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专利名称：一种测定运动重物质量的系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测定运动物体质量的领域，特别是涉及测定挖掘机的料斗中物料 质量多少的质量测定系统。
背景技术：
现在测定挖掘机的料斗中物料质量是用压力传感器与挖掘机的液压系统串通，用 压力传感器去感受液压力，将液压力信号用微处理器按已建立的数学模型计算出料斗中物 料质量。但由于料斗在不断运动中，即料斗的加速度a始终在变化，根据F = ma的原理，液 压力F个能测定物料质量。也就是仅仅依靠一个压力传感器，测定在运动或振动中的物料
质量有较大误差。为了克服料斗的加速度a在液压力F测定物料质量的误差问题，目前，测定在运动 或振动中的物料质量用加入加速度a要素方法，就是压力传感器结合加速度传感器，把压 力传感器获得的压力F结合加速度传感器获得的加速度a，两要素F、a的信号都送入微处理 器，用已建立的数学模型计算出料斗中物料质量。但是，加速度传感器具有价格比较贵(目 前价格5000元左右)。另外，施工现场由于难免发生碰撞，加速度传感器易损坏，而且加速 度传感器价格比较贵而易被盗。
发明内容本实用新型的目的是提供用很低价格的压力传感器替代价格比较贵的加速度传 感器，用两个压力传感器配合，加微处理器测定在运动或振动中物料质量的质量测定系统， 也就是提供低价格的测定在运动或振动中物料质量的质量测定系统。本实用新型的构思是两个压力传感器可获得两个压力数据Fl、F2，在一个压力 传感器上设定一个质量为m2的标准重物(相当于法码的功能)，又由于两个压力传感器对 应的物料和标准重物在运动或振动中的加速度相等，即al = a2，所以被测定的运动或振动 中的物料质量ml = m2XFl + F2。也就是只要在结构方面能实现质量为m2的标准重物对 所接触的压力传感器在运动或振动中施加压力，把设定m2的数据和感受到的F1、F2压力数 据输入微处理器，用一定的数学模型就可计算出运动或振动中的物料的准确质量。可见，为 达到测定运动或振动中的物料的准确质量，其发明要点是把新增加的压力传感器和质量为 m2的标准重物设在能感受获得运动或振动中的物料加速度的位置，并且被测点、新增加的 压力传感器和质量为m2的标准重物应有一定的结构关系，才能达到发明目的。下面就提供 被测点、新增加的压力传感器和质量为m2的标准重物的结构关系和系统中各部件的连接 关系。本实用新型的结构和连接关系是一种测定运动重物质量的系统，包括第一压力传感器1，和挖掘机的液压系统2， 第一压力传感器1位于挖掘机的液压系统2的液压位置，其特征在于还包括一个第二压方 传感器3、标准质量物体4和微处理器5 ；挖掘机的挖斗或连接挖斗的连杆6上表面设有第二压力传感器3，在第二压力传感器3上表面设有标准质量物体4 ；第一压力传感器1和第 二压力传感器3与微处理器5相连。其中被测点、新增加的压力传感器和质量为m2的标准 重物的结构关系是在标准质量物体4设为m2与挖掘机的挖斗或连接挖斗的连杆6上表面 之间夹有第二压力传感器3，当挖掘机的挖斗或连接挖斗的连杆6上表面处于运动或振动 状态时，标准质量物体4也同步随之运动或振动，第二压力传感器3就能获得标准质量物体 4的运动或振动力设为F2。第一压力传感器1的设置的位置与现有技术的设置位置相同， 即设在位于挖掘机的液压系统2的液压位置而能获得液压系统2的压力设为F1。把第一压 力传感器1获得的压力F1，和第二压力传感器3获得的压力F2输入微处理器5，微处理器 5将标准重物的质量m2与F1和F2三个参数用已设定的数学模型，就可计算出被测定的运 动或振动中的物料质量ml。为防止实际施工现场的物料、水等对标准质量物体4的污染，如有泥土覆盖在标 准质量物体4上使之改变标准质量物体4对第二压力传感器3的压力，可在第二压力传感 器3和标准质量物体4的上罩有一个防护罩7。防护罩7不能与标准质量物体4接触。如果第一压力传感器1和第二压力传感器3的信号与微处理器5不匹配，可在第 一压力传感器1与微处理器5之间串联有A/D转换器8，第二压力传感器3与微处理器5之 间串联有A/D转换器8。但微处理器5中带有信号转换功能，或信号相匹配，则可以传感器 与微处理器5直接连接。本实用新型的优点本实用新型所要解决的技术问题是用压力传感器代替加速度传感器，解决问题的 技术方案是用已知质量的标准物体(简称标准质量物体)设在运动或振动的被测物的某位 置，测量标准质量物体在运动或振动中产生的压力，同时还测量出具体被测物产生的压力， 就能计算出含有加速度因素的被测物质量。本实用新型从理论上讲，测定被测物质量时，无 论物料是否在运动或振动中，运动速度是多大或是否勻速，振动的程度是否厉害，对测量结 果都没有影响。本实用新型用压力传感器加标准质量物体，并把两者设在被测物的适当位置，就 可代替加速度传感器测定含有加速度因素的被测物质量。而压力传感器加标准质量物体的 价格不到100元，但加速度传感器价格为5000元左右，所以大大减少了测定运动或振动中 物料质量的测定系统的成本。

图1是第一压力传感器和标准质量物体设在挖掘机料斗上方的本实用新型结构 与连接关系示意图；图2是第一压力传感器和标准质量物体设在挖掘机料斗的连杆上方的本实用新 型结构与连接关系示意图；图中1是第一压力传感器、2是挖掘机的液压系统、3是第二压力传感器、4是标准 质量物体、5是微处理器、6是连杆、7是防护罩、8是A/D转换器。
具体实施方式
实施例1、第二压力传感器和标准质量物体设在挖掘机料斗上方的测定运动重物质量的系统感受物料实际质量的用第一压力传感器1，第一压力传感器1设在挖掘机的液 压系统2中，设置方法同于现有技术的设置方法。用感受压力范围是0-100克的压阻式应变型压力传感器作为第二压力传感器3、 用标准质量为80克质量的物体作为标准质量物体4。在挖掘机的挖斗6上表面固定第二压 力传感器3，在第二压力传感器3上表面固定标准质量物体4，第二压力传感器3与标准质 量物体4要相接触，设置标准质量物体4时，要能使第二压力传感器3感受得到标准质量物 体4压力F2的方式设置。第一压力传感器1和第二压力传感器3与微处理器5相连。微处理器5的输出端 接有显示器，使微处理器5的计算结果要能被人观察和读取。实施例2、第二压力传感器和标准质量物体设在挖掘机料斗的连杆上方的测定运 动重物质量的系统感受物料实际质量的用第一压力传感器1，第一压力传感器1设在挖掘机的液压 系统2中，设置方法同于现有技术的设置方法。用感受压力范围是0-200克的压阻式应变型压力传感器作为第二压力传感器3、 用标准质量为150克的物体作为标准质量物体4。在挖掘机挖斗的连杆6上表面固定第二 压力传感器3，在第二压力传感器3上表面固定标准质量物体4，第二压力传感器3与标准 质量物体4要接触，设置标准质量物体4时，要能使第二压力传感器3感受得到标准质量物 体4压力F2的方式设置。第一压力传感器1和第二压力传感器3与微处理器5相连。微处理器5的输出端 接有显示器，使微处理器5的计算结果要能被人观察和读取。为防止实际施工现场的物料、水等对标准质量物体4的污染，如有泥土覆盖在标 准质量物体4上使之改变标准质量物体4对第二压力传感器3的压力，应在第二压力传感 器3和标准质量物体4的上罩有一个防护罩7。防护罩7不能与标准质量物体4接触，任何 情况防护罩7都不能影响标准质量物体4对第二压力传感器3的压力。在第一压力传感器1与微处理器5之间串联有A/D转换器8，第二压力传感器3与 微处理器5之间也串联有A/D转换器8。A/D转换器8是把压力传感器的模拟数据转换成 微处理器5能视别和处理的数字信号的装置。
权利要求一种测定运动重物质量的系统，包括第一压力传感器(1)，和挖掘机的液压系统(2)，第一压力传感器(1)位于挖掘机的液压系统(2)的液压位置，其特征在于还包括一个第二压力传感器(3)、标准质量物体(4)和微处理器(5)；挖掘机的挖斗或连接挖斗的连杆(6)上表面设有第二压力传感器(3)，在第二压力传感器(3)上表面设有标准质量物体(4)；第一压力传感器(1)和第二压力传感器(3)与微处理器(5)相连。
2.根据权利要求1所述的一种测定运动重物质量的系统，其特征在于在第二压力传 感器(3)和标准质量物体(4)的上罩有一个防护罩(7)。
3.根据权利要求1所述的一种测定运动重物质量的系统，其特征在于第一压力传感 器(1与微处理器(5)之间串联有A/D转换器(8)，第二压力传感器(3)与微处理器(5)之 间串联有A/D转换器(8)。
专利摘要本实用新型测定运动重物质量的系统涉及测定挖掘机的料斗中物料质量多少的质量测定系统。包括第一压力传感器，和挖掘机的液压系统，第一压力传感器位于挖掘机的液压系统的液压位置，其特征在于还包括一个第二压力传感器、标准质量物体和微处理器；挖掘机的挖斗或连接挖斗的连杆上表面设有第二压力传感器，在第二压力传感器上表面设有标准质量物体；第一压力传感器和第二压力传感器与微处理器相连。优点用压力传感器加标准质量物体，并把两者设在被测物的适当位置，就可代替加速度传感器，大大减少了测定运动或振动中物料质量的测定系统的成本。
文档编号G01G9/00GK201569479SQ200920297590
公开日2010年9月1日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者陈启兴 申请人:成都信息工程学院;陈启兴