压电石英传感器采集单元的制作方法

本实用新型属于G01G19/03：用于运动过程中的称量车辆的技术领域。

背景技术：

压电石英传感器既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的压力，压电石英传感器中主要依靠石英元件进行数据的采集和传递，石英是一种天然的压电材料，当受外力作用时，石英表面便会产生电荷，即压电效应。利用压电效应的石英压电动态称重传感器，对于要称重的车辆，不需要限制行驶速度，生产简单，调试方便，几无温漂，性价比高，重复性一致性好，精度高，寿命长，无活动部件且安装方便，最适用于治超、公路保护、交通流量调查、甚至多组合的计重收费道口等应用场合。

现有技术中，专利公告号为CN204422041U的中国实用新型专利公开了一种动态压电式石英传感器测重装置，所述测重装置包括一承载板、一支架和一石英敏感元件，其中，所述承载板安装在所述支架的上部，用以承受动态车辆的重量；所述石英敏感元件安装在所述支架中部的两凸起之间，减少了所述支架内腔的空间，并用以测量所述动态车辆的重量。

上述方案中，石英元件为一个整体，当汽车在道路上行驶时，对压电石英传感器进行反复碾压，使得石英元件受到较大的形变力，长期如此，石英元件可能会损坏，由于石英元件为一个条形整体，当一个石英元件损坏，就需要更换整个压电传感器，使得压电传感器的寿命较低。

技术实现要素：

本实用新型意在提供一种压电石英传感器采集单元，以解决现有压电石英传感器易受压损坏的问题。

本方案中的压电石英传感器采集单元，包括若干个石英元件，所述石英元件的横截面为正六边形，所述石英元件的六边均设有电极，所有石英元件横向阵列为蜂窝形的石英采集单元，石英采集单元中的石英元件之间采用串联连接，所述石英采集单元的外侧设有保护座，所述保护座包括座体，所述座体连接有与座体配合的盖体，所述盖体靠近座体内部的一侧连接有凸起。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：当车辆通过压电石英传感器的上方时，车辆的重力从盖体依次传递给凸起，此时凸起的下表面竖向受力并发生微量形变，则凸起将竖向力量传递给石英元件的表面，使得石英元件受力发生形变，产生电荷，当竖向力量传递给石英元件时，不论凸起作用在石英元件何处，石英元件均能快速将电荷传递给其他任何方向的石英元件，从而检测出车辆的重力等数据，而且蜂窝形的石英采集单元极大增大了石英的强度，同时当石英采集单元中的任何一个石英元件损坏时，与损坏相连的石英能够将电荷传递给其他方向的石英元件，从而实现对车辆重力等数据的测试，此时压电传感器还能够继续使用，可以定期对损坏的石英进行更换，避免更换整个压电石英传感器，极大节约了资源。采用此装置，不仅能够提高压电石英传感器的使用寿命，而且能够增大石英采集单元的强度。

优化方案一，作为对基础方案的进一步优化，石英采集单元之间采用并联连接。当一个石英采集单元中的某个石英损坏时，位于此损坏石英之前的石英能够通过并联电路将电荷传递给另一个石英采集单元中，进一步提高此压电石英传感器的使用寿命。

优化方案二，作为对优化方案一的进一步优化，所述座体的横截面为正六边形。正六边形的座体能够有利于相邻座体之间的连接，若干个座体相连接形成蜂窝形，能够提高整个压电传感器的受压强度。

优化方案三，作为对优化方案二的进一步优化，所述座体的上表面设有插槽，所述盖体靠近插槽的一面设有与插槽相配合的插条。将盖体上的插条插入座体上的插槽中，方便盖体的安装和拆卸。

优化方案四，作为对优化方案三的进一步优化，所述座体的外侧设有弹性层。所述座体的外侧设有弹性层。当车辆经过座体上方时，弹性层能够缓冲车辆对座体的作用力。

优化方案五，作为对优化方案四的进一步优化，所述凸起的横截面为梯形。梯形的凸起能够增大凸起与石英元件的接触面积，从而减小石英元件的压强，防止石英元件受到较大的压强而损坏，进一步提高石英元件的使用寿命，同时还利于力的均匀传递。

优化方案六，作为对优化方案五的进一步优化，所述座体外部侧壁上设有限位块。座体外部侧壁上的限位块能够对相邻座体进行限位固定。

附图说明

图1为本实用新型压电石英传感器采集单元实施例的结构示意图；

图2为本实用新型压电石英传感器采集单元实施例的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：石英元件1、座体2、盖体3、凸起4、插条5、弹性层6、限位块7。

实施例基本如图1、图2所示：压电石英传感器采集单元，包括若干个石英元件1，石英元件1的截面为正六边形，石英元件1的六边均设有电极，所有石英元件1横向阵列为蜂窝形的石英采集单元，石英采集单元中的石英元件1之间采用串联连接，若干个石英采集单元上下排列，石英采集单元之间采用并联连接，石英采集单元的外侧设有保护座，保护座包括座体2，座体2的横截面为正六边形，座体2的外侧设有弹性层6，座体2外部侧壁上设有限位块7，座体2的上表面设有插槽，座体2上端连接有与座体2配合的盖体3，盖体3的下侧两端设有与插槽配合的插条5，盖体3的下侧中部螺纹连接有等腰梯形的凸起4。

使用时，将若干个石英采集单元放置于座体2内，将盖体3上的插条5插入座体2上的插槽中，然后将若干个保护座相连成蜂窝形，采用限位块7将相邻两个座体2进行限位固定，提高保护座的强度，当车辆通过压电石英传感器的上方时，车辆的重力从盖体3依次传递给凸起4，此时凸起4的下表面竖向受力并发生微量形变，则凸起4将竖向力量传递给石英元件1的表面，使得石英元件1受力发生形变，产生电荷，当竖向力量传递给石英元件1时，不论凸起4作用在石英元件1何处，石英元件1均能快速将电荷传递给其他任何方向的石英元件1，从而根据石英元件1测出的数据进行运算，最终检测出车辆的重力，而且蜂窝形的石英采集单元极大增大了石英的强度，同时当石英采集单元中的任何一个石英元件1损坏时，与损坏相连的石英能够将电荷传递给其他方向的石英元件1，从而实现对车辆重力等数据的测试，此时压电传感器还能够继续使用，可以定期对损坏的石英进行更换，避免更换整个压电石英传感器，极大节约了资源，而且当一个石英采集单元中的某个石英损坏时，位于此损坏石英之前的石英能够通过并联电路将电荷传递给另一个石英采集单元中，进一步提高此压电石英传感器的使用寿命。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。