專利名稱：直接傳感式全電子軌道稱重系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬軌道衡技術領域。
目前國內現有的動態電子軌道衡有壓力傳感式和鐵軌傳感式兩類。前者有龐大的樁基、整體道床和特制的秤臺，設備造價高、施工周期長且需封閉線路。后者目前還僅限于軸計量方式，這一局限性制約了該產品稱量精度的進一步提高。
本實用新型的目的是提供一種轉向架計量且無任何機械裝置、無基坑、溫度自補償，具有動、靜兩用稱重功能、造價低廉、結構簡單、適應性強的高精度直接傳感式全電子軌道稱重系統。
本實用新型的基本構思是稱重軌直接采用兩根大于4米長的普通鐵軌(25)、(26)，由軌枕(27)、(28)、(29)、(30)支撐，且作為稱重軌的(25)、(26)與鄰軌采用焊接或魚尾板正常連接。在每根鐵軌的兩個無支撐段的底面上(27)、(28)及(29)、(30)間分別貼有應變片(1)至(16)。由應變片組成的電橋電路，可將貨車通過或停止在稱重軌上時的每個轉向架的載重信號轉換成電信號，該信號經應變放大器放大后，供計算機進行自動數據采集和處理，從而實現對貨車轉向架載重的動態或靜態的準確稱量。
本實用新型的具體結構由以下的實施例及其附圖給出。


圖1直接傳感式全電子軌道稱重系統示意圖。
圖2由應變片(1)至(16)組成的電橋電路圖。
圖3稱重信號輸出波形示意圖。
圖4由應變片(1)至(4)和(9)至(12)組成的電橋電路圖。
圖5由應變片(5)至(8)和(13)至(16)組成的電橋電路圖。
下面結合圖1、2、3、4、5詳細說明依據本實用新型提出的具體裝置和細節的工作情況。
本實用新型由兩根大于4米長的鐵軌(25) (26)、軌枕(27)(28)(29)(30)和應變片(1)至(16)組成，其中稱重軌(25)、(26)與鄰軌是焊接或者是正常的魚尾板連接。
每根鐵軌的兩個無支撐段的底面上分別貼有兩組應變片(1)至(4)、(5)至(8)和(9)至(12)、(13)至(16)。他們的具體位置確定在鐵軌(25)、(26)的底面中心線和與其相垂直的八條軸線(17)、(18)、(19)、(20)、(21)、(22)、(23)和(24)的交點上。兩個無支撐段的中心線(31)、(32)的間距L為1.5.1.9米。無支撐段范圍為1.2米左右。軸線(17)(18)、(19)(20)、(21)(22)和(23)(24)的間距相等為0.1.0.5米。軸線(18)(19)和(22)(23)的間距相等為0.35米左右。
稱重軌上的16個應變片(1)至(16)組成一個特殊的電橋(33)，它的輸出電壓U作為稱重軌的載重信號，電壓U的大小可以表達稱重軌(25)、(26)所承受的輪對壓力的大小，該信號經應變放大器放大后供計算機采集處理，可計算出稱重軌所承受的每個轉向架的重量。
當所稱車輛的一個轉向架通過稱重軌時，電橋(33)所輸出的電壓信號U的波形為(34)、(35)、(36)，其中(34)(36)分別代表一個轉向架的兩個輪對輪壓波形，(35)代表整個轉向架的壓力波形。波形中(a)、(b)、(c)、(d)、(i)、(j)、(k)、(l)的位置分別對應于各應變片的位置。真正有意義的數據是(b)(c)、(j)(k)、(f)(g)間距內的常值信息。波形(35)的常值信息反映出一個轉向架承受的壓力。波形(34)、(36)的常值信息反映出一個轉向架的每個輪對的壓力。每一節車的兩個轉向架的壓力之和或每一節車的四個輪對壓力之和即是該節車的實際重量。
本實用新型作為動態和靜態稱重時每次都只稱一個轉向架。若采用兩副稱重軌，且兩副稱重軌的中心距按照適合于所需稱量的車輛的兩個轉向架的中心距來設置，即可完成車輛的整車動態或靜態稱量。其中，每一副稱重軌的中心是指貼有應變片的兩個無支撐段，其中心線間的中心位置。
為滿足對轉向架的動態稱量，要求稱重軌的軸線(17)(24)的間距應小于被稱車輛的兩相鄰車廂轉向架的最小距離；如果不限制軸線(17)(24)的間距小于兩相鄰車廂轉向架的最小距離，則可將應變片(1)至(16)分別連接成二個特殊的電橋(37)和(38)，其輸出的電壓信號U1和U2分別經各自的通道放大和數據采集，然后用軟件再進行對同一轉向架在同一時刻的稱重信號疊加，同樣可實現對貨車轉向架的稱重計量。這種處理方法將貨車轉向架的二對輪對壓力同時作用在稱重軌的二個稱重區段的信號分離出來，因此，也就不存在兩相鄰車廂轉向架的信號在硬件上被疊加在一起的情況，這種電路連接方式除完成轉向架稱重計量外，同時可完成多次軸計量稱重方式。
當稱重軌采用其它等截面金屬梁時，這種稱重模式適用于任何稱重計量領域。
權利要求1.直接傳感式全電子軌道稱重系統，其特征在于用貼有應變片的兩根鐵軌直接作為稱重軌；在每根鐵軌的兩個無支撐段的底面上分別設置四個應變片，由應變片(1)至(16)組成的一個電橋電路(33)或組成的兩個電橋電路(37)、(38)，將貨車通過或停止在稱重軌上時的每個轉向架的載重信號轉換成電信號，供計算機采集處理，從而實現對貨車轉向架的動態或靜態稱量。
2.直接傳感式全電子軌道稱重系統，其特征在于若采用兩套如權利要求1所述的稱重軌，且兩套稱重軌的中心矩按照等同于被稱車輛的兩個轉向架中心矩來設置，可完成貨車的整車動態或靜態稱量。
3.根據權利要求1、2所述的直接傳感式全電子軌道稱重系統，其特征是稱重系統無任何機械開關及機械裝置。
4.根據權利要求1、2所述的直接傳感式全電子軌道稱重系統，其特征是稱重軌和鄰軌之間采用焊接或魚尾板連接。
5.根據權利要求1、2所述的直接傳感式全電子軌道稱重系統，其特征是稱重軌可采用其它等截面金屬粱完成相同功能。
專利摘要一種用于稱量鐵路貨車重量的直接傳感式全電子軌道稱重系統,它采用普通鐵軌作為稱重元件,在每根鐵軌的兩個無支撐段的底面上分別設置四個應變片,由應變片連接的電路電橋,可將通過或停止在稱重軌上的貨車轉向架的載重信號轉換成電信號供計算機采集處理,從而實現對貨車轉向架的動態或靜態稱量,該軌道衡與鄰軌的連接方式采用焊接或魚尾板連接。
文檔編號G01G19/04GK2296524SQ96251089
公開日1998年11月4日 申請日期1996年12月31日 優先權日1996年12月31日
發明者張秋華, 吳寶國, 薛昭文, 陳健 申請人:張秋華, 吳寶國, 薛昭文, 陳健