[发明专利]一种测定客车质心位置的测控装置及测定方法

权利要求书

1.一种测定客车质心位置的测控装置，用于测定客车（18）的质量及质心位置，所述设备包括：第一阻尼垫（1）、第二阻尼垫（2）、第三阻尼垫（3）、第四阻尼垫（4）、第一液压千斤顶（5）、第二液压千斤顶（6）、信号调理器（7）、数据采集卡（8）、微机（9）、第一称重传感器（10）、第二称重传感器（11）、第三称重传感器（12）、第四称重传感器（13）、第一拉线式位置传感器（14）、第二拉线式位置传感器（15）、第一激光测距仪（16）、第二激光测距仪（17）、、第一斜坡木块（19）、第二斜坡木块（20）、第一木块（21）、第二木块（22）、第三木块（23）、计量平台（24）、显示器（25）、打印机（26），其特征在于：第一阻尼垫（1）、第二阻尼垫（2）、第三阻尼垫（3）、第四阻尼垫（4）测量时处于汽车轮胎下；第一称重传感器（10）布置于第一阻尼垫（1）之上，第二称重传感器（11）布置于第二阻尼垫（2）之上，第三称重传感器（12）布置于第三阻尼垫（3）之上，第四称重传感器（13）布置于第四阻尼垫（4）之上；第三阻尼垫（3）与第四阻尼垫（4）布置于计量平台（24）之上；第一阻尼垫（1）、第二阻尼垫（2）、第三阻尼垫（3）、第四阻尼垫（4）表面呈弧形；第一激光测距仪（16）布置于第一阻尼垫（1）的弧度最低点所处的直线上，超出计量平台；第二激光测距仪（17）布置于第三阻尼垫（3）的弧度最低点所处的直线上，超出计量平台且和第一激光测距仪（16）处于一条直线上；第一斜坡木块（19）与第二斜坡木块20方便汽车（18）驶上计量平台（24）；第一木块（21）、第二木块（22）、第三木块23的宽度与计量平台宽度一致，可拆装组合；第一称重传感器（10）、第二称重传感器（11）、第三称重传感器(12)、第四称重传感器（13）与被测的车轮接触，第一称重传感器（10）、第二称重传感器（11）、第三称重传感器(12)、第四称重传感器（13）分别给出一个毫伏级的输出信号；第一拉线式位置传感器（14）与第二拉线式位置传感器（15）测出千斤顶升起的高度；第一激光测距仪（16）与第二激光测距仪（17）测出客车(18）的前后轴的距离；信号调理器（7）将传感器输出的毫伏级信号进行滤波和放大；数据采集卡（8）对信号调理器（7）输出的信号进行线性化及数字编码以便使信号成为微机可以处理的形式；微机（9）测量系统的终端；显示器（25）显示最终结果，并由打印机（26）进行打印。

2.如权利要求1所述的一种测定客车质心位置的测控装置，其特征在于：第一液压千斤顶（5）与第二液压千斤顶（6）底部有滑轮，可以沿客车（18）的长度方向移动。

3.如权利要求1或2所述的一种测定客车质心位置的测控装置，其特征在于：第一液压千斤顶（5）与第二液压千斤顶（6）在卸载时，第一阻尼垫（1）、第二阻尼垫（2）、第三阻尼垫（3）、第四阻尼垫（4）的最低点高度一致。

4.如权利要求1-3所述的测控装置测定客车质心位置的测定方法：首先测量汽车质心在前后方向上的位置：将汽车（18）通过第一斜坡木块（19）或者第二斜坡木块（20）驶上计量平台（24），客车（18）的前轴的两个车轮分别处于第一阻尼垫（1）与第二阻尼垫（2）之上；客车（18）后轴的两个车轮分别处于第三阻尼垫（3）与第四阻尼垫（4）之上；且保证四块阻尼垫承载汽车后在同一水平面上，第一称重传感器（10）、第二称重传感器（11）、第三称重传感器（12）、第四称重传感器（13）测出四个车轮的载荷；利用第一激光测距仪（16）与第二激光测距仪（17）测出的客车（18）的轴距并经由信号调理器（7）传至数据采集卡（8），再传至微机（9）；第一称重传感器（10）、第二称重传感器（11）、第三称重传感器（12）、第四称重传感器（13）测出的各车轮的载荷经由信号调理器（7）传至数据采集卡（8），再传至微机（9）；微机（9）将第一称重传感器（10）与第二称重传感器（11）测出的载荷相加，得出前轴的载荷；微机（9）将第三称重传感器（12）和第四称重传感器（13）测出的载荷相加，得出后轴载荷；微机（9）将前后轴载荷相加得到汽车总载荷；微机（9）进行力矩计算：将后轴载荷与轴距相乘，得到的值除以汽车总载荷，就为汽车质心到前轴的距离；其次测量汽车质心在左右方向上的位置：微机（9）将第二称重传感器（11）与第四称重传感器（13）测出的载荷相加，得出汽车右侧车轮载荷；将右侧车轮载荷乘以第一称重传感器（10）与第二称重传感器（11）之间的距离，再除以汽车总载荷，就为汽车质心到第一称重传感器（10）与第三称重传感器（12）连线的距离，最后测量汽车质心在上下方向上的位置：由第一拉线式位置传感器（14）和第二拉线式位置传感器（15）测出第一液压千斤顶（5）与第二液压千斤顶（6）升起的距离，若距离不等需调节第一液压千斤顶（5）与第二液压千斤顶（6），保证它们升起的距离相同；第一称重传感器（10）、第二称重传感器（11）、第三称重传感器（12）、第四称重传感器（13）分别测出客车（18）的四个车轮的载荷；第一称重传感器（10）、第二称重传感器（11）、第三称重传感器（12）、第四称重传感器（13）测出的各车轮的载荷经由信号调理器（7）传至数据采集卡（8），再传至微机（9）；微机（9）将第一称重传感器（1）与第二称重传感器（2）测出的载荷相加，得出前轴的载荷；微机（9）将第三称重传感器（12）和第四称重传感器（13）测出的载荷相加，得出后轴所受载荷；微机（9）利用勾股定理，由客车（18）的轴距和千斤顶升起的距离得出此时前轴与后轴的水平距离，由客车（18）的轴距和千斤顶升起的距离得出称重传感器平面与计量平台的夹角；微机（9）进行力矩计算，前后轴水平距离与后轴载荷的乘积再除以汽车载荷，将得到的值乘以传感器平面与计量平台夹角的余切值，即为汽车质心到前轴的垂直距离，从而求出质心高度。