СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И ТРАНСПОРТНОЕ ВЕСОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК G01G19/08 

Изобретение относится к весоизмерительной технике, а именно к устройствам для взвешивания, комбинированным с транспортным средством, и может быть использовано в авиастроительной и автомобилестроительной промышленности.

Известен способ определения полной массы транспортного средства, заключающийся в размещении тензометрических датчиков и датчиков давления в шинах транспортного средства, определении кодов значения массы транспортного средства в соответствии со значениями комбинаций сигналов датчиков путем нагружения транспортного средства эталонными грузами различной массы с разными расположениями центра тяжести транспортного средства и считывания сигналов с датчиков при каждом варианте нагружения, осуществления записи в блок памяти комбинаций сигналов датчиков в соответствующие им закодированные значения массы, осуществления выбора кода, представляющего закодированное значение массы, из памяти блока памяти в соответствии с текущими значениями комбинаций сигналов, поступающих от датчиков, преобразования закодированного значения массы транспортного средства в аналоговое значение, отображения информации о полном весе транспортного средства на приборе отображения информации, установленном на приборной панели транспортного средства /1/.

Наиболее близким к изобретению является транспортное весовое устройство, содержащее тензометрические датчики, датчики давления, многоканальный усилитель, генератор, преобразователь аналог-код, блок памяти, преобразователь код-аналог и прибор отображения информации, причем тензометрические датчики устанавливаются в шинах транспортного средства, чувствительные элементы датчиков давления соединены с внутренними полостями шин, тензометрические датчики и датчики давления соединены с выходом генератора и входом усилителя, а многоканальный усилитель, преобразователь аналог-код, блок памяти, преобразователь код-аналог и прибор отображения информации соединены между собой последовательно /1/.

Недостатком способа и транспортного весового устройства является невозможность контроля равномерности расположения груза по всей поверхности транспортного средства.

Наиболее близким к изобретению является способ определения полной массы транспортного средства, заключающийся в размещении тензометрических датчиков и датчиков давления в шинах транспортного средства, определении кодов значения массы транспортного средства в соответствии со значениями комбинаций сигналов датчиков путем нагружения транспортного средства эталонными грузами различной массы с разными расположениями центра тяжести транспортного средства и считывания сигналов с датчиков при каждом варианте нагружения, осуществления записи в блок памяти комбинаций сигналов датчиков в соответствующие им закодированные значения массы, осуществления выбора кода, представляющего закодированное значение массы, из памяти блока памяти в соответствии с текущими значениями комбинаций сигналов, поступающих от датчиков, преобразования закодированного значения массы транспортного средства в аналоговое значение, отображения информации о полном весе транспортного средства на приборе отображения информации, установленном на приборной панели транспортного средства, определении средней массы груза в виде выражения

где m_полн - полная масса транспортного средства, n - количество контрольных точек на поверхности транспортного средства, определении массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства, определении величины разницы массы груза относительно среднего значения в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства, определении неравномерности размещения массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства, осуществлении сигнализации о неравномерности размещения массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства в случае превышения величины разницы массы груза относительно заданного значения /2/.

Наиболее близким к изобретению является транспортное весовое устройство, содержащее тензометрические датчики, датчики давления, генератор, многоканальный усилитель, преобразователь аналог-код, блок памяти, преобразователь код-аналог и прибор отображения информации, причем тензометрические датчики установлены в шинах транспортного средства, чувствительные элементы датчиков давления соединены с внутренними полостями шин, тензометрические датчики и датчики давления соединены с выходом генератора и входом многоканального усилителя, а многоканальный усилитель, преобразователь код-аналог, блок памяти, преобразователь код-аналог и прибор отображения информации соединены между собой последовательно, блок определения неравномерности размещения массы груза в транспортном средстве и индикаторы неравномерности размещения груза в транспортном средстве, причем группа выходов преобразователя аналог-код соединена с группой входов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве, группа выходов которого соединена с входами n-индикаторов сигнализации неравномерности размещения груза в транспортном средстве, при этом блок определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве состоит из блока памяти и n-дешифраторов, группа входов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве является группой входов блока памяти, группа выходов которого соединена с группой входов n-дешифраторов, выходы которых являются группой выходов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве /2/.

Недостатком данного способа и устройства является невозможность определения предельной массы перевозимого груза транспортным средством.

Технической задачей изобретения является повышение информативности за счет автоматического определения предельного значения массы перевозимого груза.

Решение технической задачи достигается тем, что в способе определения полной массы транспортного средства, заключающемся в размещении тензометрических датчиков и датчиков давления в шинах транспортного средства, определении кодов значения массы транспортного средства в соответствии со значениями комбинаций сигналов датчиков путем нагружения транспортного средства эталонными грузами различной массы с разными расположениями центра тяжести транспортного средства и считывания сигналов с датчиков при каждом варианте нагружения, осуществлении записи в блок памяти комбинаций сигналов датчиков в соответствующие им закодированные значения массы, осуществлении выбора кода, представляющего закодированное значение массы из памяти блока памяти в соответствии с текущими значениями комбинаций сигналов, поступающих от датчиков, преобразовании закодированного значения массы транспортного средства в аналоговое значение, отображения информации о полном весе транспортного средства на приборе отображения информации, установленном на приборной панели транспортного средства, определении средней массы груза в виде выражения

где m_полн - полная масса транспортного средства, n - количество контрольных точек на поверхности транспортного средства, определении массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства, определении величины несоответствия массы груза относительно среднего значения в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства, определении неравномерности размещения массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства в случае превышения величины разницы массы груза относительно заданного значения, осуществлении сигнализации о неравномерности размещения массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства в случае превышения величины разницы массы груза относительно заданного значения, дополнительно сравнивают текущую массу с заданным значением, осуществляют сигнализацию о превышение массы груза в случае превышения текущей массы относительно заданного значения.

Заявляемый способ реализуется в транспортном весовом устройстве определения массы транспортного средства, содержащем тензометрические датчики, датчики давления, генератор, многоканальный усилитель, преобразователь аналог-код, блок памяти, преобразователь код-аналог и прибор отображения информации, причем тензометрические датчики установлены в шинах транспортного средства, чувствительные элементы датчиков давления соединены с внутренними полостями шин, тензометрические датчики и датчики давления соединены с выходом генератора и входом многоканального усилителя, а многоканальный усилитель, преобразователь код-аналог, блок памяти, преобразователь код-аналог и прибор отображения информации соединены между собой последовательно, блок определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве и индикаторы неравномерности размещения груза в транспортном средстве, причем группа выходов преобразователя аналог-код соединена с группой входов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве, группа выходов которого соединена с входами n-индикаторов сигнализации неравномерности размещения груза в транспортном средстве, при этом блок определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве состоит из блока памяти и n-дешифраторов, причем группа входов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве является группой входов блока памяти, группа выходов которого соединена с группой входов n-дешифраторов, выходы которых являются группой выходов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве, дополнительно введены блок анализа и индикатор превышения массы перевозимого груза транспортным средством, при этом выход преобразователя код-аналог соединен со входом блока анализа массы перевозимого груза транспортным средством, а выход - с индикатором превышения массы перевозимого груза, блок анализа массы перевозимого груза транспортным средством состоит из порогового устройства и задатчика сигналов, при этом вход блока анализа массы перевозимого груза транспортным средством является первым входом порогового устройства, второй вход которого соединен с выходом задатчика сигналов, выход порогового устройства является выходом блока анализа массы перевозимого груза транспортным средством.

Новыми признаками, обладающими существенными отличиями по способу, являются:

1. Сравнивают текущую массу с заданным значением.

2. Осуществляют сигнализацию о превышение массы груза в случае превышения текущей массы относительно заданного значения.

Новыми элементами, обладающими существенными отличиями по устройству, являются блок анализа и индикатор превышения массы перевозимого груза транспортным средством и связи между известными и новыми элементами.

На фиг.1 показана схема установки тензометрического датчика в шине транспортного средства; на фиг.2 - структурная схема транспортного весового устройства.

Транспортное весовое устройство содержит тензометрические датчики 1, установленные в шинах 2 транспортного средства, датчики 3 давления, чувствительные элементы которых соединены с внутренними полостями шин 2, генератор 4, многоканальный усилитель 5, преобразователь 6 аналог-код, блок 7 памяти, преобразователь 8 код-аналог и прибор 9 отображения информации, установленный на приборной панели транспортного средства, блок 10 определения и индикаторы 11 сигнализации неравномерности расположения груза в транспортном средстве, блок 12 анализа массы и индикатор 13 превышения массы перевозимого груза транспортным средством, при этом тензометрические датчики и датчики давления соединены с выходом генератора 4 и входом многоканального усилителя 5, а многоканальный усилитель 5, преобразователь 6 код-аналог, блок 7 памяти, преобразователь 8 код-аналог и прибор 9 отображения информации соединены между собой последовательно, группа выходов преобразователя 6 аналог-код соединена с группой входов блока 10 определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве, группа выходов которого соединена с входами n-индикаторов 11 сигнализации о неравномерности размещения груза в транспортном средстве, при этом выход преобразователя 8 код-аналог соединен со входом блока 12 анализа массы перевозимого груза транспортным средством, а выход - с индикатором 13 превышения массы перевозимого груза, блок 10 определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве состоит из блока 14 памяти и n-дешифраторов 15, при этом группа входов блока 10 определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве является группой входов блока 14 памяти, группа выходов которого соединена с группой входов n-дешифраторов 15, выходы которых являются группой выходов блока 10 определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве, блок 12 анализа массы перевозимого груза транспортным средством состоит из порогового 16 устройства и задатчика 17 сигналов, при этом вход блока 12 анализа массы перевозимого груза транспортным средством является первым входом порогового устройства 16, второй вход которого соединен с выходом задатчика 17 сигналов, выход порогового устройства 16 является выходом блока 12 анализа массы перевозимого груза транспортным средством.

Транспортное весовое устройство работает следующим образом.

Под действием веса транспортного средства шины 2 колес деформируются. Деформация шин 2 колес зависит как от массы транспортного средства, так и от давления воздуха в шинах 2. Сигналы с тензометрических датчиков 1 и датчиков 3 давления поступают в многоканальный усилитель 5. С выхода многоканального усилителя 5 сигналы поступают в преобразователь 6 аналог-код и далее в блок 7 памяти. Таким образом, в блок 7 памяти из каждой шины 2 поступают два сигнала: один из тензометрического датчика 1, а другой из датчика 3 давления. Количество пар сигналов, поступающих в блок 7 памяти, равно количеству шин транспортного средства. Блок 7 памяти представляет собой электронную микропроцессорную систему. В ее память внесены значения массы транспортного средства, которые должны соответствовать сочетанию сигналов, поступающих из датчиков 1, 3. По сигналам датчиков блок 7 памяти выбирает из памяти код, который соответствует данному сочетанию сигналов. Этот код представляет собой закодированное значение массы транспортного средства, соответствующее данному сочетанию сигналов. Из блока 7 памяти это закодированное значение массы поступает в преобразователь 8 код-аналог, а из него - на прибор 9 отображения информации, установленный на приборной панели транспортного средства.

При необходимости водитель считывает эту информацию с прибора. Сочетания сигналов датчиков и соответствующие им закодированные значения масс записываются в память блока 7 памяти на заводе-изготовителе путем нагружения транспортного средства эталонными грузами различной массы с разными расположениями центра тяжести транспортного средства и считывания сигналов с датчиков 1, 3 при каждом варианте нагружения.

Определения равномерности размещения груза в транспортном средстве происходит следующим образом.

Сигналы с n-выходов преобразователя 6 аналог-код поступают на n-входы блока 10 определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве и соответственно на n-входы блока 14 памяти.

Комбинация сочетания сигналов датчиков и соответствующие им закодированные значения масс записываются в память блока 14 памяти на заводе-изготовителе путем нагружения транспортного средства эталонными грузами различной массы с разными расположениями центра тяжести транспортного средства и считывания сигналов с датчиков 1, 3 при каждом варианте нагружения.

Блок 14 памяти осуществляет выполнения следующего алгоритма:

- определение средней массы груза в виде выражения

где m_полн - полная масса транспортного средства, n - количество контрольных точек на поверхности транспортного средства;

- определение массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства;

- определение разницы массы груза относительно среднего значения в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства;

- определение неравномерности размещения массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства в случае превышения величины разницы массы груза относительно заданного значения.

В случае неравномерности нагружения транспортного средства с n-выходов блока 14 памяти поступает комбинация сигналов на n-входы n-дешифраторов 15. На выходе одного или нескольких дешифраторов формируется сигнал или сигналы, поступающие на входы одного или нескольких n-индикаторов 11 сигнализации о неравномерности размещения груза в транспортном средстве.

Определения превышения массы перевозимого груза транспортным средством осуществляются следующим образом.

Сигнал с выхода преобразователя 8 код-аналог поступает на вход блока анализа массы перевозимого груза транспортным средством, вход блока 12 анализа массы перевозимого груза транспортным средством и соответственно на первый вход порогового устройства 16, на второй вход которого поступает сигнал с выхода задатчика 17 сигналов.

С выхода порогового устройства 16, который является выходом блока анализа массы перевозимого груза транспортным средством, сигнал поступает на вход индикатора 13 превышения массы перевозимого груза.

Таким образом, наряду с получением информации о полной массе и неравномерности размещения груза в транспортном средстве осуществляется автоматическая сигнализация о превышении допустимой массы перевозимого груза.

Источники информации

1. Патент РФ на изобретение №2046300, кл. G01G 19/12, 20.10.1995 г.

2. Патент РФ на изобретение №2348908, кл. G01G 19/12. 10.03.2009 г. (прототип).

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к способам и устройствам для взвешивания, комбинированным с транспортным средством, и могут быть использованы в различных видах транспортных средств. Способ заключается в определении неравномерности размещения груза по поверхности транспортного средства. Это осуществляется путем определения средней массы груза, определения массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства, определения разницы массы груза относительно среднего значения в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства и определения неравномерности размещения массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства. В случае превышения величины разницы массы груза относительно среднего значения заданной величины осуществляется включение сигнализации о неравномерности размещения массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства. Сравнивают текущую массу с заданным значением, осуществляют сигнализацию о превышение массы груза в случае превышения текущей массы относительно заданного значения. В устройство, содержащее тензометрические датчики и датчики давления, связанные с указанными датчиками блок определения неравномерности размещения груза и индикаторы того же назначения, введены блок анализа массы груза транспортного средства и индикатор превышения массы перевозимого груза. Технический результат заключается в возможности автоматического контроля массы груза. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ определения массы транспортного средства, заключающийся в размещении тензометрических датчиков и датчиков давления в шинах транспортного средства, определении кодов значения массы транспортного средства в соответствии со значениями комбинаций сигналов датчиков путем нагружения транспортного средства эталонными грузами различной массы с разными расположениями центра тяжести транспортного средства и считывания сигналов с датчиков при каждом варианте нагружения, осуществлении записи в блок памяти комбинаций сигналов датчиков в соответствующие им закодированные значения массы, осуществлении выбора кода, представляющего закодированное значение массы из памяти блока памяти в соответствии с текущими значениями комбинаций сигналов, поступающих от датчиков, преобразовании закодированного значения массы транспортного средства в аналоговое значение, отображения информации о полном весе транспортного средства на приборе отображения информации, установленном на приборной панели транспортного средства, определении средней массы груза в виде выражения

где m_полн - полная масса транспортного средства;
n - количество контрольных точек на поверхности транспортного средства,
определении массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства, определении величины несоответствия массы груза относительно среднего значения в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства, определении неравномерности размещения массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства в случае превышения величины разницы массы груза относительно заданного значения, осуществлении сигнализации о неравномерности размещения массы груза в каждой контрольной точке поверхности транспортного средства в случае превышения величины разницы массы груза относительно заданного значения, отличающийся тем, что сравнивают текущую массу с заданным значением, осуществляют сигнализацию о превышении массы груза, в случае превышения текущей массы относительно заданного значения.

2. Транспортное весовое устройство определения массы транспортного средства, содержащее тензометрические датчики, датчики давления, генератор, многоканальный усилитель, преобразователь аналог-код, блок памяти, преобразователь код-аналог и прибор отображения информации, причем тензометрические датчики установлены в шинах транспортного средства, чувствительные элементы датчиков давления соединены с внутренними полостями шин, тензометрические датчики и датчики давления соединены с выходом генератора и входом многоканального усилителя, а многоканальный усилитель, преобразователь код-аналог, блок памяти, преобразователь код-аналог и прибор отображения информации соединены между собой последовательно, блок определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве и индикаторы неравномерности размещения груза в транспортном средстве, причем группа выходов преобразователя аналог-код соединена с группой входов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве, группа выходов которого соединена с входами n-индикаторов сигнализации неравномерности размещения груза в транспортном средстве, при этом блок определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве состоит из блока памяти и n-дешифраторов, причем группа входов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве является группой входов блока памяти, группа выходов которого соединена с группой входов n-дешифраторов, выходы которых являются группой выходов блока определения неравномерности размещения груза в транспортном средстве, отличающееся тем, что в него введены блок анализа массы груза транспортного средства и индикатор превышения массы перевозимого груза, при этом выход преобразователя код-аналог соединен со входом блока анализа массы груза транспортного средства, а выход с индикатором превышения массы перевозимого груза, блок анализа массы груза транспортного средства состоит из порогового устройства и задатчика сигналов, при этом вход блока анализа массы груза транспортного средства является первым входом порогового устройства, второй вход, которого соединен с выходом задатчика сигналов, выход порогового устройства является выходом блока анализа массы груза транспортного средства.