[发明专利]动态称重传感器和用于制造动态称重传感器的方法

说明书

本发明涉及一种WIM传感器(10)，用于在道路区间(1)上在车辆(2a，2b，2c，2d)的车轮驶过时确定车辆的车轮负载；WIM传感器被构造为沿纵轴线(X‑X')长形伸展设计的空心型材(11)；空心型材包围至少一个第一空间(12)；在第一空间中，多个压电测量元件(36，36a，36b)沿纵轴线布置；在第一空间中布置至少一个载体元件(30，30a，30b，30c)；载体元件固定至少一个压电测量元件；在第一空间中布置至少一个电子元件(45)；载体元件固定至少一个电子元件；至少一个电荷导体(61a，61b)布置在第一空间中；电荷导体将至少一个受力面(15，15a，15b)和电子元件电连接；电荷导体将电荷信号(201a，201b)从至少一个受力面传导至电子元件。

技术领域

本发明涉及一种WIM传感器和一种用于制造WIM传感器的方法。

背景技术

动态称重(WIM)传感器使用在运输领域中，用于确定车辆的车轮的负载，简称负载；或用于确定车轮驶过一道路区间的数量。负载在此是指重力，简称力，其是由车辆的质量通过车轮作用在道路区间上。车辆是指由牵引车辆和一个或多个拖车组成的车辆组合体或车辆。

分析元件借助于所确定的数据可以采取步骤，这些步骤尤其适用于：避免由于负载高于道路区间所允许的负载而损坏道路区间；确定道路的与使用相关的维护时段；确定取决于负载或车辆的车轮数量的支付费用；以及提高交通安全性。

WIM传感器被置入到道路区间的路面中，在此，车辆的车道在相对于行进方向的纵向方向上被多个沿着行进方向并排置入到路面中的WIM传感器横穿，其中，每一个WIM传感器横穿车辆的一轮距，其中，WIM传感器布置在道路区间的路面中，使其与道路区间的路面的表面形成一平面。WIM传感器通常被设计为长形的型材。

轮距在此是指车辆的车轮在车辆行驶通过时在路面上的轨迹。车道是指车辆的所有轮距的总体。

由一种实施方式已知：车辆的整个车道由单个的长WIM传感器横穿。

存在各种类型的车轮，它们使用在不同的车辆上。存在如下的车轮类型：单轮、双轮或超级单轮。为了在车辆驶过时区分一个车轮、双轮或超级单轮，必须在WIM传感器中沿着其纵轴线以适当小的间距布置单个的压电测量元件；其中，压电测量元件产生与作用于其上的力成比例的信号。压电测量元件的信号必须被单个地检测，并单个地纳入到确定车轮类型的分析中。

WIM传感器的压电测量元件通常是压电材料，在其外表面上形成与作用在压电材料上的负载成比例的电荷。电荷信号被理解为电荷，它们从压电材料的表面通过适当的电导体来传输。电荷信号在电荷放大器中被放大并转换成电荷放大器信号。

因此，对各个压电测量元件或压电测量元件组的电荷信号的检测关系到巨大的支出。必须为每个压电测量元件或每个压电测量元件组均提供一电荷放大器。此外，每个电荷放大器信号必须独立于电子分析单元地控制。

对于所驶过的车轮的车轮类型的明确表征特别是对于WIM传感器的未来应用以及对于确定配属于车轮的车辆类型是不可缺少的。这样的应用并不仅包括：

·检测车辆类型；

·在全巡航速度下的WIM测量的基础上，基于车辆类型的允许总重量直接处罚超载车辆；

·在全巡航速度下的WIM测量的基础上，基于车辆类型的允许最高速度直接处罚超速车辆；

·存储在收费系统中的数据相对于车辆的车辆类型的一致性检查；

·在全巡航速度下的WIM测量的基础上，按照车辆类型根据负载支付通行费；

·基于工业应用(港口，矿山，碎石场等)中的WIM测量，按照车辆类型根据负载进行支付。