Устройство для учета экипажей

 

(i1) 649963

Со1оз Советсккх

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 484543 (22) Заявлено 14,07.76 (21) 2384030/18-10 (5l) М. Кл.

G 01G 19/02

G 07С 5/10

G 08G 1/01 с присоединением заявки ¹ (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (53) УДК 681.268 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Ференец и Р. В. Галанский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЧЕТА ЭКИПАЖЕЙ

ГосУдарственный коми е (23) Приоритет

Изобретение относится к области весоизмерительной техники и предназначено для взвешивания транспортных средств.

По основному авт. св. № 484543 известно устройство для учета экипажей, обеспечивающее измерение массы движущегося транспорта. Это устройство содержит датчик, выполненный в виде упругой оболочки, заполненной воздухом, расположенный под проезжей частью дороги, термоанемометрический преобразователь в виде глухой камеры, подключенной к термоанемометру, соединенному с блоком обработки сигнала и с датчиком.

Однако устройство обеспечивает измерение массы только движущегося транспортного средства при изменении давления газа в упругой оболочке, зависящей от составляющей массы транспортного средства и его скорости. В случае, если транспортное средство неподвижно, замер массы невозможен, так как отсутствует изменение давления газа в упругой оболочке.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено возбудителем динамических колебаний, соединенным каналом с упругой оболочкой, выполненным в виде замкнутой камеры, разделенной мембраной на рабочу!о и нерабочую полости, соединенной с генератором колебаний. Для повышения точности измерения массы транспортных средств нерабочая полость камеры соединена с гибкой оболочкой дополнительным каналом, имеющим вязкостное сопротивление.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства.

I0 Датчик выполнен в виде упругой оболочки 1, образующей заполненную воздухом или нейтральным газом герметичную камеру, которая соединена каналом 2 с термоансмометрическим преобразователем, со15 стоящим из термоанемометра 3 и глухой камеры 4. Термоансмометрический преобразователь прсдназначен для преобразования скорости изменения давления газа в

repые!11чно1! Камере В элсктр11ческ!!й сиг20 нал. Электропзмерптельная схема 5 соединена с блоком 6 обработки электрических сигналов.

Блок 6 обработки электрических сигналов выдает сигналы, определяющие массу

25 взвешиваемых транспортных средств.

Возбудитель динамических изменений давления состоит из замкнутой камеры 7, внутри которой размещен вибратор 8, подключенный к генератору 9 частоты, пред30 назначенному для поддержания периоди649963 (3) 60

V+ — P =О, dt dt отсюда

dP Р dV

dt (2) 65

3 чсских колебаний вибратора 8. Замкнутая камера 7 соединена с герметичной камерой каналом 10. Нерабочая полость замкнутой камеры 7 сообщена с герметичной камерой каналом 11, выполненным в виде капилляра, имеющим большое вязкостное сопротивление. Канал 11 предназначен для выравнивания давления в полости замкнутой камеры 7 и в герметичной камере.

Возбудитель динамических изменений давления может включаться автоматически илп вручную при наезде транспортного средства на упругую оболочку.

В качестве вибратора 7 возбудителя динамических колебаний могут использоваться механические, пневматические, пьезоэлектрические, магнитострикционные и другие вибраторы, создающие колебания давления газа внутри замкнутой камеры, Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии до наезда на упругую оболочку 1 датчика транспортного средства поверхность упругой оболочки находится на газовой подушке, давление которой имеет начальную величину Ро. Динамические изменения давления, создаваемые возбудителем, например электромагнитным с мембраной, передаются через герметичную камеру в термоанемометрический преобразователь. За счет опорного источника питания, имеющегося в электроизмерительной схеме 5, термоанемометрический преобразователь устанавливается в нулевое положение. На выходе блока 6 обработки электрических сигналов формируется нулевой сигнал U .

При наезде транспортного средства на упругую оболочку 1 поверхность ее деформируется и находится в прогнутом состоянии до тех пор, пока на ней находится транспортное средство, При этом внутри герметичной камеры увеличивается давление Р воздуха на величину АР, а объем V камеры уменьшается на величину ЛК

Массу транспортного средства определяют путем измерения изменения объема камеры и давления в ней, которые являются функцией величины силы, действующей на поверхность упругой оболочки, Измерение осуществляют посредством определения динамических изменений давления в газовой подушке ttpfdt, создаваемый вибратором 8 возбудителя.

Известно уравнение газовой динамики

P.V С, (1) где С вЂ” константа, продифференцировав уравнение (1), получают

З0

4

Пусть величина 1 изменяется по синусоидальному закону, тогда

V = Vsin2 ft, где f — частота динамических изменений объема;

V — амплитудное значение изменения объема.

Подставляя значение V в выражение (2) и продифференцировав, получают

Пю f

dt V

Обозначают

2;с Ь . f cos 2 ft = К, где К вЂ” величина постоянная, тогда

dP КP

dt V

С учетом равенства (1) выражение (3) можно представить в виде

= К,Р или = К, — . 1 V3

Из полученных выражений видно, что скорость изменения давления пропорциональная квадрату давления газа внутри герметичной камеры или обравно пропорциональна квадрату объема газовой подушки.

Динамические изменения давления газа, создаваемые вибратором 8 внутри замкнутой камеры 7, передаются в герметичную камеру через канал 10, а затем через каналы 2 — в термоанемометрический преобразователь, где преобразуются в электрические сигналы.

При неизменных амплитуде и частоте колебаний вибратора 8, поддерживаемых генератором 9 частоты, динамические изменения давления газа внутри герметичной камеры зависят от величины объема V упругой оболочки датчика и давления P в ней, создаваемого транспортным средством. Динамические изменения давления газа после преобразования в термоанемометрическом преобразователе в виде электрических сигналов поступают в блок 6 обработки электрических сигналов.

При этом на выходе блока 6 обработки электрических сигналов формируется сигнал U<> — U, являющийся функцией массы транспортного средства.

При изменении температуры внешней среды объем и давление внутри герметичной камеры изменяются, что вызывает перепад давления, т. е. в нерабочей полости замкнутой камеры 7 увеличивается или уменьшается давление относительно герметичной камеры. Это влияет на характер динамических изменений давления газовой подушки, а следовательно, и на точность измерения. Через канал 11 происходит вы649963

Составитель Л. Карпухина

Техред А. Камышникова

Редактор T. Рыбалова

Корректоры: Л. Брахнина и Л. Орлова

Заказ 90/4 Изд. № 199 Тираж 779 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

pGBHHBBHHe давления в полости замкнутой камеры 7 и в герметичной камере. Благодаря большому вязкостному сопротивлению динамические изменения давления газа от вибратора через этот канал не передаются.

Формула изобретения

1. Устройство для учета экипажей по авт. св. № 484543, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено возбудителем динамических колебаний, соединенным каналом с упругой оболочкой, выполненным в виде замкнутой камеры, разделенной мембраной на рабочую и нерабочую полости, соединенной с генератором колебаний.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения массы транспортных средств, нерабочая полость камеры соединена с гиб10 кой оболочкой дополнительным каналом, имеющим вязкостное сопротивление.