[实用新型]具有压电石英称重传感器的柔性路面称重系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及称重技术等领域，具体的说，是具有压电石英称重传感器的柔性路面称重系统。

背景技术

目前，以压电石英称重传感器为核心的称重系统，广泛运用于桥涵超限监控、道路货运车辆超限非现场执法、科技治超等项目，但为保证使用精度及使用寿命，以目前技术水平，该类项目均要求对于压电石英称重传感器的路面做水泥混凝土改造，而在某些应用环境不能或者难以做水凝混凝土改造：如桥梁桥面、车辆交通压力过大的城市干道（水泥养护时间太长，难以长时间封道），该类项目难以实现，导致应用市场严重受限，其巨大的社会效益难以发挥。

现有技术，压电石英称重传感器不能直接在沥青混凝土道路安装，其原因在于：压电石英称重传感器为刚性结构，刚性结构的传感器在柔性道路表面上安装将存在使用精度降低和寿命严重缩短的情况，具体表现为：经过车辆密集碾压后，短时期即会出现传感器与道路交接处破损，影响称重精度、传感器寿命、道路美观。

压电石英称重传感器不能直接在柔性路面上安装的原因：如图1所示，车轮1（尤其是重负载的情况下）在柔性路面5上行驶时，道路表面会有较大沉降，而当行驶至刚性的压电石英称重传感器区域时，压电石英称重传感器（称重传感器2）与路面交接区域沉降特性（车轮1驶过称重传感器2将形成沉降区域6）不一样，且刚性的称重传感器2无水平黏着力，导致称重传感器2与路面很快破碎、脱离。

由于次沉降特性不一样、路面摩擦系数不一样，使得车辆通过压电石英称重传感器时发生强烈抖动，给整体称重精度带来明显的影响；并且经过车辆长期碾压后的现场很容易破碎。

经过已有的大量案例证实：压电石英称重传感器不能在柔性道路表面直接安装，否则经过车辆碾压很快就会破损、开裂，导致传感器损坏，使得整个称重系统瘫痪，造成巨大损失。

目前该领域采取的解决办法：对道路进行水泥混凝土改造：

由于存在压电石英称重传感器不能直接在沥青道路上安装的问题，目前行业内采取的普遍措施为对压电石英称重传感器安装区域做水泥混凝土改造，一般采取的标号为C40商砼,要求对道路改造的一般长度为6米-24米，宽度为道路宽度。

经过水泥混凝土改造后的路面，虽然道路强度满足了压电石英称重传感器的安装要求，使用寿命得到了保障，但是存在以下问题严重约束其广泛推广，具体为：

1、对原有道路进行大面积的水泥硬化改造需要耗费大笔工程费用；

2、水泥混凝土改造需要耗费非常长的建设时间，仅水泥道路的养护期就需要28天（标准要求），对交通组织无疑造成巨大影响，尤其是在某些场合称重系统很有必要建设，但现场交通流量极大，项目建设往往难以进行，如成都的三环路；

3、破坏道路原有结构，影响美观；

4、摩擦系数突然改变带来的打滑现象时有发生，尤其是雨天，容易发生事故；

5、道路结构改变造成车辆震动，一定程度上影响称重精度；

6、在一些特定道路上无法实施水泥混凝土改造，如成都二环高架桥；

7、目前道路交通领域均是白改黑（水泥路改沥青路），现行方案为黑改白，与相关要求不符，建设单位往往比较抵触。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计出具有压电石英称重传感器的柔性路面称重系统，解决压电石英称重传感器不能直接在沥青混凝土道路安装的缺陷。

本实用新型的目的还在于设计出称重系统的安装方法，用于对具有压电石英称重传感器的柔性路面称重系统进行安装，以便能够使得称重传感器设置在硬基层上，并在其上可以铺设软基层。

本实用新型通过下述技术方案实现：具有压电石英称重传感器的柔性路面称重系统，包括路基结构和埋设在路基结构内的称重传感器、与称重传感器连接的信号数据处理器、以及与信号数据处理器连接的轮轴识别器和地感线圈，所述路基结构包括硬基层和软基层，所述称重传感器设置在硬基层内，且称重传感器的上表面与所述硬基层上表面齐平安装，称重传感器的两侧与所述硬基层之间设置有0.8-1.2毫米的间隙并用柔性材料填充，所述软基层设置在硬基层上方，软基层的厚度处于4厘米-18厘米。

进一步的为更好的实现本实用新型，能够对称重传感器起到有效保护的作用，特别采用下述设置方式：所述柔性材料为泡沫垫。

进一步的为更好的实现本实用新型，能够使得整个道路结构设置更加合理，保障道路的使用寿命，特别采用下述设置方式：所述硬基层与软基层的厚度比为20-40：4-18。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置方式：所述硬基层采用刚性基层或半刚性基层或混合基层。