[发明专利]一种用于水平力检测的石英传感器及水平力检测装置

说明书

本发明公开了一种用于水平力检测的石英传感器和包括该石英传感器的水平力检测装置，其中，通过在第一分力杆与第一支撑体之间和第二分力杆与支撑体之间，分别设置第一压电石英和第二压电石英，并根据第一压电石英和第二压电石英上产生的电荷量，检测到石英传感器所受到的水平力，而且能够避免车轮垂直压力的作用对水平摩擦力的检测影响。

技术领域

本发明涉及驱动轮检测技术领域，特别涉及一种用于水平力检测的石英传感器及水平力检测装置。

背景技术

《交通运输部令2016年第62号》中有规定：六轴及六轴以上汽车列车，其车货总质量超过49000千克,其中牵引车驱动轴为单轴的，其车货总质量超过46000千克。那么，按照上述规定，在施行时，需要根据牵引车驱动轴数来判断车货的超限标准，因此，在车辆重量检测的基础上，对车辆的驱动轴检测识别也势在必行。

驱动轴的识别主要是通过传感器检测车轮的水平摩擦力，不过车轮压力非常大，至少数百公斤，甚至几吨，而水平摩擦力仅为几十公斤甚至几公斤，由于传感器结构本身的形变受力和现场路面安装的不绝对水平，成小角度夹角，所以，在巨大垂直压力的作用下，结构非常易产生比水平摩擦力还要大的水平分力，而无法检测出真正的水平分力。因此，需要一种能够避免车轮垂直压力的作用，影响水平摩擦力检测的传感器结构。

发明内容

本发明的目的在于：解决现有的传感器结构，在检测车轮的水平摩擦力时，由于车轮垂直压力的作用，影响水平摩擦力的检测的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供一种用于水平力检测的石英传感器，其包括结构件，第一压电石英和第二压电石英，所述结构件具有基座、受力体以及连接所述基座与所述受力体的第一弹性体和第二弹性体；其中，

所述受力体包括受力板和导力杆，所述受力板的上表面为受力面，所述导力杆沿所述受力板下表面的对称线设置，并且所述导力杆的顶部具有第一分力杆和第二分力杆，其中，所述第一分力杆与所述第二分力杆关于所述受力板下表面的对称轴对称，所述第一分力杆顶部的端面和所述第二分力杆顶部的端面与所述受力板的夹角互补；

所述基座包括底板、第一支撑体和第二支撑体，并且在所述底板上向外延伸形成所述第一支撑体和所述第二支撑体，所述第一支撑体的顶部具有第一支撑面，所述第二支撑体的顶部具有第二支撑面；并且所述第一支撑面和所述第二支撑面与所述底板的夹角互补；

所述受力板与所述底板平行设置，所述第一压电石英设置在所述第一分力杆顶部的端面与所述第一支撑体的支撑面之间，用于根据第一分力杆施加的力，产生相应的电荷量；所述第二压电石英设置所述第二分力杆顶部的端面与所述第二支撑体的支撑面之间，用于根据第二分力杆施加的力，产生相应的电荷量。

根据一种具体的实施方式，所述第一支撑体和所述第二支撑体的底部连接为一体。

根据一种具体的实施方式，所述第一弹性体和所述第二弹性体的一端分别与所述导力杆连接，所述第一弹性体的另一端与所述第一支撑体连接，所述第二弹性体的另一端与所述第二支撑体连接，并且所述第一弹性体与所述第二弹性体是对称的。

根据一种具体的实施方式，所述第一分力杆顶部的端面与所述第一支撑面平行，所述第二分力杆顶部的端面与所述第二支撑面平行。

根据一种具体的实施方式，所述第一分力杆顶部的端面与所述受力板的夹角为10度～80度。

基于同一发明构思，本发明还提供一种运用了本发明石英传感器的水平力检测装置，其还包括，

电荷量检测模块，用于检测出所述第一压电石英和所述第二压电石英产生的电荷量；

差分输出模块，用于对所述第一压电石英和所述第二压电石英产生的电荷量进行差分处理，并输出相应数量的正电荷或负电荷；