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专利号: 2020115809160
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-07-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于多悬臂梁结构的动态称重装置,包括外壳、弹性元件(4)和力传递块(5);其特征在于:还包括悬臂梁(6)、质量块(7)、机械诱导机构(8)、蓄电模块和无线传输模块;弹性元件(4)和力传递块(5)固定在外壳内腔的顶部;力传递块(5)位于弹性元件(4)的下侧;

外壳的侧面不同朝向上开设有多个让位槽;各条悬臂梁(6)分别穿过各让位槽;各条悬臂梁(6)的内端互不接触,且均与力传递块(5)的底面接触;机械诱导机构(8)安装在外壳内腔的底部,包括弹簧(9)和阻尼元件(10);阻尼元件(10)固定在外壳内腔底部的中心位置;弹簧(9)套置在阻尼元件(10)的外侧;质量块(7)粘贴固定在阻尼元件(10)的顶端;弹簧(9)的顶端抵住质量块(7)的底面;各悬臂梁(6)的内端端部均位于质量块(7)的上方;其中一根或多根悬臂梁(6)上设置有压电层(12);压电层(12)的输出信号连接到无线传输模块和蓄电模块;使用时,所述的外壳安装在路面上的安装槽内;各悬臂梁(6)的外端均与安装槽的侧壁固定。

2.根据权利要求1所述的一种基于多悬臂梁结构的动态称重装置,其特征在于:所述的机械诱导机构与质量块所成振动系统的固有频率与悬臂梁的固有频率相等。

3.根据权利要求1所述的一种基于多悬臂梁结构的动态称重装置,其特征在于:所述悬臂梁的尺寸为100m×25mm×0.2mm,质量块的尺寸为30mm×30mm×25mm。

4.根据权利要求1所述的一种基于多悬臂梁结构的动态称重装置,其特征在于:所述悬臂梁(6)的数量为三条;仅有一根悬臂梁(6)上设置有压电层(12)。

5.根据权利要求1所述的一种基于多悬臂梁结构的动态称重装置,其特征在于:初始状态下,质量块(7)与悬臂梁(6)的内端之间有间隙。

6.根据权利要求1所述的一种基于多悬臂梁结构的动态称重装置,其特征在于:所述力传递块(5)的边缘处与外壳的内壁在水平方向上有间隙(13)。

7.根据权利要求1所述的一种基于多悬臂梁结构的动态称重装置,其特征在于:所述的外壳包括由上之下依次排列并固连在一起的上盖体(1)、中套壳(2)和下基座(3);所述上盖体(1)的底部设置有第一碗形凹槽,且第一碗形凹槽内的转折处设置有倒角(14);力传递块(5)的顶面上设置有第二碗形凹槽,且第二碗形凹槽内的转折处设置有倒角(14);弹性元件(4)的顶部边缘与底部边缘处均设置有倒角;弹性元件(4)顶部的倒角与上盖体(1)上的第一碗形凹槽内的倒角(14)接触,弹性元件(4)底部的倒角与力传递块(5)上的第二碗形凹槽内的倒角接触。

8.根据权利要求7所述的一种基于多悬臂梁结构的动态称重装置,其特征在于:所述力传递块(5)的底面开设有多条限位槽;各条限位槽与中套壳(2)上的各条让位槽分别对齐;

各悬臂梁(6)的内端分别嵌入力传递块(5)底面的各条限位槽。

9.根据权利要求1所述的一种基于多悬臂梁结构的动态称重装置,其特征在于:所述的悬臂梁(6)采用金属片;所述的弹性元件(4)采用橡胶或弹性塑料。

10.如权利要求1所述的一种基于多悬臂梁结构的动态称重装置的称重方法,其特征在于:当路面上的车辆驶过时,各悬臂梁(6)受压发生弯曲变形,带有压电层的悬臂梁(6)上的压电层产生压电信号,并传输到无线传输模块;无线传输模块将检测到压电信号的第一个峰值发送给上位机;上位机根据接受到的峰值数据判断通过的车辆重量;

同时,在各悬臂梁(6)振动的过程中,各悬臂梁(6)的内端重复碰撞下方的质量块(7);

质量块(7)和机械诱导机构(8)随之发生振动;在各悬臂梁(6)的振动衰减时,上下振动的质量块(7)持续碰撞悬臂梁(6),使得悬臂梁(6)保持更长时间的振动;带压电层的悬臂梁在振动的过程中,压电层持续产生压电信号,该压电信号通过稳压模块后为蓄电模块充电。