專利名稱：光子軸計量汽車衡的制作方法
技術領域：
光子軸計量汽車衡
技術領城
本實用新型涉及一種采用嵌入式光纖秤臺的計重裝置，尤其是能顯著減 小秤臺體積、簡化設備的安裝和調試，并具備高靈敏度和準確度的適合公 路車輛重量檢測使用的動、靜態汽車衡。
背景技術：
目前，大部分的汽車衡主要使用應變式電阻傳感器做汽車重量的檢測， 這種傳感器體積大、可靠性差。在使用一段時間后，尤其在比較惡劣的公 路環境，容易造成各種參數的漂移從而引起測量精度的下降甚至無法使用。 另外，在一些特殊的需要防爆的場合，應變式電阻傳感器有可能產生電火 花等危險，用這種傳感器設計的汽車衡還存在基礎構件復雜以及調試和安 裝困難等問題。隨著光纖技術的不斷開發應用，現在已有人研究怎樣利用 光纖的微彎曲現象作傳感器檢測重量的汽車衡，如ZL200420109751. 9號專 利公開的光子秤，其秤臺結構主要由蓋板和底板兩塊薄型鋼板焊接而成， 兩塊薄型鋼板之間形成一扁平的腔體，腔體高約5-10mm，四周密封，內注 有液壓油，蓋板略呈弧形，構成秤臺，在腔體一側邊，開有進油孔和出油 孔，出油孔用管道與光纖連接。可見其秤臺結構比較復雜，不利于安裝使 用和維護保養。同時，由于受進、出油速度的影響，不利于快速動態檢測。 發明內容
本實用新型的目的是為了克服上述現有汽車衡的不足之處，設計一種體 積小、秤臺構造簡潔， 一致性好，安裝容易，調試簡單，使用安全，性能 穩定，測量速度快、精度高，適合動態檢測和大批量標準化生產的光子軸
計量汽車衡。
本實用新型的光子軸計量汽車衡，采用軸計量技術，可在不影響測量 精度的情況下，有效減小衡器體積和降低生產成本，其結構包括秤臺、限 位板、支撐梁、光纖、鎧裝尾纖、數據處理器和顯示設備，其中，所述秤
臺為一塊適當厚度的金屬板，金屬板的背面設有光纖槽，光纖嵌入在光纖 槽內，安裝在支撐梁上的金屬板的兩外側邊呈梯形，分別嵌入呈倒梯形的 兩塊限位板之間。工作時，光纖即可隨著金屬板被車輪壓彎的程度而發生 相應程度的彎曲，進而造成光纖中光信號的物理特性發生變化，然后通過 光接收器轉換成電信號，再經過模數轉換和數據處理等即可達到稱重的目 的。
為了便于應用在不同計量場合，克服傳統衡器中常見的偏載等問題，嵌 入在秤臺金屬板背面的光纖及光纖槽的形狀宜選為縱向多路形或橫向單路 形或橫向多路形或蟝旋形或菱形或波浪形等多種類似形狀。
本實用新型的光子軸計量汽車衡，由于將光纖嵌入在金屬板內，再用 樹脂封裝，使汽車衡的秤臺成為一個整體，因金屬板具有足夠的硬度和強 度，使載荷在臺面上分布均勻，制造工藝和生產流程完全可以實行標準化， 可以在各個生產環節上進行質量控制，柔軟的光纖由于嵌入到金屬板秤臺 內部，得到了秤臺的充分保護。整個產品的質量和參數在出廠前和使用中 保持一致。具有體積小、秤臺構造簡潔， 一致性好，安裝調試簡單，使用 維護方便，壽命長，性能穩定，測量速度快、精度高，適合動態檢測和大 批量生產等優點。最適合在車輛收費站引道上安裝使用，也適合在其它需 要對，進行計重的場所或公路上安裝使用。


附圖l是本實用新型的連接關系示意圖； 附圖2是本實用新型的安裝結構示意附圖3-8是本實用新型的秤臺金屬板背面光纖布線槽的幾種不同形狀 的結構示意圖，其中，圖3是縱向等間距多路布線圖，圖4是橫向單線布線 圖，圖5是橫向等間距多路布線圖，圖6是蠊旋式布線圖，圖7是菱形布線閣， 圖8是波浪式布線圖。
具體實施方式

參見附圖1和2，圖中的l是秤臺；2是嵌入光纖；3是鎧裝尾纖；4是數 據處理器；5是顯示設備；6是限位板；7是支撐梁；8是梯形邊；9是倒梯形 邊。所述秤臺l為一塊適當厚度的金屬板，金屬板的背面設有光纖槽，光纖
2嵌入在光纖槽內，并用樹脂封裝，光纖2通過鎧裝尾纖3連接到數據處理器 4，處理結果送給顯示設備5。安裝在支撐梁7上的金屬板秤臺1的兩側邊為 梯形邊8嵌裝在兩快倒梯形邊9的限位板6之間，使金屬板枰臺伸縮自如。由 于是軸計量，可以分別測量各個車軸的重量然后全部進行累計后得到整車 重量，所以軸計量的秤臺寬度一般較窄，秤臺長度大于同軸兩側車輪輪距 寬度即可，本汽車衡的金屬板的寬度選擇為5-100CM，長度等于或大于收費 站引道寬度(以適應不同寬度的車輛使用)。對于很寬的公路或特別需要時， 秤臺可以采用多種組合方式，例如左右布置、前后布置等，在一個完整的 計重系統中，還可以使用多個相同技術的光子軸計量汽車衡來提高測量精 度和提高系統穩定度。為了便于克服傳統衡器中常見的偏載問題，使計量 結果在秤臺的各個點上保持一致。可選用如圖3-8中所示的光纖布線方式， 如圖3的布線方式，將支撐梁設計在秤臺的前、后兩條長邊上，秤臺左、右 兩條短邊懸空，汽車通過時，會將秤臺兩條長邊之間的中部壓彎，使與短 邊平行的部分光纖發生形變而測出重量；而圖4-8的布線方式，應將支撐梁 設計在秤臺的左、右兩條短邊上，秤臺前、后兩條長邊懸空，汽車通過時， 會將秤臺兩條短邊之間的中部壓彎，使與長邊平行或近似平行部分的光纖 發生形變而測出重量。由于光纖形變與秤臺形變幾乎同步，所以計量速度 快，最適合動態計量，金屬板可選用鋼板或合金鋼板或不銹鋼板或其它強 度高和彈性好的板，其厚度以能通過最大載荷而不形變(不會發生永久性 變形)和能測出較輕車輛的重量為宜。
本實用新型利用了光纖的傳感特性，具有靈敏度高、動態范圍大的特 點。另外，光纖傳感器不受電磁輻射等影響，受溫度、濕度的影響也很小。 其光學特性在相當長的時間內不會發生變化。同時，在使用過程中不會出 現傳感器短路、燒毀等事故，能抗擊雷電、靜電的影響。所以具有很強的 耐腐蝕、耐高溫的特性，能適應各種惡劣的環境。綜上所述，光纖傳感器 具備使用安全、穩定的特點，這些特點使得光子軸計量汽車衡成為取代傳 統汽車衡的最佳技術手段，也成為衡器領域未來的一個重要的發展方向。
權利要求1、一種光子軸計量汽車衡，包括秤臺、限位板、支撐梁、光纖、鎧裝尾纖、數據處理器和顯示設備，其特征在于所述秤臺為一塊適當厚度的金屬板，金屬板的背面設有光纖槽，光纖嵌入在光纖槽內，安裝在支撐梁上的金屬板的兩側邊為梯形邊嵌裝在外側呈倒梯形邊的限位板之間。
2、 如權利要求l所述的光子軸計量汽車衡，其特征在于所述金屬板背 面光纖槽的形狀為縱向多路形或橫向單路形或橫向多路形或蟝旋形或菱形 或波浪形。
3、 如權利要求1或2所述的光子軸計量汽車衡，其特征在于所述秤臺金 屬板的寬度選擇為5-IO()CM，長度等于或大于收費站引道寬度。
專利摘要本實用新型涉及的光子軸計量汽車衡，主要是將光纖計量技術應用到汽車衡上，其結構包括秤臺、限位板、支撐梁、光纖、鎧裝尾纖、數據處理器和顯示設備，其中所述秤臺為一塊適當厚度的金屬板，金屬板的背面設有光纖槽，光纖嵌入在光纖槽內，安裝在支撐梁上的金屬板的兩側邊為梯形邊嵌裝在外側呈倒梯形邊的限位板之間。具有體積小、秤臺構造簡潔，一致性好，安裝調試簡單，使用維護方便，壽命長，性能穩定，測量速度快、精度高，適合大批量生產等優點。最適合在車輛收費站引道上安裝使用，也適合在其它需要對車輛進行計重的場所或公路上安裝使用。
文檔編號G01G19/03GK201003974SQ20062012620
公開日2008年1月9日 申請日期2006年10月25日 優先權日2006年10月25日
發明者楊大勇 申請人:南京好望系統工程有限公司