本发明是属于物理测量装置中的测力方法和测力装置的制造技术。 目前对汽车载量的测量,已有技术都是用地中衡先秤汽车的自重,再秤载货后重量,相减得净载量,如日本专利57-25140号至57-25144所提供的技术也属此例。
地中衡价格很贵,只能在有条件的单位定点设置,对一般营运中汽车,需要随时随地测量载量时就很不方便,如能提供安装在汽车上的测量载量的方法和价格比较适宜的装置,对提高汽车的营运效率,保证货主双方利益,改进厂矿生产管理,挖掘设备潜力等都有重大的实际意义。
本发明所提供的在汽车上测量的载量方法是:在汽车的钢板弹簧1和前、后车桥的相交处,即原来夹固钢板弹簧的位置上,在钢板弹簧和车桥之间垫放荷重传感器4,这种荷重传感器可以是任何一种型式的压力传感器。如图1所示,全车至少放四只。汽车的装载重量和部分车体重量都经过这四只传感器传递给车轮,这四只荷重传感器测力值的和就等于汽车载量与部分车体重量的和,从和中减去这部分车体的重量,所得就为汽车地净载量;汽车在一定装载量时,不论货装在什么部位,结果只是各个荷重传感器测量值各不相同,但四只荷重传感器测量值的总和是不变的,减去车体部分重量后所得的净载量值也将是不变的,因此,用这样的方法可以准确测量出汽车的净载量。
本发明的载荷测量装置的电路原理如图3示意:它是由四只荷重传感器产生的与载量相对应的电压信号,同时输入到运算放大器的反相输入端,进行求和运算:又将由“去皮”电路产生的与部分与体重量相对应的电压信号,输入到运算放大器的同相输入端,同时进行相减运算,这时在运算放大器的输出端就得到经过适当放大了的净载量信号,经过衰减后用数字面板表对信进行模/数变换,然后用数字显示净载量,用调节衰减量的办法使显示数字与载重量数值一致。
本发明的荷重传感器的结构、荷重传感器和车体的安装方法如图2所示。荷重传感器为用液压传递载荷的固态压力传感器,也可以采用其它形式的和本传感器体积相当的荷重传感器,本传感器的油缸的底部固定在凹形夹板4上,凹形夹板用螺栓与前(后)车桥固定;在油缸的侧壁下部开孔,安装固态压力传感器6;活塞7的上端垂直固定在弹簧板的夹板3上;油缸的外壁上附有套筒10,套筒和油缸之间用螺纹连接,旋转套筒,套筒可以轴向升缩,活塞、油缸和套筒组成一种三层筒式结构;凹形夹板和弹簧板夹板之间,用两只销轴8连结,组合成一个口字形结构;凹形夹板上的销轴孔在垂直方向上成长园形,使口字形结构在垂直方向上允许有一定范围的移动,而水平方向上则不能移动,测量载量时,先顺针旋转套筒,套筒轴向缩短,弹簧板向下移动,其夹板垂直压住活塞的上端,使油压缸内的油压增高,固态压力传感器测得信号增大,活塞的有效面积与该油压值的乘积等于传感器的荷重量,将各荷重传感器的重量信号引出相加,就得到总重量,再减去车体部分的“皮重”,就得到净载量;当汽车行驶时,由活塞、油缸侧壁与口形组合框架共同作用,将发动机功率传递给车轮;如长途行驶或较长时间不使用测量装置时,先反时针旋转套筒,使套筒轴向伸长,将弹簧板顶起来,使口形结构相对固定,发动机的功率就经口形结构传递,驱动车轮前进,此时,荷重传感器的活塞上移,使固态压力传感器呈基本不受载状态,保护传感器。
荷重传感器信号用电缆引出,接入仪表盒内电子线路,进行运算和显示,仪表盒放在驾驶室内适当位置,供驾驶员方便观察,同时,仪表盒内配小型打印机,将载量值打印记录。
本发明的优点是:
第一、测量装置在车上,随时可用,不受地点、条件限制,使用方便;
第二、用液压式固态压力传感器作荷重传感器,它具有测量精度高,信号输出幅度大,二次仪表简单,装置总造价比较低的优点,有利于推广应用;
第三、安装形式上用口形可调结构;测量载量时,口字形结构可以垂直移动,使它能向荷重传感器自如地传递载荷,保证本装置的测量精度;行驶时又能使口形结构相对固定,保证功率正常传递两者之间变换操作十分简单易行。另外,该机构简单,新旧车辆加装时,车体改装工作量小,有利于推广;
第四、用数字直接显示载量,准确直观;有载量的打印记录,可供作结算运费,收货或发货数量的依据,便于生产管理部门管理和考核。
附图的简单说明:
图1、汽车上测量载量方法示意图。图中1、钢板弹簧;2、前车桥;3、后车桥;4、荷重传感器。
图2、荷重传感器及在车体上安装结构图,图中1、钢板弹簧;2、前车桥(后车桥);3、弹簧板夹板;4、车桥凹形夹板;5、油缸;6、固态压力传感器;7、活塞;8、销轴;9、密封圈;10、套筒。
图3、汽车上测力装置电路原理示意图。