專利名稱：一種防止重心調整式異常行車的秤臺的制作方法
技術領域：
本發明涉及公路動態車輛稱重系統的防止重心調整式異常行車的秤臺，尤其是適合于增加輔助秤臺無間隔或有適當間隔并行安裝的軸計量動態公路車輛自動衡器的一種防止重心調整式異常行車的秤臺。
背景技術：
重心調整式異常行車方式，主要是指車輛先以高速或加速行駛，在載重輪即將上秤時急踩剎車，使車輛猛地減速，使載重輪滑過秤臺，之后恢復正常行駛。高速或加速行駛時，車輛重心偏后，載重輪分配重量較大，前輪分配重量偏輕。急剎車后立即導致車輛重心前移，前輪分配重量較大，后輪分配重量偏輕。通過這種行車方式，司機控制車輛使當前通過秤臺的車軸分配重量偏輕。重心調整式異常行車方式影響計量結果偏輕。達到少交通行費的目的。目前，國內外動態公路車輛自動衡器有很多種，通常的系統結構形式主要包含以下四種。一、單秤臺式，這種形式的秤臺寬度一般為800mm左右，臺面較窄，使用4只應變式傳感器。配套處理電路有的采用一路AD，即把所有傳感器并聯起來。有的采用兩路ADdE 傳感器按照車移動方向分為兩組，每組中兩只傳感器并聯。這種形式的衡器由于秤臺臺面較窄，當采用前述重心調整式異常行車方式時，車軸很容易滑過較窄的秤臺臺面，從而無法解決重心調整式異常行車方式帶來的誤差問題。二、彎板式，雖然和增加輔助秤臺交錯安裝的軸重系統類似具有兩個臺板，但是每個秤臺為一只傳感器，其通常的處理電路為兩路AD轉換，即每個秤臺使用一路AD轉換電路。這種形式的衡器由于采用兩路AD轉換電路，無法識別重心調整式異常行車方式，所以無法解決重心調整式異常行車方式帶來的誤差問題。三、分體式秤臺，每個秤臺采用4只應變式傳感器，雖然和增加輔助秤臺交錯安裝的軸重系統類似具有兩個臺板，但是還是采用兩路AD，每個秤臺的傳感器并聯在一起。這種形式的衡器由于采用兩路AD轉換電路，無法識別重心調整式異常行車方式，所以無法解決重心調整式異常行車方式帶來的誤差問題。四、石英壓電式，石英壓電條很窄，大約50mm寬。這種形式的衡器由于檢測受力點非常窄，同樣無法解決重心調整式異常行車方式帶來的誤差問題。
發明內容
為了解決重心調整式異常行車方式帶來的誤差問題，本發明的目的是提供準確識別、稱量準確、或帶有懲罰性的一種防止重心調整式異常行車的秤臺。本發明的技術方案是采用下述方式實現的
一種防止重心調整式異常行車的秤臺，它包括主秤臺、輔助秤臺、設置在主秤臺和輔助秤臺上的傳感器，其中主秤臺和輔助秤臺安裝在車道上；主秤臺、輔助秤臺兩側分別設有前后兩個共八個傳感器，主秤臺、輔助秤臺兩側的傳感器使用一路AD轉換電路，八個傳感器共使用四路AD轉換電路，每路AD轉換電路分別連接到數據處理器上；數據處理器進行如下數據處理一、數據處理器根據傳感器受力先后情況計算出車軸通過主秤臺和輔助秤臺的速度；二、由主秤臺和輔助秤臺計算出的速度計算出車軸通過兩個秤臺的軸加速度；三、根據軸加速度的大小判別車輛行駛方式，如果是重心調整式異常行車方式，則軸重選取兩個秤臺稱量的較大值輸出結果；如果不是重心調整式異常行車方式，則軸重選取二者均值輸出結果ο數據處理器根據傳感器受力先后情況計算出車軸通過主秤臺和輔助秤臺的速度的流程主秤臺前排兩個傳感器開始加載、處理器單片機啟動定時器開始計時、主秤臺后排兩個傳感器卸載結束、定時器計時結束得到車軸通過主秤臺的時間(t)、由于平臺寬度已知，即車軸位移(S)已知，根據v=s/t得到車軸通過主秤臺的速度；同理得到車軸通過輔助秤臺的速度。由主秤臺和輔助秤臺計算出的速度計算出車軸通過兩個秤臺的軸加速度流程 輔助秤臺前排兩個傳感器卸載結束；數據處理器單片機啟動定時器開始計時，主秤臺后排兩個傳感器卸載結束，定時器計時結束，得到車軸通過秤臺速度變化的區間At ；根據主秤臺和輔助秤臺車軸速度，得到速度變化量Δ V=V主一 ν輔；根據軸加速度計算公式 α = Δ ν/ Δ t，得到車軸通過秤臺時的軸加速度。軸重綜合運算處理流程如果是重心調整式異常行車方式，軸加速度 > 設定值，則當前軸重使用主秤臺和輔助秤臺稱量的較大值，則軸重選取兩個秤臺稱量的較大值輸出結果；如果不是重心調整式異常行車方式，則軸重選取二者均值輸出結果。其中軸加速度大小的判定標準，可以根據現場實際情況進行靈活調整，選取值為 1. 5-9. 5m/s2 ；最佳選取值為5m/s2。本發明的積極效果是結構簡單科學，合理簡便，電氣結構清晰，施工可行，使用方便，可有效減少司機采取重心調整式異常行車方式通過收費站，減少司機繳費時的扯皮現象，大大提高車輛通過高速公路收費站的通行效率。
圖1為主秤臺與輔助秤臺并行安裝的結構示意圖。圖2為主秤臺與輔助秤臺交錯安裝的結構示意圖。圖3為電氣連接示意圖。圖4為處理器處理車軸速度的流程圖。圖5為處理器處理車軸加速度的流程圖。圖6為處理器處理軸重綜合處理的流程圖。
具體實施例方式
由圖1、圖2可以看出本發明包括主秤臺6、輔助秤臺1、設置在主秤臺和輔助秤臺1上的傳感器(2、3、9、10、4、5、7、8)，其中主秤臺6和輔助秤臺1安裝在車道上；主秤臺6、輔助秤臺1兩側分別設有前后兩個共八個傳感器(2、3、9、10、4、5、7、8)，由圖3還可以看出主秤臺6、輔助秤臺1兩側的傳感器使用一路AD轉換電路，八個傳感器共使用四路AD轉換電路，每路AD轉換電路分別連接到數據處理器上；數據處理器進行如下數據處理一、數據處理器根據傳感器受力先后情況計算出車軸通過主秤臺6和輔助秤臺1的速度；二、由主秤臺 6和輔助秤臺1計算出的速度計算出車軸通過兩個秤臺的軸加速度；三、根據軸加速度的大小判別車輛行駛方式，如果是重心調整式異常行車方式，則軸重選取兩個秤臺稱量的較大值輸出結果；如果不是重心調整式異常行車方式，則軸重選取二者均值輸出結果。由圖4還可以看出數據處理器根據傳感器受力先后情況計算出車軸通過主秤臺 6和輔助秤臺1的速度的流程主秤臺前排兩個傳感器(5、7)開始加載、處理器單片機啟動定時器開始計時、主秤臺6后排兩個傳感器(4、8)卸載結束、定時器計時結束得到車軸通過主秤臺6的時間(t)、由于平臺寬度已知，即車軸位移(s)已知，根據v=s/t得到車軸通過主秤臺6的速度；同理得到車軸通過輔助秤臺1的速度。由圖5可以看出由主秤臺6和輔助秤臺1計算出的速度計算出車軸通過兩個秤臺的軸加速度流程輔助秤臺1前排兩個傳感器(3、9)卸載結束；數據處理器單片機啟動定時器開始計時，主秤臺6后排兩個傳感器(4、8)卸載結束，定時器計時結束，得到車軸通過秤臺速度變化的區間Δ t ；根據主秤臺6和輔助秤臺1車軸速度，得到速度變化量Δ ν=ν 主一 ν輔；根據軸加速度計算公式α = Δ ν/ Δ t，得到車軸通過秤臺時的軸加速度，其中軸加速度大小的判定標準，可以根據現場實際情況進行靈活調整，本實施例選取5m/s2。由圖6可以看出軸重綜合運算處理流程開始，如果是重心調整式異常行車方式， 軸加速度> 5m/s2，則當前軸重使用主秤臺和輔助秤臺稱量的較大值，則軸重選取兩個秤臺稱量的較大值輸出結果；如果不是重心調整式異常行車方式，則軸重選取二者均值輸出結果。
權利要求
1.一種防止重心調整式異常行車的秤臺，它包括主秤臺(6)、輔助秤臺(1)、設置在主秤臺和輔助秤臺(1)上的傳感器(4、5、7、8、2、3、9、10)，其特征在于主秤臺(6)和輔助秤臺 (1)并列安裝或者交錯安裝在車道上；主秤臺(6)、輔助秤臺(1)兩側分別設有前后兩個共八個傳感器(2、3、9、10、4、5、7、8)，主秤臺(6)、輔助秤臺(1)兩側的傳感器使用一路AD轉換電路，八個傳感器共使用四路AD轉換電路，每路AD轉換電路分別連接到數據處理器上；數據處理器進行如下數據處理一、數據處理器根據傳感器受力先后情況計算出車軸通過主秤臺(6)和輔助秤臺(1)的速度；二、由主秤臺(6)和輔助秤臺(1)計算出的速度計算出車軸通過兩個秤臺的軸加速度；三、根據軸加速度的大小判別車輛行駛方式，如果是重心調整式異常行車方式，則軸重選取兩個秤臺稱量的較大值輸出結果；如果不是重心調整式異常行車方式，則軸重選取二者均值輸出結果。
2.根據權利要求1所述的一種防止重心調整式異常行車的秤臺，其特征在于數據處理器根據傳感器受力先后情況計算出車軸通過主秤臺(6)和輔助秤臺(1)的速度的流程 主秤臺前排兩個傳感器(5、7)開始加載、處理器單片機啟動定時器開始計時、主秤臺(6)后排兩個傳感器(4、8)卸載結束、定時器計時結束得到車軸通過主秤臺1的時間(t)、由于平臺寬度已知，即車軸位移(s)已知，根據v=s/t得到車軸通過主秤臺(6)的速度；同理得到車軸通過輔助秤臺(1)的速度。
3.根據權利要求2所述的一種防重心調整式異常行車的秤臺，其特征在于由主秤臺 (6)和輔助秤臺(1)計算出的速度計算出車軸通過兩個秤臺的軸加速度流程輔助秤臺(1) 前排兩個傳感器(3、9)卸載結束；數據處理器單片機啟動定時器開始計時，主秤臺(6)后排兩個傳感器(4、8)卸載結束，定時器計時結束，得到車軸通過秤臺速度變化的區間Δ t ；根據主秤臺(6)和輔助秤臺(1)車軸速度，得到速度變化量Δ ν=ν主一 ν輔；根據軸加速度α 計算公式α = Δ ν/ Δ t，得到車軸通過秤臺時的軸加速度。
4.根據權利要求3所述的一種防止重心調整式異常行車的秤臺，其特征在于軸重綜合運算處理流程如果是重心調整式異常行車方式，軸加速度 > 設定值，則當前軸重使用主秤臺和輔助秤臺稱量的較大值，則軸重選取兩個秤臺稱量的較大值輸出結果；如果不是重心調整式異常行車方式，則軸重選取二者均值輸出結果。
5.根據權利要求4所述的一種防止重心調整式異常行車的秤臺，其特征在于軸加速度為 11. 5—99. 5m/s2。
6.根據權利要求5所述的一種防止重心調整式異常行車的秤臺，其特征在于軸加速度最佳選取值為5m/s2。
全文摘要
本發明公開了一種防止重心調整式異常行車的秤臺，它包括主秤臺、輔助秤臺、設置在主秤臺和輔助秤臺上的傳感器，主、輔秤臺并列安裝或者交錯安裝在車道上；主稱臺、輔助秤臺兩側分別設有前后兩個共八個傳感器，主秤臺、輔助秤臺兩側的傳感器使用一路AD轉換電路，八個傳感器共使用四路AD轉換電路，每路AD轉換電路分別連接到數據處理器上；數據處理器進行數據處理先計算出車軸通過主、輔秤臺的速度、再計算出車軸通過兩個秤臺的軸加速度，根據軸加速度的大小判斷異常行車方式，分別輸出兩個秤臺稱量數值。本發明結構簡單，科學、可有效減少司機采取重心調整式異常行車方式通過收費站，減少司機繳費時的扯皮現象。
文檔編號G01G19/02GK102519564SQ201210001760
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月5日 優先權日2012年1月5日
發明者郭瑩暉 申請人:鄭州恒科實業有限公司