一种多组式动态石英轮胎识别装置的制作方法

本实用新型属于车辆轮胎识别技术领域，具体涉及一种多组式动态石英轮胎识别装置。

背景技术：

车辆轮胎识别装置主要应用于公路车辆每个轴上的轮胎数的检测，高速预检和车辆动态称重系统都需要用到轮胎识别装置。

从使用角度讲，轮胎识别装置需要提供可靠的轮胎类型数字信息，使用方便，而且要求稳定性好，以降低维护成本；以周期性的准数字信号输出，经过简单的数字电路即可转换成微处理器易于接收和处理的频率数字信号；有较高的灵敏度、分辨率和稳定性；抗干扰能力强，适于长距离传输。

现有技术中，常常通过石英晶体的压电效应来进行压力的检测，从而确定轮胎的大小，进而确定车辆的类型。石英轮胎识别装置一般由一组并排的压力检测器件组成，其输出信号为多路重量信号，再接仪表或者上位机处理成轮胎信号及轴信号，但是在受压过程中，石英晶体的位置会发生变化，影响装置的整体精度；同时由于各种场合对传感器的要求不同，石英晶体的排列间距也要根据情况进行调整。

技术实现要素：

技术目的：针对现有技术中存在的问题，本实用新型公开了一种多组式动态石英轮胎识别装置，通过检测轮胎的大小来确定车辆的类型，采用定位支架进行压电石英片的定位，定位的孔间距精度高，针对不同的应用场景可以改变相邻压电石英片之间的距离，以提升产品的适应性和可靠度，电极隔离及相应处理以提高传感器精度和产品的质量。

技术方案：本实用新型采用如下技术方案：一种多组式动态石英轮胎识别装置，其特征在于，包括承压组件、研磨层、定位支架和压电模组；

研磨层设于承压组件的顶部，用于接受外部压力，并将该压力传递到承压组件；

承压组件内部设置定位支架，定位支架上设有若干贯通式的定位孔，定位孔内设置压电模组，承压组件与定位支架之间通过压电模组连接；

压电模组包括至少一个压电石英片，以及压电石英片上电极和压电石英片下电极，定位支架上的定位孔内设置压电石英片，压电石英片用于接收承压组件传递的压力，压电石英片的厚度大于定位孔的深度；定位孔的上下方分别设置压电石英片上电极和压电石英片下电极，压电石英片上电极和压电石英片下电极分别与各压电石英片的顶面或底面接触，压电石英片上电极和压电石英片下电极分别通过电缆线连接到软件系统相应设备。

优选的，本实用新型定位支架呈h型，包括相互平行的第一支撑板、第二支撑板和设置于第一支撑板、第二支撑板之间的第三支撑板，且第三支撑板与第一支撑板、第二支撑板垂直，第三支撑板上设有若干贯通式的定位孔，第一支撑板和第二支撑板之间设置压电石英片上电极和压电石英片下电极，且压电石英片上电极、压电石英片下电极与第三支撑板平行。

优选的，本实用新型承压组件底端外侧设置模组安装组合导轨。

优选的，本实用新型承压组件为工字梁结构，包括相互平行的第一承压件、第二承压件和设置于第一承压件、第二承压件之间的空腔体，空腔体通过压电模组与定位支架相连，空腔体内设置分别与压电石英片上电极顶面、压电石英片下电极底面接触的凸起，第二承压件外侧设置模组安装组合导轨，第二承压件与模组安装组合导轨之间通过螺丝连接。

优选的，本实用新型第一承压件、第二承压件和空腔体均由金属材料制成。

优选的，本实用新型电缆线包括第一信号电缆线和第二信号电缆线，第一信号电缆线一端与压电石英片上电极相连，第二信号电缆线一端与压电石英片下电极相连，第一信号电缆线与第二信号电缆线另一端均与软件系统相应设备相连。

优选的，本实用新型压电石英片与定位孔之间过盈配合或者间隙配合。

优选的，本实用新型压电石英片的数量小于或等于定位孔的数量。

优选的，本实用新型研磨层由人造石英石制成。

优选的，本实用新型定位支架由绝缘材料制成。

有益效果：本实用新型具有以下有益效果：

（1）、由于生产过程中，压电石英片的安放对位置的精度要求较高，本实用新型在使用定位支架后，极大提高了安装和装配效率；

（2）、本实用新型通过在定位支架上设置若干定位孔进行压电石英片的定位，实现了压电石英片的精密排列，压电石英片、压电石英片上电极和压电石英片下电极的位置固定，提高了装置的整体精度；

（3）、本实用新型为分体式组装结构，便于安装和拆卸，通过定位支架固定压电石英片的排列间距和疏密程度，识别不同的压力，经过精确计算设计，产品尺寸为2m，是由8个尺寸为250mm的识别模组组成，识别模组由定位支架和压电模组构成，大大提高了本实用新型装置的适应性和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的多组动态石英轮胎识别装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型中第三支撑板的结构示意图；

其中：1-承压组件；101-第一承压件；102-第二承压件；103-空腔体；104-模组安装组合导轨；2-研磨层；3-压电石英片；4-压电石英片上电极；5-压电石英片下电极；6-定位支架；601-第一支撑板；602-第二支撑板；603-第三支撑板；7-定位孔；8-凸起。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面结合附图对本实用新型的应用原理作详细的描述。

动态石英轮胎识别装置需要对腔体内的石英排列组合进行精确计算，才能满足装置在实际使用中的抗过载能力和稳定性，为此，本实用新型提出了一种多组式动态石英轮胎识别装置，通过设有若干个定位孔的定位支架实现了压电石英片的精密排列，从而提高装置的整体精度，即根据各定位孔间距就可以来定义压电石英片之间的距离，从而实现在一条直线上分布的密度和数量。

本实用新型公开了一种多组式动态石英轮胎识别装置，可以被应用于动态汽车轮胎识别系统，如图1所示，包括承压组件1、研磨层2、定位支架6和压电模组，当压力作用于研磨层2时，研磨层2将压力传递到承压组件1，再由承压组件1将压力传递给压电模组，压电模组中的压电石英片3产生压电效应并输出电荷，通过电缆线输出供软件系统相应设备采集并分析使用。

本实用新型中，研磨层2设于承压组件1的顶部，承压组件1底端外侧设置模组安装组合导轨104，承压组件1内部设置定位支架6，两组定位支架6在同一水平面上，定位支架6上设有若干贯通式的定位孔7，定位孔7内设置压电模组，承压组件1与定位支架6之间通过压电模组相连。

压电模组包括至少一个压电石英片3，以及压电石英片上电极4和压电石英片下电极5，定位支架6上的定位孔7内设置压电石英片3，压电石英片3用于接收承压组件1传递的压力，压电石英片3与定位孔7之间为过盈配合或者间隙配合，压电石英片3的数量小于或等于定位孔7的数量，压电石英片3的厚度大于定位孔7的深度；定位孔7的上下方分别设置压电石英片上电极4和压电石英片下电极5，压电石英片上电极4和压电石英片下电极5分别与各压电石英片3的顶面或底面接触，压电石英片上电极4和压电石英片下电极5分别通过电缆线连接到软件系统相应设备。

电缆线包括第一信号电缆线和第二信号电缆线，第一信号电缆线一端与压电石英片上电极4相连，第二信号电缆线一端与压电石英片下电极5相连，第一信号电缆线与第二信号电缆线另一端均与软件系统相应设备相连，实现将压电石英片3产生的正负电荷输出。

研磨层2用于接收外部的压力，并将该压力传递到承压组件1，还用于保证在工程使用中，埋设传感器装置到路面时，保证路面的平整，能够与路面一同进行抛光打磨，从而使得传感器装置与路面保持相对平整；研磨层2由人造石英石制成，还可以由其他材料制成，具体根据实际需要来进行选择。

承压组件1用于接收来自研磨层2的压力；如图1所示，承压组件1为工字梁结构，包括相互平行的第一承压件101（可以是承压板）和第二承压件102（可以是承压板），第一承压件101和第二承压件102之间设有空腔体103，定位支架6通过压电模组与空腔体103相连，实现定位支架6的固定；空腔体103内设置分别与压电石英片上电极4顶面、压电石英片下电极5底面接触的凸起8；第二承压件102外侧设置模组安装组合导轨104，第二承压件102和模组安装组合导轨104以固定螺丝方式连接；空腔体103的横截面可以为圆形，也可以是其他形状；第一承压件101、第二承压件102和空腔体103可以是金属材料制成，也可以是其他材料制成，只要能够实现防水、耐腐蚀和密封的作用即可。

本实用新型中，承压组件1还可以是其他结构，只要能够实现将接收到的压力传递给定位支架6上的压电模组即可。

如图1所示，定位支架6呈h型，包括相互平行的第一支撑板601和第二支撑板602，还包括设于第一支撑板601和第二支撑板602之间的第三支撑板603，且第三支撑板603与第一支撑板601、第二支撑板602垂直；如图2所示，第三支撑板603上设有若干个贯通式的定位孔7，各定位孔7之间的间距保持在20mm；压电石英片上电极4和压电石英片下电极5分别设置在第一支撑板601和第二支撑板602之间，实现固定，且与第三支撑板603相互平行，优选地，压电石英片上电极4和压电石英片下电极5分别卡设在第一支撑板601和第二支撑板602之间，压电石英片上电极4和压电石英片下电极5还可以是通过其他方式安装在第一支撑板601和第二支撑板602之间；定位支架6由绝缘材料制成，比如可以是工程塑料，或者是其他具有一定强度的具有绝缘作用的高分子材料。

在进行具体组装时：首先，将压电石英片下电极5卡装在h型定位支架6上的第三支撑板603下方，然后将各个压电石英片3分别安装到对应的定位孔7内，最后将压电石英片上电极4卡装在h型定位支架6上的第三支撑板603上方，使得压电石英片上电极4分别与各压电石英片3的顶表面接触，压电石英片下电极5分别与各压电石英片3的底表面接触；截面为“h”型的定位支架6，在实际应用和装配时能够起到固定压电石英片上电极4和压电石英片下电极5的作用，装配时压电石英片上电极4和压电石英片下电极5卡设在“h”型支架的上下空隙内，保证了压电石英片上电极4、压电石英片下电极5和压电石英片3位置不会发生移动，此时压电模组已经和定位支架6变成一个整体，再将它们推入空腔体103内，用空腔体103内设置的凸起8夹住，第二承压件102和模组安装组合导轨104以固定螺丝方式连接，从而保证其在腔体中的相对位置固定不变，以上提升了产品的精度和质量，同时在装配时，大大降低装配难度。

实施例一

在本实施例中，压电石英片呈圆形，直径为10mm，厚度1mm；压电石英片上电极和压电石英片下电极的横截面呈矩形；定位支架截面为“h”形状，由工程塑料材料通过拉塑工艺制成，厚度为0.8mm，宽度为12mm，定位支架由高精度的冲孔模具（精度±0.01mm）等间距开孔形成定位孔，定位孔的直径大小为10.3mm，开孔孔中心间距为20mm；压电石英片上电极和压电石英片下电极分别卡装在定位支架的上下侧即h型定位支架的上下槽中，稳定了压电石英片上下电极，提升了装配的效率和产品的成品率；压电石英片全部等间隔安放在定位支架上对应的定位孔中，保证了压电石英片的位置不变，在一条直线上按照既定的孔距进行排列，从而保证识别装置输出的精度大大提升，且便于安装和生产。经过精确计算设计，产品尺寸为2m，是由8个尺寸为250mm的识别模组组成，识别模组由定位支架和压电模组构成。

综上所述：本实用新型提供了一种多组式动态石英轮胎识别装置，通过设有若干个定位孔的定位支架实现了压电石英片的精密排列，极大提高了装置的整体精度，提高了安装和装配效率，适应各种场合对传感器的要求不尽相同，大大提高了本实用新型装置的适应性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。