Способ контроля массы груза и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для контроля следующих параметров: массы груза транспортного средства, распределения нагрузки на оси колесных пар и работоспособности рессор. Цель изобретения - повышение достоверности контроля массы груза. Способ и устройство для его осуществления позволяют использовать информацию о динамике подрессоренной массы транспортного средства в момент его загрузки. Процесс затухания колебаний подрессоренной массы, вызванных загрузкой, определяется рабочими характеристиками рессор транспортного средства. Определение параметра затухания колебаний позволяет судить о работоспособности рессор. В устройство введены третий сигнализатор 18, генератор 19 высокой частоты, второй регистр 20, четыре делителя частоты, четыря модуля 22 и четыре ключа 23. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

М ЭЮЛИ

РЕСПУБЛКН (51)5 G 01 С 1 "/08 ОСУДАРСТВЕННЫй НОМИТЯт

fO ИЗОБРЕТЕНИЯМ и ОТНРЫТИЯМ

APH ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (2l) 4360850/24-10 (22) 14.01.88 (46) 1,.03.90. Бюл. h 10 (71) Институт электроники АН БССР (72) B.A.Ïèïèïoâè÷, А.К.Есман, В.H.Áîãà÷åâ и O.К.Кулешов (53) 681.269 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1290085) кл. С 01 G 19/08, 1987Авторское свидетельство СССР и 1372196, кл. С 01 с 19/08, 1987. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ МАССЫ ГРУЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть и=пользовано для контроля следующих ,параметров: массы груза транспортного

: средства, распределения нагрузки на

„.SU„„1550328 А 1

2 оси колесных пар и работоспособности, рессор. Цель изобретения - повышение достоверности контроля массы груза.

Способ и устройство для его осуществления позволяют использовать информацию о динамике подрессоренной массы транспортного средства в момент его загрузки, Процесс затухания колебаний подрессоренной массы, вызванных загрузкой, определяется рабочими ха; . . рактеристиками рессор транспортного средства. Определение параметра затухания колебаний позволяет судить о работоспособности рессор. В устройство введены третий сигнализатор 18, генератор 19 высокой частоты, второй регистр 20, четыре делителя 21 частоты, четыре модуля 22 и четыре ключа ,,23. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

3 1550328

Изобретение относится к области песоизмерительной техники и предназначено для контроля следующих параметров; массы груза транспортного средства, распределения нагрузки на оси колесных пар и работоспособности рессор.

Целью изобретения является повышеwe достоверности контроля массы rpy- !O за трансггортного средства.

На фиг.1 представлен график, поясняющий сущность способа; на фиг.2, структурная схема устройства.

Сущность способа заключается в 15 следующем. В момент погрузки подрессоренная масса транспортного средства приходит в движение, которое имеет характер сильнозатухающих колеЬаний, степень затухания которых определяется качеством раЬоты рессор. Датчики, укрепленные на кронштейнах подвески автосамосвала, преобразуют механические колебания в электрические сигналы, которые косвенным образом позволяют судить о колебаниях подрессоренной массы. Так как гашение коле;. баний рессорами происходит только и одном направлении, а именно во время. обратного хода подрессоренной массы, т.е, на протяжении интервала времени (t„; t<$, то колеЬания Ьудут описываться выражением f(t) =Л е-". x

asia(cOt)+B, где А - амплитуда коле-. баний; Q - частота колебаний; с — коэффициент затухания; В - масса г руза. Очевидно, что в точках экстремумов функции f(t) величина of. Ьудет близка к нулю, так как в эти моменты подрессоренная масса находится в состоянии покоя, .и поэтому f(t,)=-A+B и

r(t. )=-А е Н2- " 1 +В, Затухание колебаний на отрезке

С2 ) Ьудет определяться сопротивлением рессор,of, (<, -t,)

Отсюда следует, что е

В-f(t2)

= †".""--=Р, где Р - максимально

r(t )-в ги допустимое значение для отрезка (t,;

50 с ). В памяти хранится ряд значений интервалов (t,, t2ga соответствующие им значения P . По соотношению рас..считанного в процессе измерения г)аг- Я раметра P и Р„, судят о ка.честве рабг - - ты каждой рессоры, Определение параметра Р на инаю, С ИЗМЕРЕНИЧ ПЕРИОДд СИ(НаЛОВ К1ЖЛОгп

1 датчика массы груза. Значения периодов запоминают, после чего вычисляют их производные, сравнивают их с заданныи значением и, если величина производной будет меньше заданного значения, производят заданное количество измерений частоты сигналоз каждого датчика массы груза, вычисляют среднее значение, умножают его на нормировочный коэффициент, соответствующий интервалу заранее определен-. ной последовательности значений, в который попадает среднее значение частоты. После этого определяют максимальное и минимальное значения периодов и временной интервал между ниии, преоЬраэуют эти значения периодов в частоту и вычисляют параметр, характеризующий качество работы рес 2 соры по следующей .формуле: Р=----, Я У

1 где Г, — частота, соответствующая минимальному значению периода; Е частота, соответствующая максимальному значению периода; В - значение частоты, соответствующее средней массе груза, приходящейся на одну рессору. Производят сравнение вычисленного Р с соответствующим измеренному интервалу времени значением

Р„„. Если Р Р, формируют сигнал предупреждения, в противном случае производят подсчет величины нагрузки, приходящейся на каждую ось колесной пары путем суммирования показаний датчиков, установленных на соответствующей оси, и величины нагрузки всего транспортного средства. 6равнивают полученные величины с заданными номинальными значениями и, если первые будут меньше вторых, цикл повто-. ряется сначала, в, противном случае формируют сигнал предупреждения,. затем определяют массу груза, перевезенного за определенный промежуток времени, например за смену,. проЬег беэ груза, число рейсов и тонно-кило метры. устройство (фиг.2) состоит из четырех, датчиков 1 массы груза, четырех преобразователей 2 напряжение-частота, частотомера 3, первого регистра

4, индикатора 5, блока 6 сопряжения, микропроцессора 7, блока 8 памяти, блока 9 перезапуска, Ьлока 10 защиты памяти, табло 11, первого сигнализатора 12, второго сигнализатора 13, 50328

5 15 формирователя 14 импульсов, первого счетчика 15, второго счетчика 16; клавишных переключателей 17, третьего сигнализатора 18, генератора 19 высокой частоты, второго регистра

20, четырех делителей 21 частоты, четырех модуляторов 22 и четырех ключей 23.

Устройство раЬотает следующим otiразом.

8 момент включения питания датчики 1 массы груза,установленные на кронштейнах подвески транспортного средства, формируют сигналы напряжения, которые поступают на входы соответствующих преобразователей 2 напряжение-частота, где преоЬразуются в сигналы с частотой 1-50 кГц и подаются на входы соответствующих ключей 23. Одновременно из блока 9 перезапуска в микропроцессор 7 приходит сигнал "Сброс" и микропроцессор

7 начинает выполнять программу, заложенную в блок 8 памяти. По командам программы происходит обнуление регистров микропроцессора 7 и устанЬвка через блок 6 сопряжения сигнала запрещения погрузки: зажигается первый. сигналиэатор 12, погашены второй

13 и третий 18 сигнализаторы. Вторым регистром 20 устанавливается режим измерения частоты, осуществляемого частотомером 3. Далее производится диагностика элементов устройства. Че . Рез блок 6 сопряжения от микропроцес сора 7 на табло 11 поступают команды на включение всех сегментов индикатора для визуального контроля работы блока 6 сопряжения, микропроцессора блока 8 памяти, Ьлока 9 перезапус ка, блока 10 защиты памяти, датчиков

1 массы груза и преобразователей 2 напряжение-частота, выходные сигналы которых проверяются на принадлежность к рабочему диапазону частот 1-50 кГц.

При нарушении нормальной работы какого-лиЬо элемента на индикаторе 5 высвечиваются соответствующие сегменты, после чего выполнение программы прекращается.. При нормальной раЬоте элементов на табло 11 в течение 8 с высвечивается набор знаков, указывающих на нормальную раооту устройства.

После окончания диагностики первый сигналиэатор 12 гаснет и загорается второй сигнализатор 13, показывающий, что .загрузка разрешена. По сигналу микропроцессора 7 второй регистр 20 устанавливает режим измерения периода, при этом ключи 23 отключают входы частотомера 3 от преобразователей

2 напряжение-частота и подключают к выходам модуляторов 22, Иикропро" цессором 7 выполняется заданное число измерений периода сигналов каждого датчика массы груза, измерения накапливаются в виде массива, после чего вычисляются производные накопленного ряда значений, Если значения проиэвод" ных не превышают установленного предела, то программой осуществляется переход к измерению частоты, В противном случае продолжается измерение периодов и вычисление производных до тех пор, пока величина проиэвод -ой не станет меньше установленного пре20 дела, после чего производится измерение частоты каждого датчика массы груза. 8 Ьлоке 8 памяти накапливается по и значений частот, которые усредняются, начальное среднее значение

25 заносится в блок 8 памяти, снова происходит накопление и значений частот и их усреднение, после чего начальное среднее значение частот вычитается из текущего.

После этого происходит линеаризация снимаемой датчиками массы груза характеристики движения подрессоренной массы. Для этого возможный диапазон значений частот разЬит на несколько интервалов, каждому из ко-. торых соответствует свой нормировочный коэффициент. Нормировочные коэф" фициенты получают в результате проведения калиЬровочных измерений, .ко40 манда о проведении которых поступает с клавишных переключателей 17, с которых вводится номинальное значейие массы груза, после чего производится расчет соответствующих нор4 мировочных коэффициентов и запись их в блок 8 памяти. Далее выполняется поиск глобальных максимума и минимума в накопленной последовательности значений периодов и определение вре-.

g0 менного интервала между ними. Найденные значения максимума и минимума преоЬразуются в частоту и вычисляется параметр, определяющий качество работы рессор транспортного средства.

Если значение последнего будет боль.ше заданного номинального, то paboта соответствующей рессоры признается неудовлетворительной и эажигаетсятретий сигнализатор 1 8. В противном

1550328 случае определяется нагрузка на каждую ось транспортного средства и общая загрузка. Полученные величины сравниваются с заданными номинальными, При массе груза, близкой к номинальной, первый сигнализатор 12 мигает и горит второй сигналиэатор 13.

В случае превышения рассчитанной величины над номинальной загорается первый сигнализатор 12, эапрешающий дальнейшую погрузку. Если в течение последующих М циклов расчета состояние первого сигнализатора 12 не изменится, то загрузка считается полной.

Затем производится подсчет массы груза, перевезенного за смену, число рейсов, пробег Ьез груза, тонно-километры, для чего запрашивается разрешение на доступ в защищаемую оЬласть 1 памяти блока 8 памяти. После произведенного подсчета доступ в защищаемую область памяти будет разрешен в начале следующей загрузки после замыкания кнопки Нулевой отсчет" 25 клавишных переключателей 17.

Формула изобретения

1. Способ контроля массы груза ЗО транспортного средства, заключающийся в том, что выполняют заданное число измерений первого параметра сигналов каждого датчика массы груза, запоминают их, определяют среднее

35 значение первого параметра сигналов для каждого датчика массы груза, умножают его на предварительно заданный нормировочный коэффициент, который соответствует интервалу заранее определенной последователности значений, в который попадает среднее значение первого параметра сигналов, суммируют полученные результаты измерений показаний датчиков, соответствующих одной оси транспортного средства для определения величины нагрузки, которая приходится на каждую ось транспортного средства, суммируют полученные данные для определения массы груза транспортного средства, сравнивают полученные величины с предварительно заданными номинальными значениями и формируют сигнал о .величине массы груза транспортного средства, определяют число циклов измерений, в течение которых масса груза превышает номинальную и, если оно больше заданного, определяют оЬщую массу груза„ перевезенного за определенный интервал времени, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля массы груза, измеряют второй параметр сигналов каждого датчика массы груза, запоминают его значения, вычисляют производную последних, сравнивают ее величину с заранее заданным значением, выполняют измерения второго параметра до момента уменьшения производной до величины, меньшей заранее заданного значения, определяют максимальное и минимальное значения второго параметра сигналов каждого датчика массы груза и временной интервал между ними, преоЬраэуют максимальное и минимальное значения второго парамет" ра в соответствующие значения первого параметра и вычисляют отношение разностей среднего и минимального . значений, максимального и среднего значений, сравнивают полученное от- . ношение с заданной величиной и в случае превышения вычисленного отношения над заданной величиной формируют сигнал о неисправности соответствующей рессоры, с учетом которого определяют оЬщую массу груза. 2. Устройство для контроля массы груза транспортного средства, содержащее количество датчиков, равное числу колес транспортного средства,и такое же количество преобразователей напряжение — частота, частотомер, микропроцессор, блок сопряжения, блок памяти, блок перезапуска, Ьлок защиты памяти, два сигнализатора, табло, первый регистр, индикатор, первый и второй счетчики, формирователь импульсов и клавишные переключатели, оервый и второй выходы которых соединены соответственно с первыми входами Ьлока сопряжения и первого регист;1 ра, выход которого соединен с индикатором, второй вход через первую двунаправленную шину связан с микропроцессором, вторым входом Ьлока соп-ряжения, первым входом частотомера и. входами .первого и второго счетчиков, вторые входы которых соединены соот",. ветственно с первым..и вторым выходами формирователя импульсов, первый и второй входы которого связаны соответственно с датчиком спидометра и выключателем подъема кузова, а третий вместе .с третьими входами первого и второгo счетчиков сое-, 4 1

Фиг 1

Составитель Г.Иостовая

Реда кхор О, Спесивых Техред а. Олийнык Корректор И. Иус ка

Заказ 987 Тираж 42 1 Подписное

ВНЙИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,:Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ч

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

9 1 динен .с первым выходом блока сопряжения, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого связаны соответственно с первым и вторым сигналиэаторами, табло, первым входом блока перезапуска и первым входом блока защиты, памяти, второй вход которого соединен с первым выходом микропроцессора, который связан второй двунаправленной шиной с Ьлоком памяти, вход которого соединен с выходом Ьлока защиты памяти, третий вход которого вместе со входом микропроцессора соединен с выходом блока перезапуска, второй вход которого связан с . вторым выходом микропроцессора, тре- тий выход которого соединен с вторым .входом частотомера, причем датчики массы груза имеют механический контакт с диафрагмами кронштейнов подвести транспортного средства, электрически связаны с соответствующими преобразователями напряжение - частота, о т л и ч а ю .щ е е с я тем, 55032ь 10 что, с целью повышения достоверност контроля массы груза, в него введены для каждого датчика массы .-руэа делитель частоты, модулятор, ключ, а также третий сигналиэатор, второй регистр и генератор высок " частоты, выход которого соединен с первым входом каждого модулятора, второй вход и выход которых соединены соответственно с выходом каждого дели ел частоты и первым входом каждого ключа, второй вход которых вместе со входами делителей частоты связан с

15:8ûõîäîì каждого преоЬразователя напряжение - частота, выходы подключены к второму, третьему, четвертому, и пятому входам частотомера соответственно, а управляющие входы связаны

20 с соответствующими выходами второго регистра, первый вход которого подключен к первой двунаправленной шине, а второй соединен с седьмым выходом блока сопряжения, восьмой вы25 ход которого соединен с третьим сигналиэатором.