[实用新型]一种基于光纤光栅条状传感器的动态称重系统

说明书

技术领域

本发明涉及光纤传感、动态称重技术领域，特别涉及一种基于光纤光栅条状传感器的动态称重系统。

背景技术

随着国民经济的发展、物流行业的兴起与繁荣、以及客运行业的振兴，公路运输在各种运输行业中占据着重要位置，其事关人民财产和生命安全。尤其是公路超重、超员等超载行为，严重影响了公路寿命、车辆和乘客安全。因此，公路超载的监管工作一直是交通行业的重点。至于超载监测分为静态监测和动态监测，静态监测需要车辆减速甚至是停车才能称重，因此静态监测不利于交通的顺畅和监管手段的隐蔽，因此动态监测是目前最受欢迎的监测技术。

首先，动态称重系统是一种技术含量很高的复杂设备，动态称重与传统的静态称重有很大的区别。其次，由于车辆行驶产生的各种复杂因素和动态称重技术的复杂性，动态称重结果具有一定的不确定性，因此，精度检验需要按照适当的方法进行；长期以来，称重领域一直采用压电材料、电阻应变片、电容等基于电学量测量的敏感元件，而这种电学测量方法普遍存在精度低、重复性差、灵敏度低、零点漂移大以及抗干扰能力差等缺陷。

发明内容

为了解决现有技术中精度低、重复性差、灵敏度低、零点漂移大以及抗干扰能力差等缺陷等问题，本发明提供了一种基于光纤光栅条状传感器的动态称重系统。

本发明具体技术方案如下：

本发明提供了一种基于光纤光栅条状传感器的动态称重系统，该系统主要由依次连接的光纤光栅条状传感器、光纤光栅信号分析仪和处理器组成，光纤光栅条状传感器包括一个或多个纵横面为四边形的框架，每个框架内均竖直设置有p个敏感元件，敏感元件的上表面与下表面均与框架的内侧面相接触，每个敏感元件上均固定有光纤光栅。

其中，相邻光纤光栅之间由光纤跳线连接，光纤光栅固定于敏感原件的受力部位，光纤光栅条状传感器与光纤光栅信号分析仪和处理器依次连接，本使用新型通过在光纤光栅条状传感器中设置p个敏感元件，可使其最大限度的感知车辆的作用力，从而更加精确的测定车辆的称重信息。

进一步改进，动态称重系统还连接有车次识别器和视频系统。

车次识别器主要用于识别本次车辆是否进入监测区、处于监测区、通过监测区，同时进行车流量统计，该技术一般采用电磁感应线圈原理来实现，视频系统可对违章行驶车辆启动视频抓拍。

敏感元件可以为剪切梁式敏感元件、悬臂梁式敏感元件、柱型敏感元件、S型敏感元件、轮辐式敏感元件等力学承压敏感元件结构。

根据敏感元件分布的疏密，可将传感器分为疏分布光纤光栅条状传感器和密分布光纤光栅条状传感器。

进一步改进，框架的个数为多个，框架的纵横面为等腰梯形，相邻 框架的长底边沿p个敏感元件排列方向活动连接。

本实用新型通过将光纤光栅条状传感器设置为多个框架，且框架的纵横面为梯形，使光纤光栅条状传感器的框架可以向上或向下转动。

进一步改进，框架的左右两个侧腰边上端对称设置有纵截面为圆弧形的水平凹槽，水平凹槽的下端面设置有沿侧腰边向上延伸的第一挡片，水平凹槽的上端面设置有垂直向下延伸的第三挡片，相邻框架的水平凹槽形成的中空结构中设置有圆柱形连接轴，圆柱形连接轴的外表面与第一挡片和第三挡片的外表面相接触，圆柱形连接轴与水平凹槽相对的外表面上设置有四组半球形的凸起，同组内所有凸起的中心点位于同一与圆柱形连接轴的中心轴相平行的水平线上，位于同一水平凹槽内的上下两组凸起之间的距离小于第一挡片和第三挡片之间的距离，相邻框架水平放置时，第一挡片与相邻一组凸起相接触。

本实用新型通过使用连接轴和凹槽来连接相邻的框架，可使光纤光栅条状传感器在工作时，圆柱形连接轴的下面一组的半球形凸起卡在第一挡片上，避免其向上折叠，此时可以进行称重，当称重结束后，向下折叠框架，此时圆柱形连接轴上面的半球形凸起卡在第三挡片上，光纤光栅条状传感器可向下折叠、卷曲，节省占用空间，又方便携带和储存。

进一步改进，框架的底部固定有粘滞装置。

优选地，粘滞装置为橡胶垫。

本实用新型通过在框架的底部固定粘滞装置，可增加动态称重系统和路面的摩擦力，避免其在使用时滑动，提高称重效率。

进一步改进，光纤光栅条状传感器两侧连接有与框架和粘滞装置间隙配给的坡型过渡件。

本使用新型通过将光纤光栅条状传感器两侧的承载板为坡型结构，可避免车辆在通过光纤光栅条状传感器时阻力过大，影响称重结果，达到使用更方便的效果，同时也对光纤光栅条状传感器起到保护作用。