磁性感应式传感器及系统的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种磁性感应式传感器及系统，传感器限位件可安装在汽车车桥或车架上，而传感器中的运动件在受汽车车架或车桥驱动下，带动磁性件在限位件中沿预定直线方向运动，当磁性件到达限位件中磁性感应件的感应范围内时，磁性感应件因电磁感应产生感应信号，处理器根据预存的磁性感应件与汽车载重程度的对应关系，获得感应信号所指示的磁性感应件所对应的当前汽车载重程度。这样，当汽车载重程度预先设置为空载、半载、满载、超载等中的一项或多项时，即可由上述传感器所产生的感应信号对应获得当前汽车载重程度，在汽车的废垃圾渣土的装载、运送及卸载过程中，进行监控，从而可根据监控结果，有效控制建设成本。
【专利说明】磁性感应式传感器及系统
【技术领域】
[0001]本申请涉及传感器领域，尤其涉及一种磁性感应式传感器及系统。
【背景技术】
[0002]目前，随着城镇化程度的日益加深，土地建设遍布各地。因挖掘产生的废垃圾渣土会由汽车从产生地点运送至指定的废垃圾渣土堆积地点。而在具体计算废垃圾渣土运送费用时，通常是以运送的趟次来确定费用。例如，一台40吨重汽车在满载情况下，从废垃圾渣土产生地点装载废垃圾渣土，然后运送至指定的废垃圾渣土堆积地点卸载，然后返回，这样来回一次计费200元。一般废垃圾渣土的运送费用是由人工来统计，统计人员在废垃圾渣土产生地点进行汽车废垃圾渣土装载确认，汽车完成废垃圾渣土卸载返回后，统计人员对该汽车的运送趟次加1，每增多一次运送，运送趟次累计。
[0003]但是，由于技术缺失，统计人员无法了解废垃圾渣土的装载是否完全符合汽车满载标准，汽车在运送后是否真的到达指定的废垃圾渣土堆积地点再卸载等，导致有汽车未满载就运送的可能，以及未到达指定的废垃圾渣土堆积地点就卸载的可能等，使得整体建设成本得不到有效控制。
【发明内容】
[0004]本申请提供一种磁性感应式传感器及系统，以有效判定汽车载重程度，有效控制建设成本。
[0005]根据本申请的第一方面，本申请提供一种磁性感应式传感器，其特征在于，包括:安装有磁性件的运动件，以及，用于限定所述运动件沿预定直线方向运动的限位件，所述限位件上于用于判断汽车载重的预定位置设置有在感应范围内对所述磁性件进行感应的磁性感应件；所述限位件上沿垂直于所述运动件的运动方向上设置有至少一个用于在至少一个角度位置对所述磁性件进行感应的所述磁性感应件；所述磁性感应件上述设置有连接线缆。
[0006]进一步地，所述角度位置为以所述磁性件的运动轴向为中心向垂直于所述运动轴向的方向福射一定角度而对应的位置。
[0007]进一步地，所述限位件包括:外管，以及嵌套设置于所述外管内的内管，所述内管与所述外管之间设置所述磁性感应件，所述外管端部设置有直线轴承，所述运动件设置有所述磁性件一端穿过所述直线轴承使所述磁性件于所述内管中移动，所述运动件上与所述限位件相对一端设置有测量头，所述测量头与所述限位件之间设置有弹性件。
[0008]进一步地，所述运动件为一端开口以嵌套于所述限位件外并可相对所述限位件滑动的套管，所述限位件为中空管状结构，所述磁性感应件安装于所述限位件内壁，所述磁性件安装于所述套管的非开口 一端内，所述套管与所述限位件之间设置有弹性件。
[0009]根据本申请的第二方面，本申请提供一种载重测量系统，包括:如上述的传感器，以及，与所述传感器相连的用于根据所述感应所得感应信号判断汽车载重程度的处理器。[0010]本申请的有益效果是:
[0011]通过提供一种磁性感应式传感器及系统，传感器限位件可安装在汽车车桥或车架上，而传感器中的运动件在受汽车车架或车桥承重结构驱动下，带动磁性件在限位件中沿预定直线方向运动，当磁性件到达限位件中磁性感应件的感应范围内时,磁性感应件因电磁感应产生感应信号，处理器根据预存的磁性感应件与汽车载重程度的对应关系，获得感应信号所指示的磁性感应件所对应的当前汽车载重程度。这样，当汽车载重程度预先设置为空载、半载、满载、超载等中的一项或多项时，即可由上述传感器所产生的感应信号对应获得当前汽车载重程度，在汽车的废垃圾渣土的装载、运送及卸载过程中，进行监控，从而可根据监控结果，有效控制建设成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本申请实施例一的传感器的主要结构示意图。
[0013]图2为本申请实施例一的传感器的具体结构示意图。
[0014]图3为本申请实施例一中磁性感应件4可感应到磁性件I的情况示意图。
[0015]图4为图2的AA’线剖视图。
[0016]图5为本申请实施例一中磁性件I的磁性材料分布长度示意图。
[0017]图6为本申请实施例一的载重测量系统的结构示意图。
[0018]图7为本申请实施例一中汽车运行轨迹示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面通过【具体实施方式】结合附图对本申请作进一步详细说明。
[0020]实施例一:
[0021]本实施例提供了一种磁性感应式传感器，以及应用该传感器的载重测量系统。
[0022]如图1所示，上述传感器主要包括:安装有磁性件I的运动件2，以及，用于限定运动件2沿预定直线方向运动的限位件3。限位件3上于用于判断汽车载重的预定位置设置有在感应范围内对磁性件I进行感应的磁性感应件4。在本实施例中，预定直线方向5是指传感器延伸的轴向，而用于判断汽车载重的预定位置是指在传感器延伸的轴向上某一位置设置一个磁性感应件，或在传感器延伸的轴向上至少两个不同位置设置至少两个磁性感应件，如图中标号41、42所示。这样，上述限位件可安装在汽车车桥(如车架主轴)上，而传感器中的运动件在受汽车承重用车架驱动下，带动磁性件在限位件中沿预定直线方向运动，当磁性件到达限位件中磁性感应件的感应范围内时，磁性感应件因电磁感应产生感应信号，处理器根据预存的磁性感应件与汽车载重程度的对应关系，获得感应信号所指示的磁性感应件所对应的当前汽车载重程度。这样，当汽车载重程度预先设置为空载、半载、满载、超载等中的一项或多项时，即可由上述传感器所产生的感应信号对应获得当前汽车载重程度。例如，磁性感应件41设置位置高于磁性感应件42的位置，磁性感应件41若感应到磁性件时，可表明汽车载重为满载状态，磁性感应件42若感应到磁性件时，可表明汽车载重为超载状态。当然，还可以按照其他方式来排布磁性感应件，其中至少可包括对磁性感应件位置的排布、对磁性感应件数量的排布等。
[0023]具体地，如图2所示，限位件3可包括:外管31，以及嵌套设置于外管31内的内管32。内管32与外管31之间设置磁性感应件4，例如，将磁性感应件4固定在内管32的外壁，并且用灌胶方式对内管32与外管31之间的空间密封以对磁性感应件4进行保护，另外，还可以将磁性感应件固定在外管31内壁上。外管31端部设置有直线轴承33，而运动件2设置有磁性件I的一端穿过直线轴承33内腔，以使磁性件I于内管32中移动。运动件2上与限位件3相对一端设置有测量头21，测量头21与限位件3之间设置有弹性件5，该弹性件5可以为弹簧或其他弹性物体。弹性件5的设置可保证在汽车承重结构未抵接测量头21时，测量头21可以在弹性件5的弹性作用力下恢复到原始状态。磁性感应件4上设置有连接线缆7。当然，传感器位于运动件I外部还可以设置有防尘罩6，以防止汽车行驶的尘土落入传感器中导致测量精准度下降。
[0024]汽车在行驶过程中，承载货物的车架会在水平方向上摆动，而车架由于抵接测量头，使得测量头会带动运动件2在水平方向上摆动，而运动件2 —般为刚性条形件，车架的大力摆动甚至会使得运动件2相对限位件3大幅摆动而断裂。为解决这一问题，本实施例的测量头21上设置有用于与汽车的车架相抵接的万向滚珠。测量头21的具体结构是包括头部结构以及万向滚珠，头部结构为一侧开口的空腔结构，开口的尺寸略小于万向滚珠的尺寸，以使万向滚珠仅可在头部结构的空腔内移动而不至于脱出。万向滚珠与车架抵接时，车架在水平方向上的摆动仅会使得万向滚珠在测量头中滚动而不会带动运动件大幅摆动，避免了运动件因此而断裂的问题。另外，运动件还可以采用硬质可靠的材料进行加工，进一步保障运动件的牢固性。
[0025]汽车载重程度可分为多种,例如空载、半载、满载、超载等，这种载重程度也可以由载重重量来替代，如载重0.5、1、1.5、2吨等。而汽车的不同程度的载重，会使得汽车的车架与车桥之间的距离发生变化，这种变化会反映在汽车上所安装的上述传感器上，而运动件与限位件之间的相对位置关系指示了这一特点。当限位件3上沿运动件2的运动方向上设置有一组用于产生指示汽车载重程度为半载的磁性感应件4时，当磁性感应件4感应到磁性件I时，即表明此时汽车为半载；仍如图1所示，当限位件3上沿运动件2的运动方向上设置有两组分别用于产生指示汽车载重程度为半载及满载的磁性感应件4时，当磁性感应件4感应到其中一组磁性件41或42时，即表明此时汽车为半载或满载。
[0026]汽车在行驶过程中，运动件2可能会沿其轴线做转动，当磁性感应件4仅对磁性件I的北极(N)或南极(S)具有感应作用，如图3所示，磁性件I若为立方体结构，那么必有相对的两面并非为N或S (称之为非N非S面)，会导致即使磁性件I落入了磁性感应件4的感应范围，而仍然会因运动件2带动磁性件I转动而使得磁性感应件4无法感应到磁性件的N或S (此时磁性感应件4与非N非S面相对)而导致汽车载重程度测量失败。为解决这一问题，如图4所示，本实施例的限位件3上沿垂直于运动件的运动方向上设置有至少两个用于在至少两个角度位置对磁性件I进行感应的磁性感应件4，上述角度位置为以磁性件的运动轴向为中心向垂直于该运动轴向的方向辐射一定角度而对应的位置，图中示出了相邻两角度位置之间圆心角为60度的情况，当然，其他圆心角角度也可适用，如45度等，磁性感应件4的数量可以为2、3或更多。当然，在其他实施例中，磁性感应件4的数量也可以仅为1，但是可能会导致本段上述问题的发生。
[0027]磁性感应件4 一般采用霍尔元件、磁阻或干簧管(又叫做磁簧管)等，其感应动作次数是有限的。汽车在行驶过程中通常会处于颠簸状态，而致使车架驱动运动件2上下移动，如果磁性件I上磁性材料分布面积较小，会使得磁性感应件4处于感应及非感应两种状态不断交替的过程中，从而使感应动作次数很快消耗，导致磁性感应件4的使用寿命不长。为解决这一问题，仍如图2所示，本实施例的磁性件I上磁性材料沿运动件2的运动方向延伸预定长度，该预定长度满足如下条件:在汽车行驶的颠簸状态下，运动件2上下移动不会频繁触发磁性感应件4的感应。其中一个举例是，上述预定长度A由一变化量决定，该变化量为汽车载重后车架与车桥之间距离的变化量，预定长度A取值范围为该变化量的变化范围，该变化范围按照经验值可取5-60毫米，具体可取5、15、20、40、50、55、60毫米等，如图5所示。
[0028]本实施例相应提供了一种汽车载重程度测量系统，其包括如图6所示的结构:如上述的传感器501，以及，与该传感器501通过线缆7相连的用于根据传感器501感应所得感应信号判断汽车载重程度的处理器502。具体地，传感器501的磁性感应件感应所得感应信号经过处理器502前端的初级电路可进行整形、放大、滤波等处理，处理后的感应信号被处理器502获取后,处理器502即可获知是从哪一个磁性感应件传来的感应信号，从而根据存储介质中预存的磁性感应件与汽车载重程度的对应关系，获得当前汽车载重程度。当然，本系统还可以包括相应的存储介质、显示模块、传输模块等。存储介质可以存储上述对应关系以及当前汽车载重程度数据等，显示模块可以对当前汽车载重程度数据进行显示，而传输模块可以将汽车标识及当前汽车载重程度数据等传送给监控中心。
[0029]本实施例相应提供了一种汽车载重程度测量方法，该方法利用如上述的系统，该方法包括:当磁性件I运动到磁性感应件4的感应范围内时，磁性感应件4产生感应信号；处理器502根据预存的磁性感应件与汽车载重程度的对应关系，获得感应信号所指示的磁性感应件所对应的当前汽车载重程度。当然，本方法还可以包括其他对数据的处理步骤，例如:保存、显示或传送当前汽车载重程度数据等。
[0030]本实施例另外还提供了一种汽车装卸货位置测量方法，该方法利用如上述的系统，以及与处理器502相连的全球定位系统(Global Positioning System,GPS)模块,该方法包括:处理器502从GPS模块获得汽车运行轨迹；当磁性件I运动到磁性感应件4的感应范围内时，磁性感应件4获得感应信号；处理器502根据预存的磁性感应件与汽车载重程度的对应关系，获得感应信号所指示的磁性感应件所对应的当前汽车载重程度；当当前汽车载重程度指示汽车进行装货或卸货动作时，处理器502可在汽车运行轨迹上进行汽车装卸货位置的标识，如图7所示，图中标号B指示了汽车装货位置，标号C指示了汽车卸货位置。
[0031]这样，在汽车的废垃圾渣土的装载、运送及卸载过程中，可对汽车的装卸货动作进行监控，从而可根据监控结果，有效控制建设成本。
[0032]实施例二:
[0033]本实施例与上述实施例区别主要在于:运动件2为一端开口以嵌套于限位件3外并可相对限位件3滑动的套管，限位件3为中空管状结构，磁性感应件4安装于限位件3内壁，磁性件I安装于套管的非开口一端内，套管与限位件3之间设置有弹性件。
[0034]另外，上述传感器还可以安装在车架上，而测量头可与车桥相抵接。
[0035]以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
【权利要求】
1.一种磁性感应式传感器，其特征在于，包括:安装有磁性件的运动件，以及，用于限定所述运动件沿预定直线方向运动的限位件，所述限位件上于用于判断汽车载重的预定位置设置有在感应范围内对所述磁性件进行感应的磁性感应件；所述限位件上沿垂直于所述运动件的运动方向上设置有至少一个用于在至少一个角度位置对所述磁性件进行感应的所述磁性感应件；所述磁性感应件上述设置有连接线缆。
2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述角度位置为以所述磁性件的运动轴向为中心向垂直于所述运动轴向的方向辐射一定角度而对应的位置。
3.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述限位件包括:外管，以及嵌套设置于所述外管内的内管，所述内管与所述外管之间设置所述磁性感应件，所述外管端部设置有直线轴承，所述运动件设置有所述磁性件一端穿过所述直线轴承使所述磁性件于所述内管中移动，所述运动件上与所述限位件相对一端设置有测量头，所述测量头与所述限位件之间设置有弹性件。
4.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述运动件为一端开口以嵌套于所述限位件外并可相对所述限位件滑动的套管，所述限位件为中空管状结构，所述磁性感应件安装于所述限位件内壁，所述磁性件安装于所述套管的非开口一端内，所述套管与所述限位件之间设置有弹性件。
5.一种载重测量系统，其特征在于，包括:如权利要求1-4中任一项所述的传感器，以及，与所述传感器相连的用于根据所述感应所得感应信号判断汽车载重程度的处理器。
【文档编号】G01G19/12GK203745054SQ201420145575
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2014年3月27日
【发明者】吕宝贵, 鲍亚子, 刘玉才 申请人:深圳市信为科技发展有限公司