[发明专利]基于应变式称重传感器的传输带货物动态定位装置

摘要

基于应变式称重传感器的传输带货物动态定位装置，包括传输带系统、传输带支架、四个应变式称重传感器、A/D转换器、微型处理器、上位机。当货物在传输带上移动，该装置动态地测量传输带支架四个支腿上力的变化，并根据空间力和力矩平衡的关系式子能动态计算出货物的实时位置。微型处理器采集实时数据，再把数据传送给计算机，在计算机中进行高精度计算和处理，实现了货物位置的快速动态测量。本发明成本低，装置简单，利用计算机其高速的计算和强大的建模功能，从数学角度来确定传输带动态运行时对测量系统的影响，建立传输带系统的动态测量数学模型并进行分析，对测量的误差进行校正，能很好地解决动态测量精度低的问题，达到较高的测量精度。

主权项

1.一种基于应变式称重传感器的传输带货物动态定位装置，其特征在于，包括传输带系统、传输带支架、四个应变式称重传感器、A/D转换器、微型处理器、上位机，其中：所述传输带支架水平放置，传输带系统安装于传输带支架上，所述传输带支架共有四个支腿，每个支腿底部安装有应变式称重传感器，应变式称重传感器用于采集支腿上受力信息，所述应变式称重传感器与A/D转换器相连接，用于将实时采集的物理压力信号转换成数字信号，所述A/D转换器与微型处理器相连接，微型处理器完成实时数据的采集、预处理、存储功能；所述微型处理器输出端与上位机相连，所述上位机包括CPU处理器、数据接收存储模块、误差校正算法模块、计算与定位应用软件模块、显示输出模块，所述数据接收存储模块输入端与微型处理器输出端连接，误差校正算法模块输入端与数据接收存储模块连接，误差校正算法模块输出端与计算与定位应用软件模块输入端连接，所述计算与定位应用软件模块输出端与显示输出模块连接实现位置计算结果的输出和显示；所述误差校正算法模块输入端与数据接收存储模块输出端连接，用于对采集的原始信号误差进行修正，以保证后续处理结果的精度；所述误差校正算法模块建立相应的动态测量数学模型，表示受动态因素影响时传感器读数，表示未受动态因素影响时传感器读数，表示受动态因素影响时额外施加在传感器上的力；在传输带水平放置的情况下，近似认为R是传感器受传输带的振动和环境温度变化的影响而额外施加在传感器上的力，得，表示传输带工作时振动时额外施加在传感器上的力，表示环境温度的变化时额外施加在传感器上的力；分别标定出、，从而把动态因素影响下施加在传感器上的力R消除，达到误差校正的目的；所述计算与定位应用软件模块，建立了实时位置计算数学模型关系式，由此求解出货物在传输带上水平位移s，其中：L表示传送带总长度，F0表示在传输带上未放置货物时四个称重传感器的初始读数；表示货物随着传送带从一端向另外一端移动的过程传感器采集到的实时读数。