专利名称：直接传感式全电子轨道称重系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属轨道衡技术领域。
目前国内现有的动态电子轨道衡有压力传感式和铁轨传感式两类。前者有庞大的桩基、整体道床和特制的秤台，设备造价高、施工周期长且需封闭线路。后者目前还仅限于轴计量方式，这一局限性制约了该产品称量精度的进一步提高。
本实用新型的目的是提供一种转向架计量且无任何机械装置、无基坑、温度自补偿，具有动、静两用称重功能、造价低廉、结构简单、适应性强的高精度直接传感式全电子轨道称重系统。
本实用新型的基本构思是称重轨直接采用两根大于4米长的普通铁轨(25)、(26)，由轨枕(27)、(28)、(29)、(30)支撑，且作为称重轨的(25)、(26)与邻轨采用焊接或鱼尾板正常连接。在每根铁轨的两个无支撑段的底面上(27)、(28)及(29)、(30)间分别贴有应变片(1)至(16)。由应变片组成的电桥电路，可将货车通过或停止在称重轨上时的每个转向架的载重信号转换成电信号，该信号经应变放大器放大后，供计算机进行自动数据采集和处理，从而实现对货车转向架载重的动态或静态的准确称量。
本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1直接传感式全电子轨道称重系统示意图。
图2由应变片(1)至(16)组成的电桥电路图。
图3称重信号输出波形示意图。
图4由应变片(1)至(4)和(9)至(12)组成的电桥电路图。
图5由应变片(5)至(8)和(13)至(16)组成的电桥电路图。
下面结合图1、2、3、4、5详细说明依据本实用新型提出的具体装置和细节的工作情况。
本实用新型由两根大于4米长的铁轨(25) (26)、轨枕(27)(28)(29)(30)和应变片(1)至(16)组成，其中称重轨(25)、(26)与邻轨是焊接或者是正常的鱼尾板连接。
每根铁轨的两个无支撑段的底面上分别贴有两组应变片(1)至(4)、(5)至(8)和(9)至(12)、(13)至(16)。他们的具体位置确定在铁轨(25)、(26)的底面中心线和与其相垂直的八条轴线(17)、(18)、(19)、(20)、(21)、(22)、(23)和(24)的交点上。两个无支撑段的中心线(31)、(32)的间距L为1.5.1.9米。无支撑段范围为1.2米左右。轴线(17)(18)、(19)(20)、(21)(22)和(23)(24)的间距相等为0.1.0.5米。轴线(18)(19)和(22)(23)的间距相等为0.35米左右。
称重轨上的16个应变片(1)至(16)组成一个特殊的电桥(33)，它的输出电压U作为称重轨的载重信号，电压U的大小可以表达称重轨(25)、(26)所承受的轮对压力的大小，该信号经应变放大器放大后供计算机采集处理，可计算出称重轨所承受的每个转向架的重量。
当所称车辆的一个转向架通过称重轨时，电桥(33)所输出的电压信号U的波形为(34)、(35)、(36)，其中(34)(36)分别代表一个转向架的两个轮对轮压波形，(35)代表整个转向架的压力波形。波形中(a)、(b)、(c)、(d)、(i)、(j)、(k)、(l)的位置分别对应于各应变片的位置。真正有意义的数据是(b)(c)、(j)(k)、(f)(g)间距内的常值信息。波形(35)的常值信息反映出一个转向架承受的压力。波形(34)、(36)的常值信息反映出一个转向架的每个轮对的压力。每一节车的两个转向架的压力之和或每一节车的四个轮对压力之和即是该节车的实际重量。
本实用新型作为动态和静态称重时每次都只称一个转向架。若采用两副称重轨，且两副称重轨的中心距按照适合于所需称量的车辆的两个转向架的中心距来设置，即可完成车辆的整车动态或静态称量。其中，每一副称重轨的中心是指贴有应变片的两个无支撑段，其中心线间的中心位置。
为满足对转向架的动态称量，要求称重轨的轴线(17)(24)的间距应小于被称车辆的两相邻车厢转向架的最小距离；如果不限制轴线(17)(24)的间距小于两相邻车厢转向架的最小距离，则可将应变片(1)至(16)分别连接成二个特殊的电桥(37)和(38)，其输出的电压信号U1和U2分别经各自的通道放大和数据采集，然后用软件再进行对同一转向架在同一时刻的称重信号叠加，同样可实现对货车转向架的称重计量。这种处理方法将货车转向架的二对轮对压力同时作用在称重轨的二个称重区段的信号分离出来，因此，也就不存在两相邻车厢转向架的信号在硬件上被叠加在一起的情况，这种电路连接方式除完成转向架称重计量外，同时可完成多次轴计量称重方式。
当称重轨采用其它等截面金属梁时，这种称重模式适用于任何称重计量领域。
权利要求1.直接传感式全电子轨道称重系统，其特征在于用贴有应变片的两根铁轨直接作为称重轨；在每根铁轨的两个无支撑段的底面上分别设置四个应变片，由应变片(1)至(16)组成的一个电桥电路(33)或组成的两个电桥电路(37)、(38)，将货车通过或停止在称重轨上时的每个转向架的载重信号转换成电信号，供计算机采集处理，从而实现对货车转向架的动态或静态称量。
2.直接传感式全电子轨道称重系统，其特征在于若采用两套如权利要求1所述的称重轨，且两套称重轨的中心矩按照等同于被称车辆的两个转向架中心矩来设置，可完成货车的整车动态或静态称量。
3.根据权利要求1、2所述的直接传感式全电子轨道称重系统，其特征是称重系统无任何机械开关及机械装置。
4.根据权利要求1、2所述的直接传感式全电子轨道称重系统，其特征是称重轨和邻轨之间采用焊接或鱼尾板连接。
5.根据权利要求1、2所述的直接传感式全电子轨道称重系统，其特征是称重轨可采用其它等截面金属粱完成相同功能。
专利摘要一种用于称量铁路货车重量的直接传感式全电子轨道称重系统,它采用普通铁轨作为称重元件,在每根铁轨的两个无支撑段的底面上分别设置四个应变片,由应变片连接的电路电桥,可将通过或停止在称重轨上的货车转向架的载重信号转换成电信号供计算机采集处理,从而实现对货车转向架的动态或静态称量,该轨道衡与邻轨的连接方式采用焊接或鱼尾板连接。
文档编号G01G19/04GK2296524SQ96251089
公开日1998年11月4日 申请日期1996年12月31日 优先权日1996年12月31日
发明者张秋华, 吴宝国, 薛昭文, 陈健 申请人:张秋华, 吴宝国, 薛昭文, 陈健