專利名稱：面向鋼鐵行業的800噸級軌道稱重組合傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種稱重組合傳感器，尤其涉及一種鋼鐵行業用800噸級軌道稱
重組合傳感器。
背景技術：
目前工業上鋼鐵、焦化、冶金企業鐵水、煉焦等特種運輸車輛在生產中需要進行稱重計量以便能夠統計產品生產和運輸量。這些特種車輛由于重量較大，而且需要在車輛運行中進行稱量，一般的計量裝置無法滿足這種要求，而工業上大噸位稱重裝置也是生產中必不可少的裝置。如何提高傳感器的噸數級；如何根據不同車型和軸距有效調節稱量區長度，改善傳感器穩定性，提高動態稱重數據精確度；如何處理單路傳感器微弱模擬信號，并全方位動態監測每一只傳感器的稱重狀態等成為急需解決的問題。現在國內外鋼鐵、焦化、冶金企業鐵水、煉焦等運輸車輛的稱重裝置主要都依靠國外進口有基坑斷軌式結構的稱重裝置來簡單的稱量，但往往因其結構方式為有基坑、斷軌式決定該類結構稱量精度低、穩定性差、維護量大、存在嚴重的安全性隱患等問題而使稱重裝置無法正常長期有效的使用。同時，國內的計量衡器生產企業還未能生產出800噸的稱量裝置，且使用有基坑、杠桿機械式稱量技術，無法正常、穩定、可靠的運行使用。有基坑的稱量裝置有以下缺陷第一、需要挖一個深度為2. 5米左右，寬度為4米左右，長度為8米左右的基坑，在基坑內安裝稱重梁和稱重裝置。這種設計基建工作量大、系統總造價高，浪費空間。第二、有基坑的稱重裝置的鋼軌必須與基坑長度一致，需將12. 5米、12米、25米的整軌截斷成基坑長度8米，為安全生產帶來了隱患。第三、采用有基坑方式，當在粉塵較大的場合應用時，其結構往往會使散落在地面的煤粉被風吹和清掃現場過程中帶入基坑，日積月累時問一長，造成坑內粉塵堆積，最終導致系統失準，該結構的維護量和維修費用都比較大。第四、采用斷軌結構，整個秤臺四周屬于懸空，車輛進入秤臺的頻繁起動，剎車和沖擊，經常會使限位器失效，甚至出現爬軌現象，從而導致傳力機構傳力不正，給系統帶來較大誤差和安全停車隱患。當大載荷的重車停于秤臺上時，會使秤體大楔彎曲變形，造成每個傳感器受力不均衡而產生系統失準。因而產生如何計量、如何精確計量等一系列的難題。因此，國內一些鋼鐵、焦化企業既使在國外引進產品無法長期有效稱量的前提下也不得不惜重金，從國外進口有基坑斷軌式箱形梁結構的稱重裝置來作短期的簡單稱量，但是，隨著國內市場經濟的日漸完善，質量的要求也隨之越來越高，這樣一來，簡易的稱重裝置就遠遠的無法滿足現有的鐵水稱量要求。要想提高煉鐵、煉鋼的配比精度，有效的提升國產鋼鐵的質量，就得需要有一套高精度、高穩定性、能用得住、低維護成本的稱重裝置。
實用新型內容為了解決上述問題中的不足之處，本實用新型提供了一種面向鋼鐵行業的800噸級軌道稱重組合傳感器。為了解決以上技術問題，本實用新型技術方案是一種面向鋼鐵行業的800噸級軌道稱重組合傳感器，它由800噸級不斷軌軌道組合傳感稱重臺面、數據處理模塊、控制模塊和外圍顯示模塊組成，四部分順序依次相連接；所述800噸級不斷軌軌道組合傳感稱重臺面由夾緊接觸式傳感器和鋼軌軌墊式傳感器構成，夾緊接觸式傳感器為8個、鋼軌軌墊式傳感器為56個，兩者對稱安裝于鐵路兩條鋼軌上。所述數據處理模塊由64路濾波放大電路、32路數據采集卡、數據采集卡驅動程序模塊構成，32路數據采集卡為兩張。本實用新型真正實現稱重傳感器噸數級達到800噸級，稱量精度達到0. 3% FS，使用環境溫度_45°C 130°C，其結構形式為一種純無基坑不斷軌整體混凝土基礎、多支點的傳感器排列方式，解決了超大噸位車輛的在線高準確度的工業計量，消除了重載情況下的深基坑、淺基坑等斷軌式軌道稱重裝置所存在的行車安全隱患；同時，在結構上解決了工業特種車輛因車型不同而無法實現計量的技術難題，其有效稱量區長度可按不同車型和軸距要求按需拓展。配套相對應的數字處理系統，并對每一個傳感器的稱重狀態進行全方位動態監測，實現了稱重數據高速、高精度采樣。終端采用微機控制系統，實時顯示系統的整體合成波形，具有單獨采樣數據的回放功能，同時實現數據的統計，查看、回放、聯網等功能。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。
圖1為本實用新型的結構框圖。圖2為本實用新型的800噸級不斷軌軌道組合傳感稱重臺面結構圖。圖3為本實用新型的數據處理模塊結構圖
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型由四大部分組成，分別是800噸級不斷軌軌道組合傳感稱重臺面、數字處理模塊、控制模塊及外圍顯示模塊，四部分順序依次相連接。一、800噸級不斷軌軌道組合傳感稱重臺面此臺面采用無基坑不斷軌復合式稱重裝置，采用800噸級不斷軌軌道組合傳感稱重方法，由8個夾緊接觸式傳感器和56個鋼軌軌墊式傳感器組成，對稱安裝于鐵路兩條鋼軌上，一方面通過夾緊接觸式傳感器的輸出信號，有效的補償了鋼軌軌墊式傳感器信號，實現了準確定位測量，提高了稱量精度；另一方面夾緊接觸式傳感器的輸出波形幅度較大，容易對受力進行較快的判斷；軌墊式傳感器的輸出波形平滑穩定，方便稱量區長度的擴展。為了實現傳感器在無縫焊接式不斷軌鋼軌的快捷安裝，方便維護，提供了一種檢測鋼軌剪切力的夾緊接觸式傳感器，帶自鎖功能的下穿越式夾緊結構，穩固的把傳感器定位在鋼軌腹腰中心軸處。此結構是將夾緊接觸式傳感器與軌墊式傳感器相結合，取長補短后形成的一種新的稱重裝置。該裝置不僅具有夾緊接觸式傳感器和軌墊式傳感器的安全可靠、施工簡單、無基坑與不斷軌等特點，而且可以形成一個“全浮式”稱量區。其稱量區的長度可以隨軌墊式傳感器數量的增加而擴展，使稱重信號不再丟失。800噸級不斷軌軌道組合傳感稱重結構能夠滿足各類重軌的需要，計量性能與傳統的有基坑軌道衡不相上下，穩定性、準確性以及使用壽命等性能比有基坑稱量系統更加優越。二、數字處理模塊由于傳感器輸出的模擬信號微弱，而現場環境復雜、干擾大，為了準確、快速處理數據，設置了傳感器信號的專用數字處理模塊，采用64路微弱信號的隔離放大、傳輸和處理技術，并對每一個傳感器的稱重狀態進行全方位動態監測，實現了稱重數據高速、采樣精度尚。它包括64路濾波放大電路、32路數據采集卡O張)數據采集卡驅動程序模塊。 濾波放大電路實現對傳感器毫伏信號的放大并濾去傳感器輸出電壓中的紋波；數據采集卡實現64路數據從模擬量到數字量的轉換處理以及對每一個傳感器的稱重狀態進行全方位動態監測。再者也可以根據不同需要調節模擬信號的放大倍數，使系統中的64個傳感器保持一致性，保證整體系統的稱重數據的高精度與可靠性。數據采集選用基于PCL總線的數據采集卡，其優勢為一方面與ISA總線相對比，由于ISA總線接口由于I/O速度較慢，隨著上世紀90 年代初PCI總線技術的出現，逐漸被淘汰。另外，它的I/O速度遠比ISA總線型的卡快(ISA 最高僅為33MB/S，而目前的PCI 2. 2標準32位的PCI接口數據傳輸速度最高可達133MB/
S) O另一方面ISA總線是目前最主流的一種接口類型，且支持即插即用。適用性強，適合各種類型的PC主板，而ISA總線接口除了在工控機中還有應用，在其他的PC主板中沒有類似接口。三、控制模塊此模塊是該傳感器配套設備中數據處理的核心，軟件制作前采用VB6. 0開發平臺，后期采用VS 2008采用開發平臺。采樣速度達到每秒800-1000次。主要實現數據的處理、查看、回放、聯網、參數調整、64路信號增益單獨調整、實時顯示系統的整體合成波形，具有單獨采樣數據的回放等功能。四、外圍顯示模塊此模塊主要實現現場工作人員直觀查看當前稱重數據，采用無線傳輸方式，可以根據現場需求靈活定制大屏幕尺寸，大屏幕的數據來源是工控機，此前工控機內部的軟件已經做好了數據處理，可以讓現場工作人員觀察到當前重量。且當車廂過載或超載時，可以通過聲光告警器及時得到消息，以達到精確計量和提高作業水平的效果。
權利要求1.一種面向鋼鐵行業的800噸級軌道稱重組合傳感器，其特征在于它由800噸級不斷軌軌道組合傳感稱重臺面、數據處理模塊、控制模塊和外圍顯示模塊組成，四部分順序依次相連接；所述800噸級不斷軌軌道組合傳感稱重臺面由夾緊接觸式傳感器和鋼軌軌墊式傳感器構成，夾緊接觸式傳感器為8個、鋼軌軌墊式傳感器為56個，兩者對稱分布。
2.根據權利要求1所述的面向鋼鐵行業的800噸級軌道稱重組合傳感器，其特征在于所述數據處理模塊由64路濾波放大電路、32路數據采集卡、數據采集卡驅動程序模塊構成，32路數據采集卡為兩張。
專利摘要本實用新型公開了一種面向鋼鐵行業的800噸級軌道稱重組合傳感器，它由800噸級不斷軌軌道組合傳感稱重臺面、數據處理模塊、控制模塊和外圍顯示模塊組成，四部分順序依次相連接；800噸級不斷軌軌道組合傳感稱重臺面由夾緊接觸式傳感器和鋼軌軌墊式傳感器構成，夾緊接觸式傳感器為8個、鋼軌軌墊式傳感器為56個，兩者對稱分布。本實用新型真正實現稱重傳感器噸數級達到800噸級，稱量精度達到0.3％FS，使用環境溫度-45℃～130℃，解決了超大噸位車輛的在線高準確度的工業計量，消除了重載情況下的深基坑、淺基坑等斷軌式軌道稱重裝置所存在的行車安全隱患，同時實現數據的統計，查看、回放、聯網等功能。
文檔編號G01R19/04GK201945623SQ201020648520
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月9日 優先權日2010年12月9日
發明者俞豪杰, 殷嵐, 王燕勇, 顧佳捷, 顧增華 申請人:杭州振華工業稱重科技有限公司