Способ определения массы груза на движущихся объектах Советский патент 1989 года по МПК G01G19/00 

Фае. /

114

Изобретение относится к технике измерения масс и может быть исполь- зовано для измерения массы груза, перевозимого транспортными средствами.

Цель изобретения - повышение точности определения массы груза.

Способ заключается в том, что выделяют естественные сигналы автоколе баний отдельно для объекта с грузом и отдельно для неподрессоренной части этого объекта, фильтруют полученные сигналы в диапазоне частот резонансных автоколебаний, запоминают значения частот резонансных автоколебаний отдельно для объекта с грузом и отдельно для неподрессоренной части этого объекта, после чего определяют массу подрессоренной части объекта с грузом как функцию от значения частоты резонансных автоколебаний объекта с грузом и значения частоты резонансных автоколебаний неподрессоренной части этого объекта и определяют массу груза как разность между найденной массой подрессоренной части объекта с грузом и известной массой подрессоренной части объекта без груза.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства, реализующего спо- соб; на фиг. 2 - условная схема, характеризующая вертикальные колебания объекта.

Устройство, реализующее способ, содержит первый датчик колебаний 1, первый усилитель 2, первый фильтр 3, первый анализатор спектра 4, второй датчик колебаний 5, второй усилитель 6, второй фильтр 7, второй анализатор спектра 8, арифметико-логическое устройство (АЛУ) 9, индикатор 10 блок сопряжения 11 и внешнее регистрирующее устройство 12.

Транспортное средство, выбранное в качестве объекта, представлено в устройстве в виде двухмассовой системы - массы подрессоренной части объекта с грузом и массы неподрессоренной его части ( деталей подвес- ки, ведущих мостов, колес и др.). Объект оснащается двумя датчиками- акселерометрами, измеряющими колебания вертикальной составляющей, причем датчик колебаний t устанавлива- ется непосредственно на объекте и регистрирует колебания всего объек- .та в целом, а датчик колебаний 5

5 0 5 О

5

устанавливается на неподрессоренной его части и регистрирует колебания неподрессоренной части объекта.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом. , С датчика колебаний 1 электрический сигнал, пропорциональный амплитуде колебаний объекта, поступает на усилитель 2 и далее через фильтр 3 на анализатор спектра 4, где определяется частота максимальной амплитуды колебаний объекта. С датчика колебаний 5 электрический сигнал, пропорциональный амплитуде колебаний

неподрессоренной части объекта, по .

ступает на усилитель 6 и далее через фильтр 7 на анализатор 8, где определяется частота максимальной амплитуды колебаний неподрессоренной части объекта.

Угловые частоты автоколебаний объекта с грузом оЗр и его неподрессоренной части Цр .поступают с анализаторов 4 и 8 спектра в АЛУ 9, в памяти которого хранятся постоянные значения величин т, С,, К и М, где га - масса неподрессоренной части объекта; С,, - коэффициент жесткости объекта; К - коэффициент гидравлического трения при колебаниях объекта; Мд - масса подрессоренной части объекта без груза.

В АЛУ 9 решается система уравнений

0 5

5

Mz+Kz+CoZ Kx+CoX(1)

mx+Kx+(Co+Cui)x-Kz-CoZ C -g,

где М - масса подрессоренной части

объекта с грузом; GIJ - коэффициент жесткости неподрессоренной части объекта; g - изменение высоты неровностей

покрытия дороги;

X - вертикальные перемещения неподрессоренной части объекта; Z - вертикальные перемещения объекта.

В результате решения системы уравнений (1) определяются величины М и С|, а затем определяется груза, перевозимого объектом, из выражения

М,.(2)

Результат вычисления выводится из АЛУ 9 на индикатор 10 или через блок 11 сопряжения на внешнее .регистрирующее устройство 12.

14

Формула изобретения

Способ определения массы груза на движущихся объектах, заключающийся в том, что вьщеляют естественные сигналы автоколебаний объекта, фильтруют эти сигналы в диапазоне частот резонансных автоколебаний и запоминают значение частоты резонансных ав- токолебаний объекта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, вьщеление естественных сигналов автоколебаний объекта, фильтрование этих сигналов в диапазоне частот резонансных автоколебаний и

я

запоминание значения частоты резонансных автоколебаний осуществляют отдельно для движущегося объекта с грузом и отдельно для неподрессоренной части объекта, после чего определяют массу подрессоренной части объекта с грузом как функцию от значений частот резонансных автоколебаний объекта с грузом и резонансных автоколебаний неподрессоренной части этого объекта и определяют массу, груза как разность между найденной мас- 90Й подрессоренной части объекта с грузом и известной массой подрессоренной части объекта без груза.

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить точность определения массы, груза, переводимого транспортным средством. Датчик 1 колебаний вьщеляет естественные, колебания объекта с-грузом, а датчик 5 колебаний вьщеляет аналогичные колебания неподрессоренной части объекта. Усилители 2 и 6 усиливают полученные сигналы, а фильтры 3 и 7 фильтруют их в диапазоне частот резонансных автоколебаний. Анализаторы 4 и 8 спектра определяют максимальные амплитуды колебаний соответственно объекта с грузом и его неподрессоренной части. Арифметико- логическое устройство (АЛУ) 9 сначала определяет массу подрессоренной части-объекта с грузом как функцию от зна 1ений частот автоколебаний объекта с грузом и неподрессоренной час-, ти этого объекта, а затем определяют массу груза как разность между найденной массой подрессоренной части объекта с грузом и известной массой подрессоренной части объекта без груза. Результат вычисления выводится из АЛУ 9 на индикатор 10 или через блок 11 сопряжения на внешнее регистрирующее устройство 12. 2 ил. с « (Л