一種叉車秤的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的技術(shù)方案涉及與車輛合并一起的稱量儀器，具體地說是一種叉車秤。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，叉車被廣泛應(yīng)用于廠礦、倉庫、車站、港口、機場、貨場、流通中心和配送中心等場所，并可進入船艙、車廂和集裝箱內(nèi)，對成件、包裝件以及托盤和集裝箱等集裝件進行裝卸、堆碼、拆垛和短途搬運諸多作業(yè)，是托盤運輸和集裝箱運輸必不可少的裝備。
[0003]以往需要稱重時，叉車挑著貨物駛到地秤上進行重量稱量，現(xiàn)今在叉車裝卸和搬運貨物的過程中就可以自動完成重量的準確稱量，省去了叉車挑著貨物駛到地秤上進行稱量的往返過程，既節(jié)省時間又減少能耗。隨著叉車稱重需求的增加以及對叉車秤精度的需求越來越高，叉車裝卸和搬運貨物的計量和計價需要更加準確的重量稱量，為此對高精度稱重叉車秤的研發(fā)也隨之出現(xiàn)。CN201220495944.7公開了一種帶有高度和水平指示的叉車秤，包括處理器、顯示器和液壓傳感器，通過油壓傳感器檢測液體壓力的大小和提升油缸內(nèi)活塞面積得到叉車秤叉起的物品的重量，但是，只有叉板在某一最佳理想設(shè)定高度時秤重精度最高，如果和理想高度相差太大時則不能稱重，從而大大降低了對環(huán)境的適應(yīng)性。CN201220012025披露了一種具有防偏載功能的叉車稱重裝置，旨在通過安裝兩款測力傳感器，即筒式測力傳感器與拉桿式測力傳感器，操作過程中可實現(xiàn)叉車起重量的實時顯示，有效防止叉車起重時的超重或偏載，但是，當兩個叉板或者前后具有一定角度時，影響被秤物品的測量精度。可見，現(xiàn)有的叉車秤仍然存在當路面不平、門架前后傾斜、兩個叉齒高度不一致時，拉、壓力傳感器的受力方向和貨物的重力方向不一致，造成稱量重量失真的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種叉車秤，是一種帶角度補償?shù)牟孳嚦?，包括兩個拉力傳感器、角度變送器和計算顯示器，克服了現(xiàn)有的叉車秤所存在的當路面不平、門架前后傾斜、兩個叉齒高度不一致，拉力傳感器的受力方向和貨物的重力方向不一致，造成稱量重量失真的缺陷。
[0005]本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種叉車秤，是一種帶角度補償?shù)牟孳嚦?，包括兩個同樣的拉力傳感器、角度變送器和計算顯示器；其中，角度變送器包括角度傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊A和單片機A，計算顯示器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊B、單片機B、數(shù)碼顯示驅(qū)動器和LED數(shù)碼管；兩個同樣的拉力傳感器用電纜A與計算顯示器連接，電纜A將兩個拉力傳感器輸出的電壓信號傳送到計算顯示器，角度變送器用電纜B與計算顯示器連接，電纜B將角度變送器輸出的角度值信號傳送到計算顯示器；計算顯示器中的單片機B將根據(jù)接收到的拉力值和角度值對重力進行補償計算；上述兩個同樣的拉力傳感器、角度變送器和計算顯示器在叉車體上的安裝方式是:兩個同樣的拉力傳感器分別安裝在兩個拉力傳感器掛架中，兩個拉力傳感器掛架又分別被固定在叉車門架的兩個叉齒掛板的兩端，叉車的兩個叉齒分別安裝在兩個拉力傳感器掛架上，角度變送器安裝在叉車門架的兩個叉齒掛板的中心部位，計算顯示器固定在叉車的儀表臺上。
[0006]上述一種叉車秤，所述拉力傳感器是電阻式應(yīng)變片式傳感器，由四個電阻式應(yīng)變片首尾連接構(gòu)成電橋，各電阻式應(yīng)變片的電阻依次為電阻R1、電阻R2、電阻R3和電阻R4，電阻R2與電阻R3的連接點A和電阻R1與電阻R4的連接點C為電橋激勵電壓信號輸入端，電阻R1與電阻R2的連接點B和電阻R3與電阻R4的連接點D為電橋電壓信號輸出端，各電阻式應(yīng)變片的標準電阻值為R1 = R2 = R3 = R4 = 350歐姆。
[0007]上述一種叉車秤，所述兩個同樣的拉力傳感器用電纜A與計算顯示器連接，電纜A將兩個拉力傳感器輸出的電壓信號傳送到計算顯示器的過程是:當拉力傳感器受拉時，拉力傳感器中的電阻式應(yīng)變片發(fā)生變形，構(gòu)成電橋的各電阻式應(yīng)變片的阻值發(fā)生變化，導(dǎo)致電橋輸出的電壓信號發(fā)生變化，用電纜A隨時將該電橋輸出的電壓信號傳送給計算顯示器，計算顯示器的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊B將拉力傳感器輸出的電壓信號變換成數(shù)字量的拉力值傳送給計算顯示器中的單片機B。
[0008]上述一種叉車秤，所述角度變送器用電纜B與計算顯示器連接，電纜B將角度變送器輸出的角度值信號傳送到計算顯示器的過程是:角度變送器中的角度傳感器將監(jiān)測到的X軸角度α與Υ軸角度β傳送給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊Α，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊Α將二維角度值信號變量變換成數(shù)字量傳送給單片機A，單片機A將二維角度值信號變量換算成兩個叉齒平面法線與重力方向的一維角度Θ，由此得到的拉力方向與重力方向的角度值用電纜B傳送給計算顯示器的單片機B。
[0009]上述一種叉車秤，所述計算顯示器的單片機B將根據(jù)接收到的拉力值和角度值對重力進行補償計算，具體的補償計算過程如下:兩個拉力傳感器受力后將各自的拉力電壓信號(?傳送給計算顯示器，同時角度變送器用角度傳感器監(jiān)測到的X軸角度α與Y軸角度β計算出拉力方向與重力方向的角度值Θ = arccos (cos a *cos β )傳送給計算顯示器，計算顯示器中的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊B將兩個拉力傳感器輸出的電壓信號變換成數(shù)字量的拉力值傳送給單片機B，單片機B將兩個拉力電壓信號G單合并為一個拉力電壓信號G#，經(jīng)運算Gq= G ^ /cos Θ，導(dǎo)出重力G。，從而計算出貨物的真實重量。
[0010]上述一種叉車秤，所述角度變送器采用型號為WTS系列標準精度傾角模塊。
[0011]上述一種叉車秤，所涉及的元器件是本領(lǐng)域技術(shù)人員悉知的，均通過公知途徑獲得。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的突出的實質(zhì)性特點如下:
[0013](1)本發(fā)明一種叉車秤的實質(zhì)性特點是一種帶角度補償?shù)牟孳嚦?。所謂角度補償，是指當叉車兩個叉齒構(gòu)成的平面法線方向與重力方向存在一定角度時，由于角度的出現(xiàn)，使得拉力傳感器測量的僅是重力在拉力方向上的分力，因此為得到重力，只得進行角度補償，從而實現(xiàn)對被測物體的重量的真實測量，其實施原理如下所述。
[0014](2)當叉齒挑起重物時將重力傳給本發(fā)明一種叉車秤中的兩個拉力傳感器，兩個拉力傳感器分別將各自的拉力電壓信號傳給計算顯示器，角度變送器將角度值信號傳給計算顯示器，計算顯示器經(jīng)補償計算將重物重量進行顯示。更詳細地說是:本發(fā)明一種叉車秤中的拉力傳感器為電阻式應(yīng)變片式傳感器，其受拉時傳感器的彈性體發(fā)生變形，導(dǎo)致電阻式應(yīng)變片構(gòu)成的電橋的輸出電壓發(fā)生變化，用電纜A將該電橋輸出的電壓信號傳送到計算顯示器中的一個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊B上，以實現(xiàn)叉車秤的拉力測量功能；角度變送器中的角度傳感器將監(jiān)測到的X軸角度α與Υ軸角度β傳送給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊Α，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊Α將二維角度值信號變量變換成數(shù)字量傳送給單片機A，單片機A將二維角度值信號變量換算成兩個叉齒平面法線與重力方向的一維角度Θ，由此得到的拉力方向與重力方向的角度值用電纜B傳送給計算顯示器的單片機B，以實現(xiàn)叉車秤拉力傳感器的拉力方向與重力方向角度測量；計算顯示器的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊B將拉力傳感器輸出的電壓信號變換成數(shù)字量傳送給計算顯示器中的單片機B，計算顯示器中的單片機B根據(jù)接收到的拉力值和角度值對重力進行補償計算，通過數(shù)碼顯示驅(qū)動器將LED驅(qū)動信號傳送給LED數(shù)碼管，將重物重量顯示到計算顯示器的面板，有效準確地顯示搬運重物的真實重量，使測量結(jié)果不失真。
[0015](3)用下述方法證明本發(fā)明一種叉車秤作為一種帶角度補償叉車秤的稱量精度符合設(shè)計要求:用叉車的兩個叉齒挑起一個砝碼，兩個拉力傳感器受力后分別將所受拉力電壓信號(?傳送給計算顯示器，同時角度變送器用角度傳感器監(jiān)測到的X軸角度α與Y軸角度β計算出拉力方向與重力方向的角度值Θ = arccos (cos a *cos β )傳送給計算顯示器，計算顯示器中的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊B將兩個拉力傳感器輸出的電壓信號變換成數(shù)字量的拉力值傳送給單片機B，單片機B將兩個拉力電壓信號G單合并為一個拉力電壓信號G#，經(jīng)運算6。= G & /cos Θ，導(dǎo)出重力G。，傳送給計算顯示器中的數(shù)碼顯示驅(qū)動器，該數(shù)碼顯示驅(qū)動器將LED驅(qū)動信號傳送給計算顯示器中的LED數(shù)碼管，G。即可顯示到計算顯示器的面板。操作叉車門架前后傾斜時計算顯示器顯示的砝碼重量G。的數(shù)值不變，操作叉車到車身側(cè)傾的路面時計算顯示器顯示的砝碼重量G。的數(shù)值不變，將一個0.1%F.S的小砝碼分別放在大砝碼的四個角上叉車秤顯示的重量均與大小砝碼的重量吻合一致，即可證明本發(fā)明一種叉車秤作為帶角度補償叉車秤的稱量精度符合設(shè)計要求。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的顯著進步是:解決了只有叉齒在某一最佳理想設(shè)定高度時秤重精度最高，如果和理想高度相差太大時則不能稱重，以及叉齒不在水平狀態(tài)時無法測量的問題，并且克服了現(xiàn)有的叉車秤所存在的當路面不平、門架前后傾斜、兩個叉齒高度不一致時，拉力傳感器的受力方向和貨物的重力方向不一致，造成稱量重量失真的缺陷。本發(fā)明一種叉車秤作為帶角度補償叉車秤能夠在地面不平、門架前后傾斜、兩個叉齒高度不同時，有效準確的顯示搬運重物的真實重量，使測量結(jié)果不失真。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0018]圖1為本發(fā)明一種叉車秤的總體構(gòu)成示意框圖。
[0019]圖2為本發(fā)明一種叉車秤中各個部件在叉車上的安置方式示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明一種叉車秤中的拉力傳感器的構(gòu)成示意框圖。
[0021]圖4為本發(fā)明一種叉車秤中的角度變送器的構(gòu)成示意框圖。
[0022]圖5為本發(fā)明一種叉車秤中的計算顯示器的構(gòu)成示意框圖。
[0023]圖中，1.拉力傳感器，2.角度變送器，3.計算顯示器，4.拉力傳感器掛架，5.叉齒掛板，6.叉齒，7.電纜B，8.電纜A，9.角度傳感器，10.模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊A，ll.單片機A，12.模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊B，13.單片機B，14.數(shù)碼顯示驅(qū)動器，15.LED數(shù)碼管，16.車體。
【具體實施方式】
[0024]圖1所示實施例表明，本發(fā)明一種叉車秤總體包括兩個同樣的拉力傳感器、角度變送器和計算顯示器；拉力傳感器和角度變送器分別用電纜與計算顯示器連接。兩個同樣的拉力傳感器用電纜A將其輸出的電壓信號傳送到計算顯示器，角度變送器用電纜B將其輸出的角度值信號傳送到計算顯示器。
[0025]圖2所示實施例表明，本發(fā)明一種叉車秤中兩個同樣的拉力傳感器1、角度變送器2和計算顯示器3在叉車體16上的安置方式是:兩個同樣的拉力傳感器1分別安裝在兩個拉力傳感器掛架4中，圖中以“1+4”表示拉力傳感器1安裝在拉力傳