一种石英传感器车辆动态称重计算系统的制作方法

本实用新型涉及一种车辆称重计算系统，具体是一种石英传感器车辆动态称重计算系统。

背景技术：

为了对货物运输、处理进行有效管理，走向条理化、规范化和科学化，从而提高管理水平、降低成本，在各出入货场/站、中转处置中心的综合管理部门建立“车辆智能称重系统”，通过设立数据中心，将货物中转处置中心与所属各部门，包括出入货场/站、中转站相互连接，完成货物中转处置的计算机管理系统，使各部门产生的数据能够共享，进行日常数据报表的分析和统计工作。

现有的称重系统多采用电阻应变计进行重量检测，电阻应变计在动态称重中受到较多限制：测量范围小，量程与鉴别阈之比通常被限制在50000以下，弹性体结构较复杂，灵敏性差，使用温度范围小，实用性差；现有进行车辆称重的车辆动态称重系统包括压电传感器、线缆、ad转换器、工控机；压电传感器和线缆埋在马路上，ad转换器安装在箱体中，将线缆传输的采样信号进行模数转换，再发送给工控机进行处理和显示，这种安装方式，走线距离长，信息传输保真不完善，且安装成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种石英传感器车辆动态称重计算系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种石英传感器车辆动态称重计算系统，主要包括外框、中壳、上压板、承载板和控制板，所述中壳左右两端个安装有外框，所述中壳底端内壁固定安装有控制板，所述外框内侧中部固定安装有螺栓座，所述外框内侧套设安装有下石英片、上石英片、正极板和负极板，所述正极板、上石英片、负极板、下石英片和正极板自上而下依次排列，所述外框中部侧壁固定安装有接线座，接线座端部固定安装有导线，所述外框上部盖设有上压板，上压板中部固定安装有加固板，加固板中部旋转安装有预紧螺栓，预紧螺栓与螺栓座旋转连接，所述承载板内侧固定安装有沉孔座，沉孔座内侧旋转安装有沉孔螺栓，所述上压板内侧边缘处固定安装有螺栓套，所述沉孔螺栓与螺栓套螺旋连接，所述沉孔座内侧上部盖设有盖板。

作为本实用新型进一步的方案：所述中壳底端固定安装有过线壳，过线壳左右两端固定连接外框底端侧壁。

作为本实用新型再进一步的方案：所述控制板主要包括pcb板、处理器、ad/da芯片、滤波器和通讯模块，所述pcb板顶端左部固定安装有处理器，所述pcb板顶端位于处理器右部的侧壁固定安装有ad/da芯片，所述pcb板顶端位于ad/da芯片右部的侧壁固定安装有滤波器，所述pcb板顶端位于滤波器右部的侧壁固定安装有通讯模块，所述处理器为mcimx6l8dvn10aa型微处理器，所述ad/da芯片的型号为pcf8591，所述滤波器为c3216cog1h104j型贴片式滤波器，所述通讯模块为jb35gd型无线通讯模块。

作为本实用新型再进一步的方案：所述中壳顶端中部固定安装有密封板，所述外框、过线壳和中壳外侧包设有填充层，填充层为环氧树脂和石英砂的混合物。

作为本实用新型再进一步的方案：所述控制板通过导线与负极板和正极板电性连接，所述正极板的数量为两个，所述控制板与外部电源电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型在结构上设计合理，本装置中的信号处理和转换装置直接安装在压电传感器的端部，通过很短的线缆与负极板和正极板电性连接，采用无线通讯进行数据传输，埋线距离短，成本低，且采用石英材质的感压结构代替电阻应变计，结构简单，受温度影响小，灵敏性高，实用性强。

附图说明

图1为石英传感器车辆动态称重计算系统的结构示意图。

图2为石英传感器车辆动态称重计算系统中壳体内部左视角度的结构示意图。

图3为石英传感器车辆动态称重计算系统中壳体、上石英片和螺栓座之间俯视角度的结构示意图。

图4为图2中a处的结构示意图。

图5为石英传感器车辆动态称重系统中石英片、导线和负极板之间的线路图。

图中：外框1、螺栓套2、预紧螺栓3、加固板4、沉孔座5、承载板6、上压板7、螺栓座8、过线壳9、导线10、接线座11、下石英片12、上石英片13、负极板14、填充层15、中壳16、密封板17、处理器18、ad/da芯片19、滤波器20、通讯模块21、盖板22、正极板23。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种石英传感器车辆动态称重计算系统，主要包括外框1、中壳16、上压板7、承载板6和控制板，所述中壳16左右两端个安装有外框1，所述中壳16底端内壁固定安装有控制板，所述外框1内侧中部固定安装有螺栓座8，所述外框1内侧套设安装有下石英片12、上石英片13、正极板23和负极板14，所述正极板23、上石英片13、负极板14、下石英片12和正极板23自上而下依次排列，所述外框1中部侧壁固定安装有接线座11，接线座11端部固定安装有导线10，所述外框1上部盖设有上压板7，上压板7中部固定安装有加固板4，加固板4中部旋转安装有预紧螺栓3，预紧螺栓3与螺栓座8旋转连接，所述承载板6内侧固定安装有沉孔座5，沉孔座5内侧旋转安装有沉孔螺栓，所述上压板7内侧边缘处固定安装有螺栓套2，所述沉孔螺栓与螺栓套2螺旋连接，所述沉孔座5内侧上部盖设有盖板22。

所述中壳16底端固定安装有过线壳9，过线壳9左右两端固定连接外框1底端侧壁。

所述控制板主要包括pcb板、处理器18、ad/da芯片19、滤波器20和通讯模块21，所述pcb板顶端左部固定安装有处理器18，所述pcb板顶端位于处理器18右部的侧壁固定安装有ad/da芯片19，所述pcb板顶端位于ad/da芯片19右部的侧壁固定安装有滤波器20，所述pcb板顶端位于滤波器20右部的侧壁固定安装有通讯模块21，所述处理器18为mcimx6l8dvn10aa型微处理器，所述ad/da芯片19的型号为pcf8591，所述滤波器20为c3216cog1h104j型贴片式滤波器，所述通讯模块21为jb35gd型无线通讯模块。

所述中壳16顶端中部固定安装有密封板17，所述外框1、过线壳9和中壳16外侧包设有填充层15，填充层15为环氧树脂和石英砂的混合物。

所述控制板通过导线10与负极板14和正极板23电性连接，所述正极板23的数量为两个，所述控制板与外部电源电性连接。

本实用新型的工作原理是：

本实用新型涉及一种石英传感器车辆动态称重计算系统，在上石英片13和下石英片12的制造中，是将x切割的石英晶体片加工成外框1所需要的外形和尺寸，通常所说的x切割，就是切割出来的石英晶体片的两个平面都与x轴相垂直，按要求连同负极板14一起装入外框1内，通过预紧螺栓3配合螺栓座8在外框1和上压板7上施加足够的预紧力后，采用填充层15在保证外框1和上压板7之间可以相互移动的前提下将两者密封，之后在地上挖设凹槽，将装置放置在槽内，通过填充层15将装置与地面之间的空隙填满，将装置与外部电源电性连接后，当装置中上石英片13和下石英片12受外载荷作用时，石英晶体片沿x轴方向受外力作用，内部产生极化，在垂直于x轴的两个平面上产生等量的正负电荷，这种现象称为纵向压电效应，且两个压电石英晶体片按极化方向相反粘结，负电荷集中在中间负极板14上，正电荷在两端的正极板23上，这时相当于两个电容器并联，输出的电荷和电容量将增加一倍，单位形变距离的变化对应的输出电荷量大，电荷灵敏度高，收集的信号电压通过控制板中的滤波器20处理，并通过通讯模块21将此信号传输到客户端或者服务器端的计算机，然后用专用的软件将其转换为重量信号直观地显示出来，通过装置测得的电压值，就可得到所测载荷的大小，为了减少电荷的泄漏，ad/da芯片19的输入端要有很高的绝缘电阻，通常要求大于10tω，ad/da芯片19的量程(与转换系数有关)由其内部的反馈电容决定，通常称为量程电容；

石英晶体敏感元件测量的是应力，是它产生的电荷对于应力的平均值，也就是说石英晶体具有把敏感元件(石英圆片)整个表面上的载荷进行积分的能力，压电石英称重传感器与应变式称重传感器的最大区别是石英晶体没有热电效应，即使是温度瞬变也不会引起信号漂移，而且灵敏度温度系数非常小，约为-0.02％℃，因此不必采取特殊手段补偿路面温度的影响，灵敏度均为40pc/kg,固有频率≥40khz,线性度≤1％fs，绝缘阻值≥10tω,50t的压电石英称重传感器的重量只有100kg，方便安装；

本装置中的信号处理和转换装置直接安装在压电传感器的端部，通过很短的线缆与负极板14和正极板23电性连接，采用无线通讯进行数据传输，埋线距离短，成本低，且采用石英材质的感压结构代替电阻应变计，结构简单，受温度影响小，灵敏性高，实用性强。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。