一種光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)及其方法，涉及機(jī)械加工制造以及光學(xué)測量領(lǐng)域。該方法是將整個(gè)稱重系統(tǒng)埋入道路下方，使系統(tǒng)處于封閉無光的狀態(tài)。系統(tǒng)上板與路面平齊，車輛經(jīng)過時(shí)，上板受壓會(huì)向下移動(dòng)。上板下表面中間位置固定一塊擋板，擋板中間留有狹縫。上板受壓時(shí)，擋板會(huì)隨著上板一起向下移動(dòng)，這樣透過擋板狹縫的光就會(huì)發(fā)生變化，以此可以測量擋板向下移動(dòng)的距離。信號接收單元是線陣CCD傳感器。線陣CCD傳感器同時(shí)與計(jì)算機(jī)相連接，由計(jì)算機(jī)來處理測量所得的數(shù)據(jù)。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)稱重方法測量精度不夠，適用速度范圍小等缺點(diǎn)，緩減了高速公路的擁堵問題，提高了測量效率。
【專利說明】一種光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種稱重系統(tǒng)，尤其涉及一種光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，涉及機(jī)械加工制造以及光學(xué)測量領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]由于超載現(xiàn)象越來越普遍，道路、橋梁等設(shè)施也遭到嚴(yán)重的破壞。為了抑制超載，減少對道路設(shè)施的損害，國內(nèi)外先后開始對車輛超載檢測技術(shù)進(jìn)行研宄，到20世紀(jì)90年代基本形成了成熟的產(chǎn)品，稱重技術(shù)也有靜態(tài)整車測量發(fā)展到動(dòng)態(tài)軸重測量，這就是動(dòng)態(tài)稱重技術(shù)?，F(xiàn)有的稱重系統(tǒng)存在的問題，主要表現(xiàn)在測量精度不夠，適用速度范圍小。在提高動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的精度的前提下，提高車輛的通過速度仍然是一個(gè)沒有解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述缺陷，本發(fā)明的目的在于描述一種光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)及其稱重方法，解決現(xiàn)有動(dòng)態(tài)稱重精度不夠高、適用速度范圍小的問題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，它包括彈簧、擋片、上板、燈盒、發(fā)光二極管陣列、線陣(:0)傳感器、計(jì)算機(jī)。系統(tǒng)整體埋入道路下方，處于閉合無光的環(huán)境中，燈盒與線陣冗0傳感器固定在地基的豎直面上，并保持在同一水平線；彈簧一端與上板相連，另一側(cè)固定在地基上表面。上板由彈簧支撐起來，與地基的上表面平齊，另外一側(cè)中間位置焊接擋片。擋片放置于燈盒與￠^0傳感器中間，一端與上板相連，另一端延伸到燈盒底部的水平位置下方，擋片上有一條豎直狹縫，其長度與燈盒狹縫長度相等，由狹縫控制穿過擋片被線陣冗0傳感器接收的光的數(shù)量。所述線陣傳感器(7)同時(shí)與計(jì)算機(jī)(8)相連接，由計(jì)算機(jī)(8)來處理測量所得的光量數(shù)據(jù)，通過光度測量方法計(jì)算出擋片(3)的移動(dòng)距離，進(jìn)而計(jì)算出車輛的重量。
[0006]可選地，地基為道路地基，形狀為臺(tái)階式結(jié)構(gòu)。
[0007]可選地，發(fā)光二極管陣列由波長550=0的發(fā)光二極管排列而成，通過調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的電流可以獲得不同的發(fā)光亮度。
[0008]可選地，線陣傳感器由一系列線性排列的像元構(gòu)成，像元方向與燈盒狹縫方向相一致，通過像元來接收燈盒發(fā)出的光。
[0009]可選地，擋片為鐵片。
[0010]可選地，上板由四個(gè)彈簧支撐。
[0011]可選地，擋片與上板焊接固定。
[0012]本發(fā)明還提供采用上述光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)進(jìn)行稱重的方法，由以下步驟組成:
[0013]車輛經(jīng)過所述光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)上方時(shí)，上板受壓向下移動(dòng)，擋片也會(huì)跟著向下移動(dòng)，進(jìn)而通過狹縫被線陣冗0傳感器接收的光發(fā)生改變，最后借助計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件分析測量數(shù)據(jù)，達(dá)到動(dòng)態(tài)測量的目的。壓倒上板的車輛重量使得擋片向下移動(dòng)，擋片的向下移動(dòng)位置決定穿過擋片的光的數(shù)量，從而由線陣￠:0)傳感器接收到燈盒發(fā)出的光能夠計(jì)算出壓到上板的物體重量，達(dá)到動(dòng)態(tài)測量的目的。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:
[0015]此方法是利用光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，對行駛車輛的重量進(jìn)行動(dòng)態(tài)測量，利用狹縫原理將發(fā)光二極管的光線變換為水平方向的光，再利用傳感器接收穿過擋片狹縫的光，最后通過計(jì)算機(jī)處理得到的數(shù)據(jù)，達(dá)到測量的目的。利用本發(fā)明的光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)及方法測量車輛重量，克服了傳統(tǒng)稱重方法測量精度不夠，適用速度范圍小等缺點(diǎn)，緩減了高速公路的擁堵問題，提高了測量效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0017]圖1為本發(fā)明的光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2為燈盒外觀圖。
[0019]圖3為擋片結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖中所示標(biāo)記如下:地基1 ；彈簧2 ；擋片3 ；上板4 ；燈盒5 ；發(fā)光二極管陣列6 ；線陣傳感器7 ；計(jì)算機(jī)8。

【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1示出了一種光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，包括彈簧2、擋片3、上板4、燈盒5、發(fā)光二極管陣列6、線陣(:0)傳感器7、計(jì)算機(jī)8。該光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)整體埋入道路下方，處于閉合無光的環(huán)境中。燈盒5與線陣冗0傳感器7固定在地基1的豎直面上，并保持在同一水平線，燈盒5的外觀見圖2所示。彈簧2 —端與上板4相連，另一側(cè)固定在地基上表面，并左右對稱分布。上板4由四個(gè)彈簧2支撐起來，與地基1的上表面平齊，另外一側(cè)中間位置固定擋片3，擋片3結(jié)構(gòu)如圖3所示。燈盒5正面有一條豎直狹縫，將發(fā)光二極管陣列6發(fā)出的雜散光變?yōu)榫€偏振光。擋片3放置于燈盒5與冗0傳感器7中間，一端與上板相連，另一端在燈盒底部的水平位置下方，擋片3上有一條豎直狹縫，其長度與燈盒5的狹縫長度相等，狹縫控制穿過擋片3被線陣(:0)傳感器7接收的光的數(shù)量。線陣冗0傳感器7同時(shí)與計(jì)算機(jī)8相連接，由計(jì)算機(jī)8來處理測量所得的光量數(shù)據(jù)，通過光度測量方法計(jì)算出擋片3的移動(dòng)距離，進(jìn)而計(jì)算出車輛的重量。地基1為道路地基，形狀為臺(tái)階式結(jié)構(gòu)。發(fā)光二極管陣列6由波長550=0的發(fā)光二極管排列而成，通過調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的電流可以獲得不同的發(fā)光亮度。線陣傳感器7由一系列線性排列的像元構(gòu)成，像元方向與燈盒狹縫方向相一致，通過像元來接收燈盒發(fā)出的光。擋片3為鐵片。擋片3與上板4焊接固定。
[0022]使用該光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的稱重方法，由以下步驟完成:
[0023]通過擋片3的向下移動(dòng)位置，就可以決定穿過擋片3的光的數(shù)量，由線陣傳感器7接收到燈盒5發(fā)出的光，能得到壓到上板4的物體重量，最后借助計(jì)算機(jī)8數(shù)據(jù)處理軟件分析測量數(shù)據(jù)，達(dá)到動(dòng)態(tài)測量的目的。
[0024]綜上所述，本發(fā)明的光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)可克服傳統(tǒng)稱重方法測量精度不夠，適用速度范圍小等缺點(diǎn)，可應(yīng)用于高速公路上的車輛稱重。
【權(quán)利要求】
1.一種光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于:包括彈簧(2)、擋片(3)、上板(4)、燈盒(5)、發(fā)光二極管陣列(6)、線陣CCD傳感器(7)、計(jì)算機(jī)(8)，所述光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)整體埋入道路下方，處于閉合無光的環(huán)境中；所述燈盒(5)與線陣CCD傳感器(7)固定在地基(I)的豎直面上，并保持在同一水平線；所述彈簧(2) —端與上板(4)相連，另一側(cè)固定在地基(I)上表面，并左右對稱分布；所述上板(4)由彈簧(2)支撐起來，與地基(I)的上表面平齊，另外一側(cè)中間位置固定擋片(3);所述燈盒(5)正面有一條豎直狹縫；所述擋片(3)放置于燈盒(5)與CCD傳感器(7)中間，一端與上板相連，另一端在燈盒(5)底部的水平位置下方，擋片(3)上有一條豎直狹縫，其長度與燈盒(5)的狹縫長度相等；所述線陣CCD傳感器(7)同時(shí)與計(jì)算機(jī)(8)相連接，由計(jì)算機(jī)(8)來處理測量所得的光數(shù)量數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于:地基(I)形狀為臺(tái)階式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)光二極管陣列(6)由波長550nm的發(fā)光二極管排列而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于，所述線陣CCD傳感器(7)由一系列線性排列的像元構(gòu)成，像元方向與燈盒(5)狹縫方向相一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于，所述擋片(3)為鐵片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于，所述上板(4)由四個(gè)彈簧(2)支撐。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，其特征在于，所述擋片(3)與上板(4)焊接固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)進(jìn)行測量的方法，其特征在于，車輛經(jīng)過所述光電動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)上方時(shí)，上板(4)受壓向下移動(dòng)，擋片(3)也跟著向下移動(dòng)，進(jìn)而通過狹縫被線陣CXD傳感器(7)接收的光發(fā)生改變，借助計(jì)算機(jī)(8)數(shù)據(jù)處理軟件分析線陣CCD傳感器(7)所測得的光數(shù)量的測量數(shù)據(jù)，以此測量擋片(3)向下移動(dòng)的距離，最后獲得車輛的重量。
【文檔編號】G01G19/03GK104457939SQ201410736011
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月29日
【發(fā)明者】郭東升, 江曉瑞, 郭暢, 張昱 申請人:內(nèi)蒙航天動(dòng)力機(jī)械測試所