载荷传感器校准装置及校准方法与流程

专利检索2022-05-10  2



1.本发明属于传感器校准领域,尤其涉及一种载荷传感器校准装置及校准方法。


背景技术:

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
3.现代有轨电车在实际运行之前,需要进入静态调试。根据《有轨电车制动系统静调技术条件》中载荷传感器校准的相关要求,需对载荷传感器进行设定数据校准,对应关系具体如图1所示。
4.载荷传感器校准的目的是设置空载现代有轨电车载荷传感器参考值,载荷传感器的准确校准对于现代有轨电车在运行过程中提供有效控制正常牵引力和制动力起到重要作用。
5.发明人发现,若载荷传感器未进行准确校准,则无法为整车提供有效的牵引力和制动力,从而会对现代有轨车辆造成损害。


技术实现要素:

6.为了解决上述背景技术中存在的技术问题,本发明提供一种载荷传感器校准装置及校准方法,其能够准确地对载荷传感器进行校准,从而为现代有轨车辆整车提供有效的牵引力和制动力。
7.为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
8.本发明的第一个方面提供一种载荷传感器校准装置,其包括第一固定部、第二固定部、间距调整定位部和处理器;
9.所述第一固定部用于固定载荷传感器;
10.所述第二固定部用于固定反射面,所述反射面与载荷传感器相对平行设置;
11.所述间距调整定位部用于调整并定位所述反射面与载荷传感器之间的间距并传送至处理器;
12.所述处理器用于在反射面与载荷传感器达到设定间距时调整载荷传感器输出的电流值,从而达到校准载荷传感器的目的。
13.本发明的第二个方面提供一种载荷传感器校准装置的校准方法,其包括:
14.将载荷传感器安装在第一固定部上,反射面安装在第二固定部上,同时使得反射面与载荷传感器相对平行设置;
15.利用间距调整定位部调整并定位所述反射面与载荷传感器之间的间距;
16.在反射面与载荷传感器达到设定间距时调整载荷传感器输出的电流值,从而达到校准载荷传感器的目的。
17.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
18.本发明将载荷传感器安装在第一固定部上,反射面安装在第二固定部上,同时使
得反射面与载荷传感器相对平行设置,利用间距调整定位部调整并定位所述反射面与载荷传感器之间的间距;在反射面与载荷传感器达到设定间距时调整载荷传感器输出的电流值,从而达到校准载荷传感器的目的,准确地对载荷传感器进行了校准,为现代有轨车辆整车提供了有效的牵引力和制动力。
19.本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
20.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
21.图1是本发明实施例的载荷传感器校准时的电流值与距离之间的对应关系;
22.图2是本发明实施例的现代有轨电车整车示意图;
23.图3是本发明实施例的载荷传感器局部放大图;
24.图4是本发明实施例的载荷传感器反射原理图;
25.图5是本发明实施例的按钮结构示意图;
26.图6是本发明实施例的载荷传感器校准装置的立体图1;
27.图7是本发明实施例的载荷传感器校准装置的立体图2;
28.图8是本发明实施例的载荷传感器校准装置的立体图3;
29.图9是本发明实施例的载荷传感器校准装置的局部放大图。
30.其中,1、整车,2、载荷传感器,2

1、橡胶垫,2

2、线缆,2

3、密封胶套,2

4、锁紧螺母,2

5、按钮,2

51、输出信号灯,2

52、电源信号灯,2

53、推动开关部件,2

6、敏感面,3、被测目标面,4、反射面,5、电机,6、固定支架,7、刻度尺,8、轨道,9、固定块,10、丝杠,11、发射通孔。
具体实施方式
31.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
32.应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
33.需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
34.实施例一
35.在图2的现代有轨电车整车1上,载荷传感器分别布置于中间两个转向架,分别检测第一个模块二位端、第二个模块一位端和二位端、第三个模块二位端,这样需要四个载荷传感器,如图3所示。
36.参照图4,载荷传感器2通过锁紧螺母2

4安装于支架上。载荷传感器2和锁紧螺母2

4之间还设置有橡胶垫2

1。载荷传感器2被测量其敏感面2

6与其正对的轴桥上表面的距
离并通过载荷传感器线缆2

2将输出的相应电信号传送至处理器。其中,敏感面2

6与被测目标面3相对平行设置。载荷传感器线缆2

2外还设置有密封胶套2

3,以实现载荷传感器线缆的防水性,提高载荷传感器与处理器之间信号传输的稳定性。
37.如图5所示,载荷传感器上还设置有按钮2

5,按钮2

5由输出信号灯2

51,电源信号灯2

52和动开关部件2

53构成。
38.如图6和图7所示,本实施例提供了一种载荷传感器校准装置,其包括第一固定部、第二固定部、间距调整定位部和处理器。
39.在具体实施中,所述载荷传感器校准装置还包括底座支撑组件,所述底座支撑组件用于支撑第一固定部、第二固定部和间距调整定位部。
40.其中,所述第一固定部用于固定载荷传感器。
41.在具体实施中,所述第一固定部包括固定支架6,所述固定支架6上设置有发射通孔11,如图9所示,发射通孔11正对载荷传感器2布设。所述发射通孔11靠近载荷传感器侧还设置有限位杆,所述限位杆用于保证载荷传感器的敏感面2

6与反射面4保持平行。
42.例如:
43.固定支架6基于轻量化考虑,采用铝合金材质,型材厚度为设定厚度,比如3mm。固定支架正上方中心位置,设置一个与载荷传感器接头相匹配的孔,半径具体尺寸为:r9mm,采用倒角处理;载荷传感器通过自带的上下两个锁紧螺母进行固定;
44.固定支架6与反射面4(被测目标面)相对应的位置,设置一个宽度为20mm,长度为40mm的发射通孔,曲线段半径为r10mm,与正上方安装面的间距为5mm,并与之配套一个限位杆,保证载荷传感器在校准准备阶段,传感器敏感面(即发射面)与反射面保持平行。
45.固定支架的左右两侧为敞开式,用于完成待校准载荷传感器的安装和固定。固定支架的下部还通过螺栓与底座支撑组件进行固定。
46.在具体实施中,所述第二固定部用于固定反射面,所述反射面与载荷传感器相对平行设置。
47.例如:载荷传感器反射面为金属材质,如:不锈钢、铝合金等,表面光滑,外形尺寸为:长度为60mm,高度为60mm,厚度≥3mm,所有菱角处作倒角处理。
48.在具体实施过程中,如图8所示,所述第二固定部包括轨道及设置在轨道8上的固定块9。载荷传感器反射面由固定块9进行支撑,固定块9可采用“凸”形来实现,其位于载荷传感器反射面的正下方,载荷传感器反射面嵌入到固定块9上,在载荷传感器反射面移动过程中,不允许晃动和移动,在经间距调整定位部确认后,由上部螺母进行固定。
49.在具体实施中,所述间距调整定位部用于调整并定位所述反射面与载荷传感器之间的间距并传送至处理器;
50.所述处理器用于在反射面与载荷传感器达到设定间距时调整载荷传感器输出的电流值,从而达到校准载荷传感器的目的。
51.具体地,所述间距调整定位部包括测距子模块、驱动子模块和控制子模块,所述控制子模块用于控制所述驱动子模块以驱动第二固定部运动,从而带动反射面运动;所述测距子模块用于测量反射面与载荷传感器之间的间距并传送至控制子模块。
52.在一个或多个实施例中,测距子模块可采用激光测距模块来实现,激光测距模块发射面与载荷传感器的敏感面(即发射面)平齐,实时检测载荷传感器的敏感面(即发射面)
传递的实际间距值,不允许修改,待间距设定值和间距实测值的绝对值小于0.1mm后,发送指令方能使能,允许再次进行操作;
72.控制子模块接收人机交互子模块发送过来的间距设定值,以测距子模块为输入信号,通过逻辑判断,输出信号给驱动子模块,直至达到人机交互子模块所设定的值,并将测距子模块实测的间距上传给人机交互子模块,由人机交互子模快进行实时显示。
73.其中,自动模式下的载荷传感器的校准过程为:
74.车辆停放在水平轨道上,且处于空载状态;
75.旋下载荷传感器白色固定螺母;
76.将载荷传感器放入第一固定部中,通过反射面(即被测目标面)平行参考杆进行水平限位,拧紧载荷传感器白色螺母;
77.按下载荷传感器teach按钮(0.1

1.5)秒,两led指示灯频闪;
78.确认第二固定部螺母松开,处于自由状态;
79.打开电源开关,通过人机交互子模块设置间距为30mm(间距最小值lmin根据项目不同,可调整),并点击发送指令;
80.待人机交互子模块中间距设定值和间距实测值的绝对值小于0.1后,手动将第二固定部进行固定,处于锁定状态;
81.按一下teach按钮持续设定秒,比如0.1

0.8秒;
82.电源指示灯显示绿色,输出指示灯显示黄色或红色频闪,电流输出值为4ma,电流值允许公差为:
±
0.1ma;
83.手动将第二固定部进行松开,处于自由状态;
84.通过人机交互子模块设置间距为190mm(其中,间距最大值lmax根据项目不同,可调整),并点击发送指令;
85.待人机交互子模块中间距设定值和间距实测值的绝对值小于0.1后,手动将第二固定部进行固定,处于锁定状态;
86.按一下teach按钮持续设定秒,比如0.1

0.8秒;
87.电源指示灯显示绿色,输出指示灯显示黄色或熄灭,电流输出值为20ma,电流值允许公差为:
±
0.1ma;
88.手动将第二固定部进行松开,处于自由状态;
89.通过人机交互子模块设置间距为110mm(该间距可根据实际测试项目具体来设置不同数值),并点击发送指令;
90.待人机交互子模块中间距设定值和间距实测值的绝对值小于0.1后,按一下teach按钮持续设定秒,比如0.1

0.8秒;
91.电源指示灯显示绿色,输出指示灯显示黄色或熄灭,电流输出值为12ma,电流值允许公差为:
±
0.1ma;
92.手动将第二固定部进行松开,处于自由状态;
93.关闭电源;
94.将载荷传感器从第一固定部中拆下。
95.当自动模式失效后,可采用手动模式对载荷传感器进行校准。
96.以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技
术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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