地磅廠家關(guān)于道路彎板式稱重傳感器數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)研究

隨著我國道路工程的快速發(fā)展,車輛超載引發(fā)的問題日益嚴(yán)重。車輛超載導(dǎo)致路面、橋梁加速損壞,對公路基礎(chǔ)設(shè)施非常不利,導(dǎo)致公路基礎(chǔ)設(shè)施正常使用年限大大縮短;車輛超載大量誘發(fā)道路交通事故,危及交通安全。在車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)中,彎板式稱重傳感器由于是整體式結(jié)構(gòu),車輛車輪直接作用在稱重傳感器上,具有防腐性能好、檢測精度高及計量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

本文針對彎板式稱重傳感器的力學(xué)、電學(xué)及數(shù)學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)研究,認(rèn)為彎板式稱重傳感器的實(shí)質(zhì)—復(fù)合影響面,復(fù)合影響面的核心為權(quán)重系數(shù),并運(yùn)用力學(xué)、電學(xué)、數(shù)學(xué)的方式改變復(fù)合影響面的權(quán)重系數(shù)進(jìn)而調(diào)整復(fù)合影響面。本文的主要研究工作:

(1)介紹了國內(nèi)外動態(tài)稱重系統(tǒng)及稱重傳感器研究概況,對彎板式稱重傳感器的作用機(jī)理進(jìn)行分析,并對其進(jìn)行力學(xué)、電學(xué)和數(shù)學(xué)系統(tǒng)分析。推導(dǎo)了惠斯通電橋并聯(lián)式橋臂橋壓差變化與橋臂上各組應(yīng)變片電阻值變化的數(shù)學(xué)關(guān)系,并以此為基礎(chǔ),建立了車輛輪載加載前后橋壓差變化的數(shù)學(xué)關(guān)系。

(2)提出了稱重傳感器的實(shí)質(zhì)—復(fù)合影響面,為稱重傳感器的研究提供了一個有利工具,方便了對于稱重傳感器的理論研究,并用力學(xué)、電學(xué)及數(shù)學(xué)的方法對復(fù)合影響面的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

(3)對彎板式稱重傳感器的工藝誤差進(jìn)行了分析,并運(yùn)用電學(xué)調(diào)整彎板式稱重傳感器復(fù)合影響面權(quán)重系數(shù)的方式,進(jìn)行誤差修正,并根據(jù)最小二乘法的原理,建立了彎板式稱重傳感器工藝誤差補(bǔ)償方法。

(4)實(shí)驗(yàn)研究過程中,運(yùn)用彎板式稱重傳感器工藝誤差補(bǔ)償方法計算彎板式傳感器補(bǔ)償電阻值,并對調(diào)整復(fù)合影響面后的彎板式稱重傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)標(biāo)定,驗(yàn)證了彎板式傳感器補(bǔ)償方法的準(zhǔn)確性。

本文的研究為稱重傳感器的研究提供了一個有利工具—復(fù)合影響面,并通過對彎板式稱重傳感器進(jìn)行力學(xué)、電學(xué)和數(shù)學(xué)系統(tǒng)研究,推導(dǎo)了彎板式稱重傳感器加載前后橋壓差的變化關(guān)系,建立了電路補(bǔ)償工藝誤差的方法,大幅提高了彎板式稱重傳感器的精度,也解決了在彎板式稱重傳感器生產(chǎn)過程中,由于逐次迭代求解造成的反復(fù)加載實(shí)驗(yàn)標(biāo)定過程,縮短了彎板式稱重傳感器的生產(chǎn)周期,并節(jié)約了大量成本。