[发明专利]一种动静态双输出轨道衡

说明书

技术领域

本发明涉及电子衡器领域，特别是涉及一种具有动静态双输出的电子轨道衡。

背景技术

轨道衡是安装在铁路上对列车装载货物重量进行计量的设备。轨道衡通常由承重台、传感器、称重显示器及数字打印机等辅助设备组成，能够自动显示称重数值，具有远传信息、连续计量等特点。由于这些特点，目前轨道衡技术已经广泛被应用于工厂、矿山、冶金、外贸和铁路部门对货车散装货物的称重。

现有的轨道衡通常分为静态轨道衡和动态轨道衡两大类。通常情况下，建设一台常规动态轨道衡至少需要造成250㎡土地的混凝土化，而建设一台常规的静态轨道衡至少会造成120㎡土地的混凝土化，因此，如果能将静态轨道衡和动态轨道衡一体结合，将大大减少建设成本及占地需求，缓解有限土地混凝土化与轨道衡计量发展之间的矛盾。

然而，动态轨道衡与静态轨道衡不能一体结合的一个主要原因是受限于传感器的制约。现有技术（例如中国专利ZL200920200873.1及200910246334.6号中国发明专利申请）公开了一些动静态合一的轨垫传感器，但是其实际上关注于如何实现轨垫传感器对垂直力和水平分力的测量，并为此在传感器弹性体中设置了多个惠斯登电桥电路。然而，这些现有技术中多路惠斯登电桥应变片在弹性体中的设置方式，只能满足垂直力和水平分力测量的需求，其并不能同时精确在同一荷载下输出两路垂直力信号。实际上，现有的静态轨道衡和动态轨道衡无论采用哪种结构的称重传感器，由于弹性形变区的设计局限，目前尚未出现过能够对同一荷载反应输出两路垂直力信号的传感器；此外，也没有找到一种方便的静动态计量计算方法，这些问题共同导致静态轨道衡和动态轨道衡不能有效合二为一的状况延续至今。

此外，轨道衡通常暴露于自然环境中使用，其中的电子部件、尤其是传感器容易受到外部不确认因素的影响，诸如外部引入的冲击电压等，造成不必要的测量误差甚至器件坏损；此外，如何能够为轨道衡、尤其是其中的传感器提供稳定供电，减少电源更换或检修程序，减少运营成本升高，也是本发明中所希望解决的一个问题。

中国衡器“十三·五”衡器发展纲要要求，着重开发多功能、智能化轨道衡，真正实现静态轨道衡和动态轨道衡实现二合为一，最大限度的去减少各大、中型企业既对动态轨道衡，又对静态轨道衡所带来的重复投资，改善当前对轨道衡维护成本高的局面。因此，现有技术中存在对一种能够具有结构简单、测量快速精确、且同时具备静动态轨道衡计量能力的轨道衡设备的需求。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提供了一种动静态双输出轨道衡，所述轨道衡包括具有双垂直力输出的电阻应变式传感器装置，在所述传感器装置中，通过以特定的配置方式将两组相同组成的电桥电路的应变片设置在同一梁式或板式传感器弹性体的剪力应变盲孔腹板底面上，实现一种能够在同一荷载下同时高精确度地输出双路垂直力输出信号，所述两路输出信号分别用于静态和动态轨道衡计量。

所述传感器装置可以包括两路惠斯登电桥电路。第一路惠斯登电桥电路包括R1~R8八张同阻值的应变片，其中应变片R1~R4是剪切的拉片，应变片R5~R8是剪切的压片；2个用于温度的零点补偿电阻Rt1、Rt2分别串入相邻的桥臂中，两个空载零点补偿电阻Ro1、Ro2也分别串入相邻的桥臂中，供电桥的正极分别串入弹性模量补偿电阻Rp1和灵敏系数补偿电阻Rs1，在供电桥负极端分别串入弹性模量补偿电阻Rp2和灵敏系数补偿电阻Rs2，在供电桥的正、负极间并入电阻R作为输入电阻标准化调整电阻。第二路惠斯登电桥电路在电路组成上与第一路相同。在本发明的传感器中，弹性体由合金钢材料通过整体加工制成且分为承载区、应变测量区及安装区。应变测量区为分左右对称两个且为盲孔工字行截面，左侧测量区腹板上正面粘贴有A11（R1、R2）、B11（R9、R10），反面粘贴A12（R5、R6）、B12（R13、R14）各两组双剪应变片；右侧测量区腹板上正面粘贴有A21（R3、R4）、B21（R11、R12），反面粘贴A22（R7、R8）、B22（R15、R16）各两组双剪应变片；各应变片的丝栅方向与水平轴成45度交叉布置，A11、A12、A21、A22连接成惠斯通电桥A（图1所示），用于静态称重测量；B11、B12、B21、B22连接成惠斯通电桥B（图2所示），用于动态称重测量。