帶角度測(cè)量補(bǔ)償?shù)牟孳嚦?/h1>
2014-04-25 03:01:45陳大偉趙建明
中國(guó)科技縱橫 2014年5期
陳大偉 趙建明
(天津普瑞賽斯軟件開(kāi)發(fā)有限公司,天津 300384)
帶角度測(cè)量補(bǔ)償?shù)牟孳嚦?/p>
陳大偉 趙建明
(天津普瑞賽斯軟件開(kāi)發(fā)有限公司,天津 300384)
叉車以及叉車秤在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)都得到廣泛的使用,本文中所述的叉車秤,是叉車叉子在不與地面平行的狀態(tài)下,通過(guò)角度傳感器測(cè)量,相應(yīng)的對(duì)重量進(jìn)行補(bǔ)償,同時(shí)進(jìn)行溫度補(bǔ)償,實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前重物的實(shí)際重量值。
角度測(cè)量 叉車秤
1 概述
叉車被廣泛應(yīng)用于廠礦、倉(cāng)庫(kù)、車站、港口、機(jī)場(chǎng)、貨場(chǎng)、流通中心和配送中心等場(chǎng)所，并可進(jìn)入船艙、車廂和集裝箱內(nèi)，對(duì)成件、包裝件以及托盤、集裝箱等集裝件進(jìn)行裝卸、堆碼、拆垛、短途搬運(yùn)等作業(yè)，是托盤運(yùn)輸、集裝箱運(yùn)輸必不可少的裝備。七十年代，美，德等國(guó)家首先開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了一種叉車自動(dòng)稱量裝置。九十年代后，美國(guó)各種形式的叉車幾乎都裝備了這種自動(dòng)稱量裝置和重量顯示儀表，使電子稱重技術(shù)在起重搬用領(lǐng)域內(nèi)得到了盡情的發(fā)揮。
由于叉車的廣泛應(yīng)用，近年來(lái)我國(guó)很多科研院所和電子衡器廠家進(jìn)行研究，目前，國(guó)內(nèi)已有不少企業(yè)已能生產(chǎn)電子叉車秤。由于叉車適用領(lǐng)域的廣泛性，在不同的地方都可以使用，在使用過(guò)程中，會(huì)有路途顛簸，叉子傾斜等問(wèn)題，會(huì)造成當(dāng)前顯示的重量存在誤差，本文中所說(shuō)的叉車秤，與傳統(tǒng)的叉車秤不同，可以根據(jù)當(dāng)前叉子與地面的角度，來(lái)補(bǔ)償角度的變化所產(chǎn)生的重量誤差，根據(jù)環(huán)境溫度的不同，對(duì)角度傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償，并且在路途顛簸時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行穩(wěn)定處理，從而實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前叉子上重物的實(shí)際重量。
圖1 叉車秤組成圖
2 叉車秤的組成
如圖1所示，這種帶角度測(cè)量補(bǔ)償?shù)牟孳嚦樱ń嵌葴y(cè)量模塊和傳感器重量采集模塊及電子顯示秤。所述的稱重裝置包括兩個(gè)稱重傳感器和一個(gè)傳感器重量采集模塊，其中稱重傳感器與叉車本體的上移架上的側(cè)移架相連接，在側(cè)移架左右兩側(cè)各放置一個(gè)，而后再在每一個(gè)稱重傳感器上套一個(gè)叉車的叉子，在將傳感器重量采集模塊固定在叉車上移架上端橫梁的中間位置，所述的稱重傳感器和傳感器重量采集模塊通過(guò)兩根耐高溫傳輸線連接，每個(gè)傳感器上各有一根上述的傳輸線，將稱重量傳感器輸出的信號(hào)傳給傳感器重量采集模塊。
所述的角度測(cè)量模塊與傳感器重量采集模塊并排放在同一個(gè)位置，角度測(cè)量模塊通過(guò)一根抗干擾連接線與傳感器重量采集模塊相連接，所述的電子顯示秤為五位數(shù)碼顯示秤，掛在門架的最上方，方便使用者觀察當(dāng)前顯示的重量，電子顯示秤上面有一個(gè)五針插頭，與傳感器重量采集模塊用一根耐高溫傳輸線相連接，用來(lái)傳輸采集的角度和重量。
3 工作原理
帶有角度測(cè)量補(bǔ)償?shù)牟孳嚦?，包括角度測(cè)量模塊和傳感器重量采集模塊及電子顯示秤，所述稱重傳感器是張力傳感器 ；兩個(gè)傳感器套在叉車上移架的側(cè)移架上，傳感器上面有插槽，將叉車車體的叉子套在插槽內(nèi)，每個(gè)張力傳感器包含由兩片電阻應(yīng)變片，當(dāng)叉子上有重物時(shí)，傳感器會(huì)往斜下方產(chǎn)生張力，電阻應(yīng)變片會(huì)產(chǎn)生形變，傳感器會(huì)產(chǎn)生的形變轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，通過(guò)傳輸線將電壓信號(hào)傳給傳感器重量采集模塊。
所述傳感器重量采集模塊固定在上移架的上端，與角度測(cè)量模塊固定在一起。其包括A/D轉(zhuǎn)換部分、單片機(jī)部分、電源轉(zhuǎn)換部分，所述電源轉(zhuǎn)換部分先將電子顯示秤供的8V電源轉(zhuǎn)換為5V電源，5V電源再通過(guò)電源隔離模塊將為電路中的模擬部分供電，所述的A/D轉(zhuǎn)換部分先將從稱重傳感器采集的電壓信號(hào)，進(jìn)行放大，再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳輸給單片機(jī)，一路傳感器的信號(hào)稱之為一個(gè)通道，一共包含兩個(gè)通道，兩個(gè)通道的信號(hào)分別傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)后，由電子顯示秤中的上位機(jī)發(fā)送串口中斷信號(hào)，通過(guò)串口傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中。
所述角度測(cè)量模塊與叉車車架相連，模塊中還包括溫度傳感器，溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境溫度，將檢測(cè)到的溫度的數(shù)字信號(hào)傳給單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)計(jì)算對(duì)角度進(jìn)行溫度補(bǔ)償，那么在叉車車架前后移動(dòng)時(shí)，角度模塊隨之移動(dòng)，這樣產(chǎn)生角度，角度測(cè)量模塊將這個(gè)角度通過(guò)485轉(zhuǎn)化芯片將485形式的角度信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS232信號(hào)，再將角度信號(hào)通過(guò)串口傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，傳輸角度信號(hào)與重量信號(hào)共用一個(gè)串口。
其中，在叉車運(yùn)送貨物的道路有顛簸的時(shí)候，重量傳感器測(cè)量重量會(huì)受到影響，本文中的叉車秤對(duì)此情況，在軟件上采用遞推平均濾波法來(lái)保證重量的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確度。
綜上所述，叉車叉子的初始位置是與地面平行，叉車插上重物，叉板的門架可向前向后傾斜，當(dāng)叉車門架傾斜的時(shí)候，產(chǎn)生角度，當(dāng)前顯示重量存在誤差，上位機(jī)通過(guò)串口中斷向傳感器重量采集模塊發(fā)中斷信號(hào)，首先傳輸重量信號(hào)，再傳輸角度信號(hào)，上位機(jī)接收到相應(yīng)信號(hào)后，計(jì)算出當(dāng)前重量，在除以當(dāng)前角度的COS值，這樣來(lái)補(bǔ)償因角度傾斜造成的誤差。
4 角度補(bǔ)償與溫度補(bǔ)償
4.1 角度補(bǔ)償
如圖2所示，即叉車叉子在不與地面平行的時(shí)候，叉子就與地面有一定的角度，那么當(dāng)前叉車秤顯示的重量不為真實(shí)值，根據(jù)此圖，補(bǔ)償公式如下：
4.2 溫度補(bǔ)償
在實(shí)際情況中，叉車叉的重物的溫度可能會(huì)很高，如鑄造業(yè)中的鐵水等，高溫會(huì)影響角度傳感器的精度，本文中的溫度補(bǔ)償近似為線性補(bǔ)償，根據(jù)公式y(tǒng)=ax+b。設(shè)W1，W2分別為T1，T2溫度下的角度值，w為溫度補(bǔ)償系數(shù)，根據(jù)環(huán)境溫度與角度值的近似線性關(guān)系可以得出公式：
猜你喜歡
永恒力叉車（上海）有限公中國(guó)儲(chǔ)運(yùn)(2022年6期)2022-06-18 10:29:00 Let??s Eat!考試與評(píng)價(jià)·七年級(jí)版(2021年5期)2021-08-14 21:24:41 叉車加裝推拉器屬具的探討中國(guó)特種設(shè)備安全(2021年12期)2021-04-26 14:37:06 重量文苑(2020年6期)2020-06-22 08:41:34 無(wú)中生有的味覺(jué)叉子兒童故事畫報(bào)·智力大王(2018年1期)2018-10-30 02:53:12 叉子可以讓人嘗咸淡小學(xué)生導(dǎo)刊(2017年18期)2017-05-17 05:44:39 基于TRIZ與可拓學(xué)的半自動(dòng)手推叉車設(shè)計(jì)廣州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)(2016年2期)2017-01-15 13:43:02 “電子味覺(jué)叉子” 無(wú)中生有各種味道東西南北(2016年23期)2017-01-12 00:13:29 小貼士中國(guó)儲(chǔ)運(yùn)(2016年8期)2016-09-02 06:22:04 創(chuàng)新的重量筑路機(jī)械與施工機(jī)械化(2014年2期)2014-03-01 02:57:37
陳大偉 趙建明
(天津普瑞賽斯軟件開(kāi)發(fā)有限公司,天津 300384)
帶角度測(cè)量補(bǔ)償?shù)牟孳嚦?/p>
陳大偉 趙建明
(天津普瑞賽斯軟件開(kāi)發(fā)有限公司,天津 300384)
叉車以及叉車秤在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)都得到廣泛的使用,本文中所述的叉車秤,是叉車叉子在不與地面平行的狀態(tài)下,通過(guò)角度傳感器測(cè)量,相應(yīng)的對(duì)重量進(jìn)行補(bǔ)償,同時(shí)進(jìn)行溫度補(bǔ)償,實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前重物的實(shí)際重量值。
角度測(cè)量 叉車秤
1 概述
叉車被廣泛應(yīng)用于廠礦、倉(cāng)庫(kù)、車站、港口、機(jī)場(chǎng)、貨場(chǎng)、流通中心和配送中心等場(chǎng)所，并可進(jìn)入船艙、車廂和集裝箱內(nèi)，對(duì)成件、包裝件以及托盤、集裝箱等集裝件進(jìn)行裝卸、堆碼、拆垛、短途搬運(yùn)等作業(yè)，是托盤運(yùn)輸、集裝箱運(yùn)輸必不可少的裝備。七十年代，美，德等國(guó)家首先開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了一種叉車自動(dòng)稱量裝置。九十年代后，美國(guó)各種形式的叉車幾乎都裝備了這種自動(dòng)稱量裝置和重量顯示儀表，使電子稱重技術(shù)在起重搬用領(lǐng)域內(nèi)得到了盡情的發(fā)揮。
由于叉車的廣泛應(yīng)用，近年來(lái)我國(guó)很多科研院所和電子衡器廠家進(jìn)行研究，目前，國(guó)內(nèi)已有不少企業(yè)已能生產(chǎn)電子叉車秤。由于叉車適用領(lǐng)域的廣泛性，在不同的地方都可以使用，在使用過(guò)程中，會(huì)有路途顛簸，叉子傾斜等問(wèn)題，會(huì)造成當(dāng)前顯示的重量存在誤差，本文中所說(shuō)的叉車秤，與傳統(tǒng)的叉車秤不同，可以根據(jù)當(dāng)前叉子與地面的角度，來(lái)補(bǔ)償角度的變化所產(chǎn)生的重量誤差，根據(jù)環(huán)境溫度的不同，對(duì)角度傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償，并且在路途顛簸時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行穩(wěn)定處理，從而實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前叉子上重物的實(shí)際重量。
圖1 叉車秤組成圖
2 叉車秤的組成
如圖1所示，這種帶角度測(cè)量補(bǔ)償?shù)牟孳嚦樱ń嵌葴y(cè)量模塊和傳感器重量采集模塊及電子顯示秤。所述的稱重裝置包括兩個(gè)稱重傳感器和一個(gè)傳感器重量采集模塊，其中稱重傳感器與叉車本體的上移架上的側(cè)移架相連接，在側(cè)移架左右兩側(cè)各放置一個(gè)，而后再在每一個(gè)稱重傳感器上套一個(gè)叉車的叉子，在將傳感器重量采集模塊固定在叉車上移架上端橫梁的中間位置，所述的稱重傳感器和傳感器重量采集模塊通過(guò)兩根耐高溫傳輸線連接，每個(gè)傳感器上各有一根上述的傳輸線，將稱重量傳感器輸出的信號(hào)傳給傳感器重量采集模塊。
所述的角度測(cè)量模塊與傳感器重量采集模塊并排放在同一個(gè)位置，角度測(cè)量模塊通過(guò)一根抗干擾連接線與傳感器重量采集模塊相連接，所述的電子顯示秤為五位數(shù)碼顯示秤，掛在門架的最上方，方便使用者觀察當(dāng)前顯示的重量，電子顯示秤上面有一個(gè)五針插頭，與傳感器重量采集模塊用一根耐高溫傳輸線相連接，用來(lái)傳輸采集的角度和重量。
3 工作原理
帶有角度測(cè)量補(bǔ)償?shù)牟孳嚦?，包括角度測(cè)量模塊和傳感器重量采集模塊及電子顯示秤，所述稱重傳感器是張力傳感器 ；兩個(gè)傳感器套在叉車上移架的側(cè)移架上，傳感器上面有插槽，將叉車車體的叉子套在插槽內(nèi)，每個(gè)張力傳感器包含由兩片電阻應(yīng)變片，當(dāng)叉子上有重物時(shí)，傳感器會(huì)往斜下方產(chǎn)生張力，電阻應(yīng)變片會(huì)產(chǎn)生形變，傳感器會(huì)產(chǎn)生的形變轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，通過(guò)傳輸線將電壓信號(hào)傳給傳感器重量采集模塊。
所述傳感器重量采集模塊固定在上移架的上端，與角度測(cè)量模塊固定在一起。其包括A/D轉(zhuǎn)換部分、單片機(jī)部分、電源轉(zhuǎn)換部分，所述電源轉(zhuǎn)換部分先將電子顯示秤供的8V電源轉(zhuǎn)換為5V電源，5V電源再通過(guò)電源隔離模塊將為電路中的模擬部分供電，所述的A/D轉(zhuǎn)換部分先將從稱重傳感器采集的電壓信號(hào)，進(jìn)行放大，再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳輸給單片機(jī)，一路傳感器的信號(hào)稱之為一個(gè)通道，一共包含兩個(gè)通道，兩個(gè)通道的信號(hào)分別傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)后，由電子顯示秤中的上位機(jī)發(fā)送串口中斷信號(hào)，通過(guò)串口傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中。
所述角度測(cè)量模塊與叉車車架相連，模塊中還包括溫度傳感器，溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境溫度，將檢測(cè)到的溫度的數(shù)字信號(hào)傳給單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)計(jì)算對(duì)角度進(jìn)行溫度補(bǔ)償，那么在叉車車架前后移動(dòng)時(shí)，角度模塊隨之移動(dòng)，這樣產(chǎn)生角度，角度測(cè)量模塊將這個(gè)角度通過(guò)485轉(zhuǎn)化芯片將485形式的角度信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS232信號(hào)，再將角度信號(hào)通過(guò)串口傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，傳輸角度信號(hào)與重量信號(hào)共用一個(gè)串口。
其中，在叉車運(yùn)送貨物的道路有顛簸的時(shí)候，重量傳感器測(cè)量重量會(huì)受到影響，本文中的叉車秤對(duì)此情況，在軟件上采用遞推平均濾波法來(lái)保證重量的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確度。
綜上所述，叉車叉子的初始位置是與地面平行，叉車插上重物，叉板的門架可向前向后傾斜，當(dāng)叉車門架傾斜的時(shí)候，產(chǎn)生角度，當(dāng)前顯示重量存在誤差，上位機(jī)通過(guò)串口中斷向傳感器重量采集模塊發(fā)中斷信號(hào)，首先傳輸重量信號(hào)，再傳輸角度信號(hào)，上位機(jī)接收到相應(yīng)信號(hào)后，計(jì)算出當(dāng)前重量，在除以當(dāng)前角度的COS值，這樣來(lái)補(bǔ)償因角度傾斜造成的誤差。
4 角度補(bǔ)償與溫度補(bǔ)償
4.1 角度補(bǔ)償
如圖2所示，即叉車叉子在不與地面平行的時(shí)候，叉子就與地面有一定的角度，那么當(dāng)前叉車秤顯示的重量不為真實(shí)值，根據(jù)此圖，補(bǔ)償公式如下：
4.2 溫度補(bǔ)償
在實(shí)際情況中，叉車叉的重物的溫度可能會(huì)很高，如鑄造業(yè)中的鐵水等，高溫會(huì)影響角度傳感器的精度，本文中的溫度補(bǔ)償近似為線性補(bǔ)償，根據(jù)公式y(tǒng)=ax+b。設(shè)W1，W2分別為T1，T2溫度下的角度值，w為溫度補(bǔ)償系數(shù)，根據(jù)環(huán)境溫度與角度值的近似線性關(guān)系可以得出公式：
猜你喜歡
中國(guó)儲(chǔ)運(yùn)(2022年6期)2022-06-18 10:29:00
考試與評(píng)價(jià)·七年級(jí)版(2021年5期)2021-08-14 21:24:41
中國(guó)特種設(shè)備安全(2021年12期)2021-04-26 14:37:06
文苑(2020年6期)2020-06-22 08:41:34
兒童故事畫報(bào)·智力大王(2018年1期)2018-10-30 02:53:12
小學(xué)生導(dǎo)刊(2017年18期)2017-05-17 05:44:39
廣州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)(2016年2期)2017-01-15 13:43:02
東西南北(2016年23期)2017-01-12 00:13:29
中國(guó)儲(chǔ)運(yùn)(2016年8期)2016-09-02 06:22:04
筑路機(jī)械與施工機(jī)械化(2014年2期)2014-03-01 02:57:37
