Устройство для измерения и индикации веса транспортного средства

1 Заявляемое изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для определения и контроля с индикацией общего веса транспортного средства, а, следовательно, загрузки транспортного средства с распределением на оси как в статическом, так и динамическом режиме. Вопрос определения веса транспортного средства является актуальным в настоящее время в связи с существованием ограничений допустимых нагрузок на ось автомобиля, в частности при пересечении границ различных государств. Кроме того, при перевозке жидких (в цистернах), сыпучих партий грузов, а также грузов с различными физическими свойствами в одной партии возникает опасность неравномерной загрузки транспортного средства, т.е. неравномерного распределения нагрузки, как на оси транспортного средства, так и на отдельные колеса, расположенные на одной оси. Неравномерность распределения нагрузки отрицательно сказывается на эксплуатационных характеристиках транспортного средства, его управляемости, снижает срок службы отдельных элементов транспортного средства, в частности, испытывающих перегрузки, и может привести, в конечном счете, к сбоям в работе транспортного средства, поломкам, а также к возникновению аварийных ситуаций, например, при прохождении участков дорог с крутыми поворотами или со сложным рельефом. Для предупреждения перегруза транспортного средства и/или неравномерной его загрузки в местах, где осуществляется загрузка транспортных средств, как правило, установлены стационарные взвешивающие устройства, которые прошли путь эволюции от первых механических взвешивающих устройств до электронных [1]. Так, в частности, известно устройство для определения веса транспортных средств,содержащее грузоподъемный блок с датчиком измерения и измерительный блок, в состав которого входит блок индикации, микропроцессорное вычислительное устройство и блок управления [2]. Это устройство представляет собой гидравлическую систему, устанавливаемую отдельно от транспортного средства. При этом описанный способ взвешивания основан на подъеме транспортного средства. Использование средств электроники и вычислительной техники для определения веса транспортного средства и распределения нагрузки на оси позволяет получить достаточно точные результаты. Однако такие устройства имеют достаточно большие габариты и могут быть использованы только в стационарных условиях. Для возможности установки устройств измерения веса и нагрузки на оси непосредственно на транспортном средстве стали применять электронные датчики давления, в частности тензометрические датчики, которые размещают непосредственно в системах транспортного 2 средства, испытывающих давление в зависимости от веса самого транспортного средства и нагрузки на его оси. Среди известных устройств для измерения нагрузки можно назвать нижеследующие. Известно транспортное весовое устройство, которое включает систему тензометрических датчиков, установленных в шинах транспортного средства, а также систему датчиков давления,чувствительные элементы каждого из которых соединены с внутренними полостями шин [3]. Кроме того, устройство включает блок памяти,преобразователь код-аналог и прибор отображения информации. Устройство обеспечивает получение точных результатов определения веса транспортного средства, но при этом, ввиду наличия нескольких типов датчиков, является неоправданно дорогой и сложной в изготовлении, установке, настройке и техническом обслуживании. Наиболее близким к заявляемому устройству для измерения и индикации веса транспортного средства по совокупности существенных признаков является устройство для измерения и индикации состояния загрузки седельного прицепа [4]. Устройство включает систему датчиков давления или усилия, выполненных в виде, в том числе, тензометрических датчиков и расположенных на осях седельного прицепа. Датчики соединены по каналу передачи данных со средством обработки информации с индикаторным устройством, которое может быть расположено либо на самом седельном прицепе,либо с помощью соответствующих соединительных линий на пульте управления тягача. Устройство обеспечивает получение информации точной о состоянии загрузки седельного прицепа, в частности по осям. При этом устройство легко управляемо. Однако в большинстве случаев актуальным является определение веса транспортного средства в целом (с учетом веса прицепа(ов), груза, а также непосредственно тягача, кабины водителя, баков с горючим, двигателя и т.д.), чего не обеспечивает описанное устройство. Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание устройства для измерения и индикации веса транспортного средства с использованием тензометрических датчиков. Заявляемое устройство должно обеспечивать возможность измерения нагрузки как на каждую ось транспортного средства, включая тягач и прицеп(ы), так и на каждое колесо. При этом должна повышаться точность измерения нагрузки. Информация о результатах измерения нагрузки должна быть представлена в наиболее удобном для визуального восприятия виде, при этом должен обеспечиваться многовариантный режим визуализации информации. Устройство должно иметь более простую схему установки(с возможностью изменения места установки 3 индикатора), а также упрощенные настройку,пользование и техническое обслуживание. Поставленная задача решается устройством для измерения и индикации веса транспортного средства, содержащим систему тензометрических датчиков, каждый из которых по каналу передачи данных связан со средством обработки информации, снабженным средством индикации результатов измерения за счет того,что тензометрический датчик установлен в пневмосистеме каждой подушки каждой подвески транспортного средства, а средство обработки информации со средством индикации выполнено в виде электронного устройства индикации графическо-цифровой информации и снабжено средством выбора режима индикации. Установка тензометрических датчиков в каждой подушке каждой подвески транспортного средства позволяет получать более точную информацию о распределении нагрузки как по каждой отдельной оси, так и по нескольким осям и, что особенно важно, по сторонам загрузки (правая-левая), а также об общей массе транспортного средства. При этом выбор конкретного типа датчика может быть без труда осуществлен специалистом в данной области техники, например, исходя из характеристик предполагаемого для установки устройства транспортного средства (максимально возможная загрузка, тип транспортного средства и т.п.),предполагаемых условий эксплуатации и т.п. Использование электронного устройства индикации графическо-цифровой информации позволяет визуализировать информацию в наиболее удобном для восприятия пользователем виде. Удобство восприятия информации еще более повышается за счет возможности обеспечения выбора режима визуализации при помощи средства выбора режима индикации, которым снабжено средство обработки информации. Средство выбора режима индикации в общем случае может представлять собой программноаппаратные средства, известные специалистам в данной области техники и подходящие для использования в конкретной форме реализации заявляемого устройства. В различных вариантах реализации заявляемого устройства электронное устройство индикации графическо-цифровой информации выполнено с возможностью индикации графическо-цифровой информации в режиме индикации общей массы транспортного средства или в режиме индикации нагрузки на каждую ось транспортного средства, или в режиме индикации нагрузки на каждое колесо транспортного средства. Упомянутые режимы индикации могут представлять собой, например как будет более подробно описано ниже, схематичное изображение транспортного средства в определенной проекции для определенного режима индикации с размещенной в определенных полях информацией о весе или нагрузке. 4 Заявляемое устройство может содержать часы реального времени с функцией будильника и, по меньшей мере, один дополнительный датчик, выбранный из группы, включающей датчик температуры в кабине транспортного средства,датчик температуры в грузовом отсеке транспортного средства, датчик температуры внешней среды, датчик несанкционированного доступа со звуковым сигналом. В таком случае, электронное устройство индикации графическо-цифровой информации(далее по тексту - электронный графический индикатор) выполнено с возможностью индикации графическо-цифровой информации, полученной от часов реального времени с функцией будильника и по меньшей мере oт одного датчика, выбранного из группы, включающей датчик температуры в кабине транспортного средства, датчик температуры в грузовом отсеке транспортного средства, датчик температуры внешней среды. Для повышения удобства восприятия информации, поступающей с таких дополнительных датчиков, на экране, как правило,выделяются определенные поля для каждого из них. Цифровая информация может сопровождаться информацией графической, которая дает наглядное представление о том, показания какого из датчиков помещены в данном поле экрана индикатора. Использование дополнительных датчиков делает заявляемое устройство более универсальным, чем все известные устройства из уровня техники. Это, в свою очередь, в сочетании с выбором мест установки тензометрических датчиков, а также со способом визуализации информации, поступающей с датчиков,прежде всего тензометрических, значительно повышает эксплуатационные характеристики устройства в целом и выгодно выделяет его из ряда аналогичных решений. Кроме описанных выше достоинств заявляемое устройство имеет простую схему установки и мобильно в использовании за счет того,что в предпочтительном варианте реализации канал передачи данных выполнен с возможностью подключения электронного графического индикатора по меньшей мере на двух различных участках канала. Это дает возможность в процессе эксплуатации без усилий переносить индикатор, например, из кабины водителя за ее пределы и наоборот. Ниже преимущества и достоинства заявляемого устройства для измерения и индикации веса транспортного средства будут описаны более подробно и проиллюстрированы на одном из возможных предпочтительных, но не ограничивающих, примеров реализации со ссылками на позиции чертежей, на которых представлены: фиг. 1 - схема установки устройства для измерения и индикации веса транспортного средства на транспортном средстве; 5 фиг. 2 - один из предпочтительных вариантов реализации визуализации информации с помощью индикатора в одном из режимов индикации; фиг. 3 - вариант реализации визуализации информации с помощью индикатора согласно фиг. 2 в другом режиме индикации. На фиг. 1 схематично изображено транспортное средство, содержащее кабину 1 водителя, грузовой отсек 2, в подушках 3 пневмоподвесок которого установлены тензометрические датчики 4. Тензометрические датчики 4 соединены каналом 5 передачи данных со средством обработки информации на базе микропроцессора, выполненным в виде электронного графического индикатора 6 со средством выбора режима индикации, выполненным в виде клавиатуры 7 (см. фиг. 2, 3). В канале 5 передачи данных в данном примере реализации предусмотрены три разъема 8, расположенные как в кабине водителя, так и за ее пределами, и предназначенные для подключения индикатора 6. Датчики 9 температуры в представленном на фиг. 1 примере реализации установлены в кабине водителя, в грузовом отсеке, а также за пределами кабины водителя и связаны через канал 5 передачи данных с индикатором 6 соответствующими линиями 10. В данном примере реализации предусмотрен также датчик 11 несанкционированного доступа, установленный на двери грузового отсека и связанный через канал 5 передачи данных с индикатором 6 соответствующей линией 12. Линии 10 и 12 могут быть выполнены таким образом, чтобы обеспечивать передачу информации от датчиков 9 температуры и датчика 11 несанкционированного доступа, соответственно,на индикатор 6 при его расположении либо только в кабине водителя, либо и в кабине водителя, и в любой другой точке подключения индикатора 6. Часы реального времени с функцией будильника могут быть реализованы в составе микропроцессора и на чертежах не представлены. На фиг. 2 схематично изображен внешний вид индикатора 6 в режиме индикации нагрузки на каждую ось транспортного средства. В верхней части экрана 13 индикатора 6 схематично изображен вид сбоку транспортного средства 14, причем количество осей (колес 15 в проекции сбоку), изображенных на экране 13, совпадает с количеством осей данного транспортного средства, на котором установлено заявляемое устройство. Под схематичным изображением осей транспортного средства 14 размещены поля 16 для информации о нагрузке на соответствующие оси. Для большей наглядности на фиг. 2 и 3 все упоминающиеся поля условно выделены пунктирной линией. На экране 13индикатора 6 также выделены поля 17 и 18 для размещения информации, поступающей, соответственно, с датчиков температуры (внутри кабины 1 водителя, внутри грузового отсека 2 и за преде 005196 6 лами транспортного средства) и часов реального времени. Поле 19 предназначено для индикации времени установки будильника. Индикатор 6 оснащен средством выбора режима индикации,выполненным в данном случае, как уже было упомянуто выше, в виде клавиатуры 7, размещенной на лицевой панели индикатора 6 рядом с экраном 13. Клавиатура 7 содержит три клавиши 20. Функциональное назначение клавиш 20 указывается с помощью выполнения на них соответствующих надписей: СБРОС, ВЫБОР, ВВОД. На фиг. 3 схематично изображен внешний вид индикатора 6 в режиме индикации нагрузки на каждое колесо транспортного средства. Основным отличием в данном режиме индикации является схематичное изображение в верхней части экрана 13 индикатора 6 транспортного средства 14 в виде сверху и размещение информации о нагрузке на каждое колесо 15 в соответствующих полях 21. Все остальные поля 16,17, 18 и 19, а также клавиатура 7 с клавишами 20 расположены аналогично фиг. 2. Заявляемое устройство для измерения и индикации веса транспортного средства работает следующим образом. Тензометрические датчики 4 устанавливают в пневмосистему каждой подушки 3 каждой подвески транспортного средства и подключают к каналу 5. Устанавливают датчики 9 температуры в кабине 1 водителя, в грузовом отсеке 2 и за пределами транспортного средства и с помощью линий 10 подключают к каналу 5. На двери грузового отсека 2 устанавливают датчик 11 несанкционированного доступа и подключают его с помощью линии 12 к каналу 5. Все упомянутые датчики могут быть выбраны специалистом в данной области техники, исходя из, например, места их установки на транспортном средстве, предполагаемых условий их эксплуатации, совместимости со средством обработки информации и прочих условий. В канале 5 устанавливают разъемы 8 любого подходящего типа(в данном примере реализации устанавливают три разъема 8: один в кабине водителя и два за ее пределами и за пределами грузового отсека,при этом разъем 8, расположенный между кабиной 1 водителя и грузовым отсеком 2 транспортного средства, в общем случае, используется не для подключения напрямую индикатора 6,а для быстрого и простого отсоединения или присоединения части канала 5, расположенного в грузовом отсеке 2 в случаях отсоединения грузового отсека 2, выполненного в виде прицепа,от тягача или, соответственно, присоединения другого грузового отсека 2). Индикатор 6 подключают к разъему 8,расположенному в кабине 1 водителя. В исходном (выключенном) состоянии на экране 13 индикатора отображается только текущее время(поле 19), если оно было установлено. В таком 7 режиме все датчики 4 и 9, а также подсветка экрана 13 отключены. В выключенном состоянии клавиша ВЫБОР клавиатуры 7 управляет подсветкой экрана 13 (подсветка включается после нажатия этой клавиши). При включении индикатора 6, в данном примере реализации нажатием клавиши ВВОД клавиатуры 7, происходит подключение всех датчиков 4 и 9. Последовательным нажатием клавиши ВЫБОР клавиатуры 7 устанавливают необходимый режим индикации (индикация общего веса транспортного средства,индикация нагрузки на каждую ось транспортного средства, индикация на каждое колесо транспортного средства). На экране 13 индикатора 6, в зависимости от режима индикации, в полях 16 или 21 появляется информация о массе/нагрузке в выбранном режиме индикации(например, в соответствии с фиг. 2 или 3). При этом цифровая информация о массе/нагрузке в полях 16 или 21 может отображаться в виде целых чисел с точностью до килограмма, в частности в данном примере реализации при значениях массы/нагрузки до 10 т, или в виде десятичных дробей с точностью до долей тонны, если масса/нагрузка превышает в данном случае 10 т. Разрядность полей 16 и 21 (4-х разрядные поля) была выбрана, исходя из значений наиболее распространенных значений массы/нагрузки. В то же время, в других примерах реализации могут быть использованы другие разрядности полей 16 и 21 (например, 5-ти или 6-ти разрядные поля), что позволит, в случае необходимости, с точностью до килограмма воспроизводить на экране 13 индикатора 6 информацию о массах/нагрузках свыше 10 т. Отсутствие цифровой информации в одном из полей или в нескольких полях 16 или 21,тем более при повторном запросе информации,косвенным образом может свидетельствовать о наличии неисправностей в пневмосистеме соответствующей(их) оси(ей) транспортного средства. Следует обратить внимание, что схематическое изображение транспортного средства 14,на котором установлено устройство, в части изображения количества осей и/или колес 15 формируется автоматически при каждом включении индикатора 6. Так, например, если грузовой отсек выполнен в виде прицепа и не установлен на тягаче, то на экране 13 индикатора 6 будет схематично изображен только тягач. Клавиша СБРОС клавиатуры 7 предназначена для удаления с экрана 13 информации,отображенной в предыдущем режиме индикации, для обновления информации в данном режиме индикации или для перехода к другим режимам индикации последующим нажатием клавиши ВЫБОР клавиатуры 7, или для подготовки индикатора 6 к выключению. Таким образом, минимальное количество клавиш 20 клавиатуры 7 позволяет быстро и 8 просто осуществлять настройку индикатора 6 на требуемый режим индикации. Заявляемое устройство для измерения и индикации веса транспортного средства в данном примере реализации оснащено также устройством звукового оповещения (на чертежах не изображено), которое может иметь несколько звуковых режимов и используется для генерирования звукового сигнала будильника или охранной сигнализации. Установка заявляемого устройства для измерения и индикации веса транспортного средства в целом на транспортном средстве занимает около 40-60 мин. При этом возможна установка устройства, в том числе, и на уже загруженное транспортное средство. Литература. 1. Продукция. Сайт компании ООО ПетроВес (Санкт-Петербург) [найдено 2003 05 14]. Найдено из Интернет http://www.petroves.ru/ 2. Патент RU2116630, опубл. 27.07.1998. 3. Патент RU2046300, опубл. 20.10.1995. 4. Патент RU2116207, опубл. 27.07 1998. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для измерения и индикации веса транспортного средства, содержащее систему тензометрических датчиков, каждый из которых по каналу передачи данных связан со средством обработки информации на базе микропроцессора, снабженным средством индикации результатов измерения, отличающееся тем,что тензометрический датчик установлен в пневмосистеме каждой подушки каждой подвески транспортного средства, а средство обработки информации со средством индикации выполнено в виде электронного устройства индикации графическо-цифровой информации и снабжено средством выбора режима индикации. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем,что электронное устройство индикации выполнено с возможностью индикации графическоцифровой информации в режиме индикации общей массы транспортного средства. 3. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что электронное устройство индикации выполнено с возможностью индикации графическо-цифровой информации в режиме индикации нагрузки на каждую ось транспортного средства. 4. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что электронное устройство индикации выполнено с возможностью индикации графическо-цифровой информации в режиме индикации нагрузки на каждое колесо транспортного средства. 5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что содержит часы реального времени с функцией будильника и по меньшей мере один дополнительный датчик, выбранный из группы,включающей датчик температуры в кабине транспортного средства, датчик температуры в грузовом отсеке транспортного средства, датчик температуры внешней среды, датчик несанкционированного доступа со звуковым сигналом. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем,что электронное устройство индикации выполнено с возможностью индикации графическоцифровой информации, полученной от часов реального времени с функцией будильника и по 10 меньшей мере от одного датчика, выбранного из группы, включающей датчик температуры в кабине транспортного средства, датчик температуры в грузовом отсеке транспортного средства, датчик температуры внешней среды. 7. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что канал передачи данных выполнен с возможностью подключения электронного устройства индикации по меньшей мере на двух различных участках канала.