专利名称：动静态称重板式传感器的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及汽车重量动静态检测设备，特别是一种对汽车轮(轴)重进行动态测量的超薄型板式传感器或称重板。
二背景技术：
目前国内外生产的绝大多数动静态称重设备都采用了传感器与称体的组合结构。受结构上限制，其高度尺寸较大。我国目前高速公路的称重系统是在道路建成后施工的，在施工的过程中只能对路面的维护层进行切割，不能破坏路基，而维护层的厚度尺寸很有限，普通动静态称重设备根本不能满足在高速公路上进行安装使用的要求。国内虽然已经生产和使用了一些用于交通系统对汽车的轮(轴)重进行检测的便携称重板，这些称重板把传感器和称体合为一体制作成一个整体的传感器(如图6)，它包括用于称重和产生应变的弹性体1，在弹性体1上加工的保证传感器有足够应变的多个长形孔10、10′，在长形孔10、10′之间形成的多个应变梁11，粘贴在长形孔内(应变梁11两侧)的多个应变计8，应变计的引出导线通过纵向槽5和横向槽4引入补偿孔15内组成惠斯通电桥并进行补偿，传感器电缆12通过引出孔引出，在长形孔10、10′、长槽5、横槽4以及补偿孔15内灌密封胶进行密封。由于密封胶和弹性体1之间的结合力不足容易分离，且密封胶的分子间隙较大，长时间在下雨天使用由于潮湿空气的侵入会造成绝缘下降无法工作，不能满足在高速公路上连续工作的要求。另外这种长形槽由于结构的限制，如果在长形孔10、10′上焊接矩形膜盒，在受力时变形不均匀会产生开裂，同时焊接矩形膜盒后会使应变梁变形不成线性、影响测试。
三
发明内容
本实用新是在原便携称重板的基础上保留原有将传感器和秤体和二为一的长处，通过改变应变梁的结构和应变计的粘贴位置，解决传感器应变计的密封问题，保证传感器的工作性能，实现传感器能长期在雨天下室外工作的技术要求，使得板式传感器能在高速公路上连续使用。
本实用新型的技术方案是，它包括用于称重和产生应变的弹性体1，在其表面对称开有两行平行的由多个孔7、7′和多个应变圆孔10依次交错相布的不通孔，孔7、7′和应变圆孔10之间形成多根应变梁11，每个应变圆孔内侧(应变梁位置)都粘贴有应变计8，两行平行的应变梁区域(B)为传感器的应变区，两应变区之间的区域(A)为传感器的称重区，两应变区之外的区域(C)为传感器的支撑区，在弹性体1的称重区表面上还有补偿孔15，在补偿孔与应变圆孔之间通过弹性体内开有的横向孔4和长方向孔5相连通，应变计8引出的导线9通过横向孔4和长方向孔5在补偿孔15内组成惠斯通电桥，传感器的引出导线焊接于焊接在弹性体1上补偿孔15上端的玻璃绝缘子16的下端，玻璃绝缘子的上端装有电缆12，电缆通过锁线螺母13固定于安装在弹性体上的接线盒14上，既为传感器提供电源，又将测试输出信号传送给外接的测试仪表。在每个应变圆孔10上部，均焊接有与圆孔相吻合的膜盒17′，将应变圆孔密封，再在应变区(B)上装上盖板2，彻底使应变计与外界隔离，不再受雨天或潮气的影响。为了加工安装方便，在弹性体的上表面上还开有不通的工艺孔6，工艺孔分布在穿线的横向孔4与长向孔5的交叉部位，每个工艺孔上均焊接有与之相吻合的膜盒17，其上再装有盖板3，其作用还是防止潮湿空气由工艺孔、穿线孔进入应变圆孔内，防止影响应变计的性能。弹性体上所开的与应变圆孔相邻的孔7是长形的，孔两端为圆形过渡，但两端头的相邻孔为圆形孔7′，孔7也可以是圆形的或长方形的，孔7′也可以是方形的。
本实用新型的优点是，由于采用了焊接密封结构，既不影响动静态称重板式传感器的性能，又彻底解决了普通板式传感器由于采用密封胶进行密封在野外使用受到潮气侵蚀绝缘下降无法工作的问题，保证了称重板式传感器在高速公路上能连续使用。
四
图1是本实用新型的结构示意图图2是图1的D-D剖面图图3是本实用新型的弹性体图图4是图3的D-D剖面图图5是本实用新型的工作状态示意图图6是现有便携式称重板结构示意图五具体实施方式
本实用新型在使用时可单个或将多个称重板摆放成一排进行使用，由于结构原理完全相同，在这里我们只叙述一种在运动中能够称重的动静态称重板式传感器的结构。
它包括用于称重和产生应变的弹性体1，在弹性体上平行加工两行依次交错相布的多个孔7、7′和多个圆孔10，在孔7、7′与圆孔10之间形成的多根应变梁11，应变计8粘贴在圆孔10内侧(应变梁11上)，应变计的引出导线9通过在弹性体1上加工的长方向孔5和宽方向的孔4以及在弹性体1上加工的多个穿线工艺孔6到达在弹性体1上加工的补偿孔15，在补偿孔15内组成惠斯通电桥并补偿，传感器的引出导线焊接于焊接在弹性体1上补偿孔15上端的玻璃绝缘子16的下端，多芯电缆12的导线焊接在绝缘子16的上端，为传感器提供电源和输出测试信号。多芯电缆12通过锁线螺母13固定在安装于弹性体1上的接线盒14上。在圆孔10和穿线工艺孔6上分别焊接有膜盒17′、17，在穿线工艺孔6的上端盖有盖板3，在圆孔10和孔7、7′上盖有盖板2对膜盒17、17′进行密封保护。通过焊接于补偿孔15上的绝缘子16及圆孔10和穿线工艺孔6上的膜盒17、17′与弹性体1进行焊接密封，彻底使应变计8与外界隔离，不再受潮湿空气的影响。弹性体1上两端贴片孔10中间的区域A为称重区，两端贴片孔以外的区域C为支撑区，圆空中间的区域B为应变区。
使用时先和称重仪表连接，并通过称重仪表对本实用新型供电，两侧C段支撑区支撑在特定的底座上，弹性体中间的区域A和应变区域B段悬空，当汽车按图5箭头方向通过称重板的称重区时，通过称重区A把力值传递给应变梁11，应变梁11产生变形，粘贴在应变梁11上的应变计8感应到应变电阻值发生变化，把力值转化为电信号通过电缆传送到称重仪表，通过称重仪表称量出汽车的轴重。当下雨时，由于绝缘子16和膜盒17、17′和弹性体1焊接在一体，彻底阻断了水分和湿气侵入到弹性体1内，保证了应变计的绝缘性能不会下降，满足了高速公路全大候连续使用的要求。
权利要求1.一种动静态称重板式传感器，它包括弹性体(1)、应变计(8)、应变梁(11)、补偿孔(15)、用导线(9)连通构成的惠斯通电桥，其特征是，在长方形的弹性体(1)的上表面，对称开有两行平行的由多个孔(7)、(7′)和多个应变圆孔(10)依次交错相布的不通孔，孔(7)、(7′)和应变圆孔(10)之间形成多根应变梁(11)，每个应变圆孔内侧都粘贴有应变计(8)，两行平行的应变梁区域(B)为传感器的应变区，两应变区之间的区域(A)为传感器的称重区，两应变区之外的区域(C)为传感器的支撑区，在弹性体(1)的称重区表面上还有补偿孔(15)，在补偿孔与应变圆孔之间通过弹性体内开有的横向孔(4)和长方向孔(5)相连通，应变计(8)引出的导线(9)通过横向孔(4)和长方向孔(5)在补偿孔(15)内组成惠斯通电桥，传感器的引出导线焊接于焊接在补偿孔(15)上端的玻璃绝缘子(16)的下端，玻璃绝缘子的上端装有电缆(12)，电缆通过锁线螺母(13)固定于安装在弹性体上的接线盒(14)上，在每个应变圆孔(10)上部，均焊接有与圆孔相吻合的膜盒(17′)，将应变圆孔密封，再在应变区(B)上装上盖板(2)。
2.根据权利要求1所述的称重板式传感器，其特征是，弹性体上表面在通过导线的横向孔(4)和长向孔(5)交叉部位开有工艺孔(6)，每个工艺孔上部均焊有与之相吻合的膜盒(17)，其上装有盖板(3)。
3.根据权利要求1所述称重板式传感器，其特征是，弹性体上所开与应变圆孔相邻的孔(7)是长形孔，孔两端圆形过渡，两端头的相邻孔为圆形孔(7′)。
4.根据权利要求1所述称重板式传感器，其特征是，弹性体上所开与应变圆孔相邻的孔(7)是圆形孔。
5.根据权利要求1所述称重板式传感器，其特征是，弹性体上所开与应变圆孔相邻的孔(7) 是长方形孔，两端头的相邻孔(7′)为方形孔。
专利摘要本实用新型涉及一种汽车动静态下的重量检测设备。它包括弹性体1、应变计8、应变梁11、补偿孔15、及用应变计8经导线9连接构成的惠斯通电桥。本实用新型的改进是，将弹性体内的应变计及连接应变计组成惠斯通电桥的导线用焊接方法加膜盒和绝缘子使其和外界隔绝，既不影响传感器使用性能，又解决了板式传感器由于密封胶密封带来的密封不可靠问题，使得称重板式传感器可以满足在高速公路上无故障连续使用的要求。
文档编号G01G19/03GK2746375SQ0321879
公开日2005年12月14日 申请日期2003年4月16日 优先权日2003年4月16日
发明者刘鹏, 杨乘懿, 张华荣, 陈立明 申请人:中航电测仪器股份有限公司