号提供给数据分析处理器，此时信号为右轮上秤；在图4中，车辆左轮1驶离弯板秤体3，弯板秤体3识别此信号，并将信号提供给数据采集器19，此时信号为左轮下秤；在图5中，车辆右轮驶离弯板秤体4，弯板秤体4识别此信号，并将信号提供给数据采集器19，此时信号为右轮下秤；在图6中，车辆左轮1驶上轮轴识别检测装置5，同时数据分析器判断弯板秤体3和4秤体是否有轴重量，如果有，反馈给数据采集器19为联轴，反之为单轴。因此，正常称重状态下的信号序列为：“左轮上秤-右轮上秤-左轮下秤-右轮下秤”，只有在这种情况下，才将本次获取的轴重值记为有效值处理。车辆其它组车轮的轴重值依据同理进行测量。如果每次测出的轴重值都是有效的，那么由此得出的总重值才是有效的。如果出现其他信号序列，则将本次获取的轴重值记为无效值舍弃，如倒车时的信号序列为：“右轮上秤-左轮上秤-右轮下秤-左轮下秤”。

另外，根据弯板式轴重轴型轮轴识别检测装置5的秤体宽度和轴通过的时间，计算出车辆的行驶速度。

上述具体实施方式中以两块弯板秤体分别置于行车方向的左前方和右后方为例，两块秤体还可以分别放置于行车方向的右前方和左后方，此时正常行驶状态下的信号序列为：“右轮上秤-左轮上秤-右轮下秤-左轮下秤”。

图7～图12所示，轮轴识别检测装置5包括一个基础板14与一个压板16之间至少安装有三个线阵式称重传感器15，基础板14、压板16之间用标准连接件17固定连接，所述线阵式称重传感器15的信号通过导线18与信息采集处理器19相连接，信息采集处理器19与调零电阻和运算放大器连接，运算放大器与A/D转换电路连接，A/D转换电路与中央处理单元连接，中央处理单元分别给出单/双轮胎数量、轮轴类型，线阵式称重传感器15、中央处理单元分别与电源连接。

图13～图15所示，计重收费的弯板秤体3和计重收费的弯板秤体4包括由一个单独受力的弹性体、一个表面整体硫化橡胶层及贴于弹性体内的多个应变计组成，弹性体形状为一长方体的薄板，正面开有至少两条互相平行的通槽6，背面与之相对的地方也开有两条互相平行的通槽7，两条互相平行的通槽7的两端开有相垂直的两条过线槽8；弹性体A整个表面通过图形、字母模具一次完成橡胶硫化，硫化后在弹性体A正面形成突起、凹进或防滑图形、字母9，背面通槽7变为盲槽12，两长边形成向下张开的斜面10，底面两长边沿上形成凸棱11，盲槽12内至少贴两只应变计，应变计和导线用密封胶密封后，再以橡胶条板13粘贴覆盖密封形成整体橡胶层B。

通槽6沟槽的深度为0.3mm～0.7mm。

通槽6沟槽的深度为0.4mm～0.5mm。

所述的整体橡胶层B长度为1400mm～1800mm；在橡胶层的外表面至少设有两个防滑凹陷或突起的图案。

线阵式称重传感器15为电阻应变式称重传感器。

线阵式称重传感器15为线阵式等间距均匀排列。

弯板式轴重轴型检测装置的检测方法，按下述步骤进行：

(1)、计重收费的弯板秤体3和计重收费的弯板秤体4总宽度为汽车联轴的轴心距减去两个轮胎与地面接触宽度之差；

(2)、轮轴识别检测装置5放置在弯板秤体3前方，与第一个上秤台边沿保持汽车联轴的轴心距减去一个轮胎与地面接触宽度之差的距离；

(3)、计重收费的弯板秤体3和计重收费的弯板秤体4动态轴计量识别车轮压住秤体和车轮驶离秤体的信号，并将信号提供给信息采集处理器19，这两个信号分别代表上秤和下秤，当两块弯板秤体3、4分别放置于行车方向的右前方和左后方，轮轴识别检测装置5配合安装于左侧台板前方时，正常行驶状态下应该是左轮先驶上位于左后方的弯板秤体，接着车辆右轮再驶上位于右前方的弯板秤体，然后左轮驶下左后方的弯板秤体，再接着右轮驶下左前方弯板秤体，再接着左侧轮胎驶上轮轴识别检测装置5，信号序列为：“左轮上秤-右轮上秤-左轮下秤-右轮下秤”；

(4)、此时才是正常的称重状态，可由此判断此次称重结果为有效值，如果信号序列为：“右轮上秤-左轮上秤-右轮下秤-左轮下秤”、则判定为倒车；

(5)、如果序列为：“左轮上秤-左轮下秤”或者：“右轮上秤-左轮上秤-左轮下秤-右轮下秤”则视为无效轴；

(6)、计重收费的弯板秤体3和计重收费的弯板秤体4秤体称出的重量经过求和运算，得出轴重量；

(7)、轮轴识别检测装置5判别轮胎个数，根据相邻2-3个或者不相邻两个线阵式称重传感器15的信号判断轮胎单双，根据轮轴识别检测装置5上面有信号时，秤台上面是否有重量来判断是否为联轴，根据弯板式秤台的宽度和车轴通过弯板式秤台的时间计算车轴速度以及整车速度。

Claims (6)

1、一种弯板式轴重轴型检测装置，包括车辆前车轮(1)和车辆后车轮(2)，其特征在于包括一个轮轴识别检测装置(5)与公路地面固定连接，轮轴识别检测装置(5)后面设有两块秤体沿行车方向左右交错且部分重叠与公路地面固定连接的计重收费的弯板秤体(3)和弯板秤体(4)，所述轮轴识别检测装置(5)包括一个基础板(14)与一个压板(16)之间至少安装有三个线阵式称重传感器(15)，基础板(14)、压板(16)之间用标准连接件(17)固定连接，所述传感器(15)的信号通过导线(18)与调零电阻和运算放大器连接，运算放大器与A/D转换电路连接，A/D转换电路与中央处理单元连接，中央处理单元分别与单/双轮胎、联轴信号、面板指示信号连接，传感器(15)、中央处理单元分别与电源连接，所述计重收费的弯板秤体(3)和计重收费的弯板秤体(4)包括由一个单独受力的弹性体、一个表面整体硫化橡胶层及贴于弹性体内的多个应变计组成，弹性体形状为一长方体的薄板，正面开有至少两条互相平行的通槽(6)，背面与之相对的地方也开有两条互相平行的通槽(7)，两条互相平行的通槽(7)的两端开有相垂直的两条过线槽(8)；弹性体(A)整个表面通过图形、字母模具一次完成橡胶硫化，硫化后在弹性体(A)正面形成突起、凹进或防滑图形、字母(9)，背面通槽(7)变为盲槽(12)，两长边形成向下张开的斜面(10)，底面两长边沿上形成凸棱(11)，盲槽(12)内至少贴两只应变计，应变计和导线用密封胶密封后，再以橡胶条板(13)粘贴覆盖密封形成整体橡胶层(B)。

2、根据权利要求1所述的弯板式轴重轴型检测装置，其特征在于通槽(6)沟槽的深度为0.3mm～0.7mm。

3、根据权利要求1所述的弯板式轴重轴型检测装置，其特征在于通槽(6)沟槽的深度为0.4mm～0.5mm。

4、根据权利要求1所述的弯板式轴重轴型检测装置，其特征在于所述的整体橡胶层(B)长度为1400mm～1800mm；在橡胶层的外表面至少设有两个防滑凹陷或突起的图案。

5、根据权利要求1所述弯板式轴重轴型检测装置，其特征在于线阵式称重传感器(15)为电阻应变式称重传感器。

6、根据权利要求1所述弯板式轴重轴型检测装置，其特征在于线阵式称重传感器(15)为线阵式等间距均匀排列。

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