[实用新型]一种光纤光栅车辆动态称重传感器及装置

说明书

本实用新型提供了一种光纤光栅车辆动态称重传感器及装置，包括：上方开口的壳体，和与壳体的上方开口连接的应变片；壳体内壁与若干个悬臂梁的一端连接，悬臂梁的另一端为自由端；应变片的顶面的中心设有凸起，底面的中心与传动杆的一端连接，传动杆的另一端与悬臂梁的自由端接触；悬臂梁与光纤光栅连接。还提供了一种光纤光栅车辆动态称重装置，包括：基座，所述基座上安装若干个动态称重传感器，所述称重传感器的顶部与称重板配合连接；解决了光纤称重传感结构的重心偏移问题，可对传感器组进行单个称重传感器的更换，方便后期维护。

技术领域

本实用新型属于光电子测量器件技术领域，具体涉及一种光纤光栅车辆动态称重传感器及装置，主要应用于类似城市道路、高架桥、高速路口等安全要求高的场所。

背景技术

动态称重系统能对运动中车辆进行称重，而被测量车辆无需在测量中停止。动态称重系统在道路铺设、桥梁设计和监控、交通管理中有重要的作用。动态称重系统还能提高静态称重的效率，减少违章车辆，为交通管理者提供准确的道路流量等统计数据。

对于压电陶瓷动态称重传感器，压电材料的内在特性，如滞后效应，蠕变效应和温度敏感性大大限制了它的应用。由于这些缺点，传感器的零点漂移可能随机发生，并不能完全去除。因此，这种方法不能达到高精度，需要经常进行校准。近二十年来，随着光信息技术的发展，光信息产品价格逐渐降低，光纤传感技术也得到很大的发展。相比于传统的基于电学量的动态测量技术，光纤传感器具有灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀、重量轻、耗电少等优点。

目前，光纤光栅动态称重系统如光纤光栅高速动态的汽车动态称重方法、光纤光栅的齿条动态称重传感器、便携式光纤动态称重系统和基于光纤光栅传感技术的动态称重系统通过将光纤光栅串粘贴到应力板上进行动态车辆重量测量；如强度解调型光纤啁啾光栅称重传感器通过悬臂梁进行动态车辆重量测量。

目前这些光纤光栅称重传感器不仅缺少可更换维护的功能，且对于称重传感器的密封容易受到道路风沙侵蚀作用，通常情况下，弯曲梁大又重而且传感器探头必须嵌入到砾石，混凝土或装入土壤或路面(沥青或混凝土)，往往由于传感器长时间的工作，且针对动态检测时的车轮受到振动影响，容易对探头产生影响，这些弊端将限制动态称重系统的应用，如何降低动态检测时传感器探头的影响，提高传感器精度情况下进行车辆动态称重是目前急需解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型很好地实现了光纤光栅动态车辆重量传感器的密封，使传感器的内部传感结构与外界完全隔开，通过基座将各个光纤光栅称重传感器进行连接，降低了动态检测时传感器探头的影响，提高传感器精度情况下进行车辆动态称重。

第一方面，本实用新型提供了一种光纤光栅车辆动态称重传感器，其特征在于，包括：壳体，和与壳体一端面连接的应变片；壳体与应变片的连接处设有开口，所述应变片的尺寸大于壳体的开口尺寸，应变片的下表面较开口多出的部分通过密封件进行密封；应变片的下表面与传动杆的一端连接，传动杆的另一端为自由端；壳体内设有悬臂梁，悬臂梁的一端与传动杆的自由端接触，另一端与壳体的内壁连接，悬臂梁的中段还与光纤光栅连接。

进一步的，所述密封件为密封垫片。

进一步的，所述应变片的顶面的中心设有凸起，底面的中心与传动杆的一端连接，传动杆的另一端与悬臂梁的自由端接触；悬臂梁与光纤光栅连接。

第二方面，本实用新型还提供了一种光纤光栅车辆动态称重装置，包括：基座，所述基座上安装若干个动态称重传感器，所述动态称重传感器的顶部与称重板配合连接；所述基座包括若干个传感器安装孔，两个传感器安装孔之间具有设定距离。

与现有技术对比，本实用新型具备以下有益效果：