Система приемника
Заявленное изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для измерения нагрузки колес транспортных средств на дороге при переезде, в частности касается системы (1) приемника для установки в дорожное полотно (9). Система (1) приемника имеет выполненный вдоль продольной оси (Y) полый профиль (2), систему (6) силового датчика и по меньшей мере один расположенный с внешней стороны на полом профиле (2) изолирующий элемент (3). При этом изолирующий элемент изолирует систему приемника от действующей сбоку силы (7) качения; при этом полый профиль (2) имеет полость (11), и система (6) силового датчика расположена в полости (11). Упомянутая система (6) силового датчика в установленном состоянии системы (1) приемника выполнена с возможностью регистрации силы тяжести, действующей на полый профиль (2). При этом изолирующий элемент (3) соединен с геометрическим замыканием с полым профилем (2). Технический результат заключается в упрощении установки приемника в дорожное полотно и улучшении точности измерения системы приемника. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.
Область техники
Изобретение касается системы приемника, которая является встраиваемой в дорожное полотно и которая во встроенном состоянии регистрирует воздействовавшую на дорожное полотно силу тяжести, согласно родовому понятию независимого пункта формулы изобретения.
Уровень техники
Транспортные средства движутся по дорожному полотну и при этом воздействуют силой тяжести на дорожное полотно. При этом под силой тяжести понимают ту силу, с которой транспортное средство действует на дорожное полотно в направлении гравитационного поля Земли. Обычно сила тяжести действует через колесо транспортного средства на дорожное полотно. Далее описывается поверхность дорожного полотна, расположенная перпендикулярно гравитационному полю Земли. Однако, описание, без каких-либо ограничений, применимо к дорожному полотну, наклоненному по отношению к гравитационному полю Земли.
Чтобы избежать повреждения дорожного полотна и повысить безопасность, зачастую проводят контроль числа, колесной нагрузки, осевой нагрузки, общего веса, давления в шинах проезжающих транспортных средств. Для этого расположенная в дорожном полотне система приемника регистрирует силу тяжести каждого транспортного средства, переезжающего систему приемника. При этом сила тяжести надежно регистрируется системой силового датчика, расположенной в системе приемника и тогда, когда транспортное средство переезжает систему приемника с обычной скоростью на маршруте.
Публикация EP0654654B1 показывает такую систему приемника для установки в дорожное полотно. Система приемника расположена в выемке в дорожном полотне и залита заливочной массой. Система приемника сформирована как полый профиль вдоль продольной оси. В полости полого профиля, образованной трубчатой деталью полого профиля, расположена система силового датчика, который находится в механическом контакте с полым профилем. Действующая на полый профиль сила проводится через имеющий форму пластины элемент приложения силы к блоку силового датчика. Система приемника согласно уровню техники EP0654654B1 имеет, к тому же, два изолирующих элемента, которые расположены сбоку рядом с трубчатой деталью. Эти изолирующие элементы уменьшают побочное силовое замыкание. Так, сила, действующая на систему приемника, направляется не исключительно через систему силового датчика, а частично также через стенку трубчатой детали и через расположенные рядом с трубчатой деталью изолирующие элементы. Материал изолирующих элементов имеет более низкий модуль упругости, чем окружающая заливочная масса и поэтому уменьшает побочное силовое замыкание по сравнению с трубчатой деталью, которая напрямую окружена заливочной массой. Дополнительно изолирующие элементы препятствуют мешающему влиянию сил, действующих сбоку на полый профиль. Такие силы, также называемые силами качения, исходят от силового воздействия транспортного средства на дорожное полотно и получающейся в результате этого упругости дорожного полотна. Упругость дорожного полотна способствует силе качения, которая в дорожном полотне опережает транспортное средство и отстает от него. Если сила качения действует сбоку на полый профиль, то она искажает регистрацию силы тяжести системой силового датчика.
Система силового датчика - это система, по меньшей мере, из одного силового датчика вдоль продольной оси полого профиля. Система силового датчика выполнена с возможностью регистрации силы, действующей на элемент приложения силы в точке вдоль продольной оси системы приемника.
Обычно изолирующие элементы для более простого монтажа системы приемника в дорожном полотне склеивают с полым профилем, чтобы это не приводило к сдвигу изолирующих элементов относительно полого профиля. При этом недостатком является то, что высыхание клея отнимает много времени и, таким образом, приводит к удорожанию производства системы приемника. К тому же, нанесенный неравномерно по длине полого профиля клей может отрицательно действовать на побочное силовое замыкание, поскольку клей представляет собой локализованный элемент жесткости. Тем самым снижается точность измерения системы приемника.
Если отказываются от клея, то изолирующие элементы должны быть зафиксированы вспомогательной конструкцией во время установки системы приемника в дорожное полотно, чтобы предотвратить сдвиг. Заливка последней части выемки заливочной массой может происходить лишь только тогда, когда первая часть заливочной массы уже затвердела, чтобы можно было удалить вспомогательную конструкцию, и изолирующие элементы зафиксированы первой частью заливочной массы. Это усложняет установку и увеличивает время, в течение которого для установки дорожное полотно должно быть закрыто для транспортных средств.
Первой задачей настоящего изобретения является более быстрая и экономичная фиксация изолирующих элементов на полом профиле системы приемника и, таким образом, снижение производственных затрат и упрощение установки приемника в дорожное полотно.
Следующая задача настоящего изобретения - улучшение точности измерения системы приемника.
Изложение изобретения
По меньшей мере, одна из этих задач решается с помощью признаков независимого пункта формулы изобретения.
Изобретение касается системы приемника для установки в дорожное полотно; система приемника имеет полый профиль, выполненный вдоль продольной оси, система силового датчика и, по меньшей мере, один изолирующий элемент, расположенный с внешней стороны на полом профиле; изолирующий элемент изолирует систему приемника в установленном состоянии от действующей сбоку силы качения; при этом полый профиль имеет полость, и система силового датчика расположена в полости; система силового датчика в установленном состоянии системы приемника выполнена с возможностью регистрации воздействовавшей на полый профиль силы тяжести; при этом изолирующий элемент соединен с геометрическим замыканием с полым профилем.
Соединение с геометрическим замыканием изолирующего элемента с полым профилем имеет то преимущество, что изолирующий элемент зафиксирован относительно полого профиля во время установки системы приемника в дорожное полотно. Нет необходимости в клее, чтобы зафиксировать изолирующий элемент относительно полого профиля для установки системы приемника в дорожное полотно. Также нет необходимости во вспомогательных конструкциях для фиксации изолирующего элемента к полому профилю во время установки системы приемника в дорожное полотно.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение в качестве примера более подробно поясняется с привлечением фигур. Показано:
Фиг.1 схематичный местный вид дорожного полотна с формой осуществления расположенной в дорожном полотне системы приемника,
Фиг.2 вид согласно фиг.1, при этом дополнительно изображено колесо,
Фиг.3 схематичный местный вид формы осуществления системы приемника,
Фиг.4 другой схематичный местный вид формы осуществления системы приемника,
Фиг.5 схематичный местный вид формы осуществления системы приемника,
Фиг.6 схематичный местный вид формы осуществления системы приемника,
Фиг.7 схематичный местный вид формы осуществления системы приемника,
Фиг.8 схематичный местный вид формы осуществления системы приемника,
Фиг.9 схематичный местный вид формы осуществления системы приемника,
Фиг.10 схематичный местный вид дорожного полотна с установленными в дорожное полотно системами приемника.
Пути осуществления изобретения
Фиг.1 показывает схематичный местный вид дорожного полотна 9 с формой осуществления расположенной в дорожном полотне 9 системы 1 приемника. Система 1 приемника изображена на виде в разрезе перпендикулярно продольной оси Y. На изображенной форме осуществления полый профиль 2 имеет имеющий форму пластины элемент 14 приложения силы и имеющий форму пластины элемент 16 анкерного крепления. Обе большие протяженности элемента 14 приложения силы и элемента 16 анкерного крепления выполнены вдоль продольной оси Y и вдоль поперечной оси X. Толщина элемента 14 приложения силы и элемента 16 анкерного крепления выполнена вдоль вертикальной оси Z, вертикальная ось Z стоит перпендикулярно на обеих больших направлениях протяженности пластин. Продольная ось Y, поперечная ось X и вертикальная ось Z образуют ортогональную систему. Если система 1 приемника установлена в дорожном полотне 9, то вертикальная ось Z стоит преимущественно перпендикулярно поверхности 90 дорожного полотна, в то время как поперечная ось X и продольная ось Y направлены преимущественно параллельно поверхности 90 дорожного полотна. Сбоку относительно поперечной оси X расположен, по меньшей мере, один изолирующий элемент 3 на полом профиле 2.
Система 1 приемника обычно установлена в дорожное полотно 9 при помощи заливочной массы 98, при этом заливочная масса 98 окружает систему 1 приемника снизу относительно вертикальной оси Z и сбоку относительно поперечной оси X. Обычно по обе стороны рядом с элементом 14 приложения силы относительно поперечной оси X расположена разъединительная лента 8, которая проходит по длине изолирующего элемента 3 вдоль продольной оси Y, а в вертикальном направлении Z - от изолирующего элемента 3, касаясь сбоку элемента 14 приложения силы, вплоть до поверхности 90 дорожного полотна. Обычно элемент 14 приложения силы на своей верхней стороне относительно вертикальной оси Z снабжен верхней заливочной массой 99. Верхняя заливочная масса 99 и заливаемая заливочная масса 98 отделены друг от друга разъединительной лентой 8 и механически разъединены.
Разъединительная лента предпочтительно состоит из резины, каучука, вспененного полиэтилена, вспененного полистирола, экструдированного полистирола, вспененного этилен-пропилен-диен-каучука, вспененного силикона или вспененного полипропилена.
Система 1 приемника имеет протяженность вдоль продольной оси Y между 500 мм и 5000 мм; а протяженность системы 1 приемника вдоль поперечной оси X составляет между 20 мм и 100 мм; а протяженность системы 1 приемника вдоль вертикальной оси Z составляет между 20 мм и 150 мм.
В предпочтительной форме осуществления системы 1 приемника полый профиль 2 имеет трубчатую деталь 15, трубчатая деталь 15 расположена между элементом 14 приложения силы и элементом 16 анкерного крепления. Трубчатая деталь 15 охватывает полость 11 полого профиля 2. Элемент 16 анкерного крепления и трубчатая деталь 15, и элемент 14 приложения силы выполнены как единая деталь. Трубчатая деталь 15 соединена как единая деталь с элементом 14 приложения силы и элементом 16 анкерного крепления.
В полости 11 полого профиля 2 расположена система 6 силового датчика в механическом контакте с полым профилем 2. Сила, действующая на имеющий форму пластины элемент 14 приложения силы полого профиля 2, направляется фактически через систему 6 силового датчика. Следовательно, система 6 силового датчика образует силовое замыкание, через которое фактически направлена сила, действующая на полый профиль 2. От системы 6 силового датчика сила через элемент 16 анкерного крепления направляется в подстилающий грунт. Часть силы направляется через трубчатую деталь 15 полого профиля 2 и через изолирующие элементы 3 по элементу 16 анкерного крепления в подстилающий грунт. Трубчатая деталь 15 и изолирующие элементы 3 образуют побочное силовое замыкание.
Система 6 силового датчика - это, например, выполненный вдоль продольной оси Y чувствительный к действию силы световод или выполненный вдоль продольной оси Y пьезорезистивный элемент или выполненная вдоль продольной оси Y тензометрическая лента (DMS), или некоторое число расположенных дискретно и на расстоянии друг от друга силовых датчиков, таких как, например, пьезоэлектрические силовые датчики, пьезорезистивные силовые датчики, DMS, емкостные силовые датчики или другие датчики, рассчитанные для того, чтобы вычислять силу.
В предпочтительной форме осуществления система 6 силового датчика в полом профиле 2 расположена с усилием предварительного напряжения, при этом усилие предварительного напряжения приложено через стенки трубчатой детали 15 на систему 6 силового датчика. Это имеет преимущество хорошо установленного механического контакта между полым профилем 2 и системой 6 силового датчика.
Фиг.2 показывает систему 1 приемника из Фиг.1, при этом на Фиг.2 действие силы 7 качения обозначается боковой черной стрелкой. Действующая сбоку на полый профиль 2 сила 7 качения сказывается на механическом контакте между полым профилем 2 и системой 6 силового датчика и поэтому мешает регистрации действующей на систему 1 приемника силы тяжести. Мешающее влияние на регистрацию силы тяжести сводится к минимуму с помощью расположенного сбоку на полом профиле 2 изолирующего элемента 3.
Фиг.3 и Фиг.4 показывает систему 1 приемника из Фиг.1 и Фиг.2 перед установкой в дорожное полотно 9. Согласно изобретению изолирующий элемент 3 соединен с геометрическим замыканием с полым профилем 2. Это имеет то преимущество, что таким образом также сводятся к минимуму мешающие силы качения с помощью изолирующего элемента 3, в то время как сокращено время изготовления по сравнению со склеенными с полым профилем 2 изолирующими элементами 3 по уровню техники.
Соединение с геометрическим замыканием в предпочтительной форме осуществления выполнено таким образом, чтобы оно действовало перпендикулярно продольной оси Y. Под действием соединения с геометрическим замыканием перпендикулярно продольной оси Y понимается, что изолирующий элемент 3 зафиксирован относительно полого профиля 2 во всех направлениях перпендикулярно продольной оси Y. Фиксация изолирующего элемента 3 в направлении продольной оси Y не является необходимым для установки. Конструкцию 1 при установке используют продольной осью Y в значительной мере вертикально к гравитационному полю Земли. Тем самым, изолирующий элемент 3 не может сдвигаться из-за силы тяжести из соединения с геометрическим замыканием, и даже тогда, когда систему 1 приемника поворачивают вокруг ее продольной оси Y, например, при транспортировке к выемке в дорожном полотне 9. Благодаря фиксации изолирующего элемента 3 относительно полого профиля 2 во всех направлениях перпендикулярно продольной оси Y изолирующий элемент 3 для установки системы 1 приемника зафиксирован таким образом, чтобы изолирующий элемент 3 не мог высвободится из полого профиля 2 во время установки.
В предпочтительной форме осуществления изолирующий элемент 3 соединен с геометрическим замыканием с полым профилем 2 с помощью держателя 4. Для этого полый профиль 2 имеет, по меньшей мере, один держатель 4, держатель 4 выполнен с возможностью соединять с геометрическим замыканием изолирующий элемент 3 с полым профилем 2. Возможные формы осуществления полого профиля 2 с держателем 4 изображены на Фиг.1 по Фиг.6 и Фиг.8 по Фиг.9.
На изображенных на Фиг.1 по Фиг.9 формах осуществления держатель 4 выполнен U-образно на участке перпендикулярно продольной оси Y полого профиля 2. U-форма держателя 4 отличается двумя дистанцированными друг от друга коленами, причем колена соединены на одном конце основанием, и при этом соответственно другие концы колен свободны. Далее U-форма выполнена таким образом, чтобы, по меньшей мере, первое расстояние между двумя точками на различных коленах было больше, чем второе расстояние между свободными концами колен U-формы; при этом первое расстояние и второе расстояние параллельны друг другу. Изолирующий элемент 3 имеет соответственно на участке перпендикулярно продольной оси Y полого профиля 2 в области между свободными коленами U-формы меньшую протяженность, чем на протяженности между двумя точками на различных коленах, которые определяют первый отступ. Таким образом изолирующий элемент 3 в плоскости, перпендикулярной продольной оси Y соединен с геометрическим замыканием с полым профилем 2.
В форме осуществления изолирующий элемент 3 выполнен с возможностью вдвигаться (вставляться) вдоль продольной оси Y в держатель 4, как в качестве примера показано на Фиг.6. Это позволяет быстро и несложно фиксировать изолирующий элемент 3 на полом профиле 2.
В предпочтительной форме осуществления системы 1 приемника, по меньшей мере, два изолирующих элемента 3 соединены с геометрическим замыканием с полым профилем 2; при этом, по меньшей мере, один изолирующий элемент 3 на каждой стороне полого профиля 2 относительно поперечного направления соединен с геометрическим замыканием с полым профилем 2. Размещение, по меньшей мере, по одному изолирующему элементу 3 на каждой стороне полого профиля 2 является предпочтительным, чтобы свести к минимуму силы качения независимо от стороны относительно поперечного направления, с каковой стороны силы качения действуют на систему 1 приемника.
Держатель 4 в форме осуществления системы 1 приемника состоит из полого пространства (углубление) 41 между трубчатой деталью 15 и элементом 14 приложения силы и крючкообразного стопорного элемента 42. Описанная выше U-форма держателя 4 получается с помощью крючкообразного стопорного элемента, который представляет собой колено U-формы, с помощью элемента 14 приложения силы, который представляет собой основание U-формы, и с помощью полого пространства 41, в полом пространстве 41 часть трубчатой детали 15 представляет собой второе колено U-формы. Изолирующий элемент 3 является фиксируемым с геометрическим замыканием между полым пространством 41 и стопорным элементом 42.
В следующей форме осуществления системы 1 приемника изолирующий элемент 3 состоит из эластичного материала. Эластичный материал изолирующего элемента 3 имеет модуль упругости, меньший чем четверть модуля упругости материала полого профиля 2. В установленном состоянии системы 1 приемника изолирующий элемент 3 имеет меньший модуль упругости, чем окружающая заливочная масса 98, таким образом, побочное силовое замыкание сведено к минимуму с помощью заливочной массы 98. Является предпочтительным, если побочное силовое замыкание удерживается максимально малым также с помощью изолирующего элемента 3. Поскольку побочное силовое замыкание с помощью трубчатой детали 15 полого профиля 2 является хорошо определяемым, малое побочное силовое замыкание с помощью изолирующего элемента 3 является предпочтительным для определения части силового замыкания с помощью системы 1 приемника и, тем самым, для точности измерения силы тяжести с помощью системы 1 приемника.
В особо предпочтительной форме осуществления системы 1 приемника изолирующий элемент 3 состоит из эластичного материала с модулем упругости меньшим, чем одна десятая модуля упругости материала полого профиля 2.
В форме осуществления системы 1 приемника изолирующий элемент 3 выполнен с возможностью упругой обратимой деформации и вдавливания в держатель 4. Это позволяет быстро и несложно фиксировать изолирующий элемент 3 на полом профиле 2, как это схематично показано на Фиг.5. При этом обе черные стрелки на Фиг.5 указывают в направлении, в котором соответствующий изолирующий элемент 3 передвигают для вдавливания в держатель 4. Эту фиксацию следует понимать альтернативной показанной на Фиг.6 возможности фиксации изолирующего элемента 3 путем вдвигания в держатель 4. Изолирующий элемент 3 сбоку давит на держатель 4, благодаря чему при силовом воздействии это приводит к частичной деформации изолирующего элемента 3, и частично деформированный изолирующий элемент 3 частью изолирующего элемента 3 выполнен с возможностью вставляться в держатель 4. Если изолирующий элемент 3 соответствующей частью изолирующего элемента 3 введен в держатель 4, то изолирующий элемент 3 возвращается в свою первоначальную форму и так зафиксирован с геометрическим замыканием в держателе 4. Изолирующий элемент 3 может быть пригоден для фиксации с помощью вдвигания и с помощью вдавливания, поэтому вдавливаемый в держатель 4 изолирующий элемент 3 также выполнен с возможностью вставляться в держатель 4.
В форме осуществления системы 1 приемника полый профиль 2 имеет на каждой стороне полого профиля 2 относительно поперечной оси X, по меньшей мере, второй держатель 4, как изображено на Фиг.7. Второй держатель 4, как и первоначальный держатель, может также состоять из полого пространства 41 между трубчатой деталью 15 и элементом 14 приложения силы и крючкообразного стопорного элемента 42. Изолирующий элемент 3 в этой форме осуществления зафиксирован с помощью, по меньшей мере, двух держателей 4. Таким образом получается улучшенная фиксация изолирующего элемента 3 по сравнению с полым профилем 2 с одним держателем на каждой стороне полого профиля 2 относительно поперечной оси X.
В форме осуществления системы 1 приемника изолирующий элемент 3 выполнен как единая деталь. Это предпочтительно при конструкциях 1 длиной до 1000 мм, поскольку число деталей для монтажа остается малым.
В форме осуществления системы 1 приемника изолирующий элемент 3 составлен, по меньшей мере, из двух изолирующих деталей от 3a до 3i, где i=[b, …, z], как изображено на Фиг.8. Изолирующие детали от 3a до 3i могут иметь различные размеры. Изолирующие детали от 3a до 3i могут быть соединены с силовым замыканием, с геометрическим замыканием или неразъемно друг с другом. Также изолирующие детали с 3a до 3i рядом друг с другом могут быть соединены относительно продольной оси Y поодиночке с полым профилем 2 с геометрическим замыканием, не образуя друг с другом соединения. Это предпочтительно для системы 1 приемника длиной от 2000 мм относительно продольной оси Y, поскольку изолирующий элемент 3, состоящий из нескольких изолирующих деталей с 3a по 3i может быть лучше в обращении с ним и, таким образом, несмотря на большее число деталей, монтаж может проходить проще и быстрее.
Для конструкций 1 в диапазоне длины между 1000 мм и 2000 мм одинаково предпочтителен изолирующий элемент 3 как единая деталь или состоящий нескольких изолирующих деталей от 3a до 3i.
В предпочтительной форме осуществления системы 1 приемника изолирующий элемент 3 состоит из вспененного полиэтилена или из вспененного полистирола, или из экструдированного полистирола. Также изолирующий элемент 3 может быть выполнен из вспененного этилен-пропилен-диен-каучука, вспененного силикона или вспененного полипропилена, или подобных материалов. Эти материалы позволяют экономично изготавливать изолирующий элемент 3. Одновременно материал пригоден для того, чтобы сводить к минимуму побочное силовое замыкание с помощью окружающей систему 1 приемника заливочной массы 98. Также материал имеет низкий модуль упругости по сравнению с заливочной массой 98 или по сравнению с металлами или металлическими сплавами. К тому же материал является деформируемым под воздействием силы, при этом деформация является обратимой с прекращением воздействия силы. Благодаря этому материал пригоден для изолирующего элемента 3, который является как задвигаемым в держатель 4, так и вдавливаемым, как показано на Фиг. 5 и Фиг. 6.
В форме осуществления системы 1 приемника изолирующий элемент 3 снабжен плоской клеевой пленкой (не показана на фигурах) на стороне, обращенной к полому профилю относительно поперечной оси X. Если изолирующий элемент 3 вдавлен в держатель 4, то изолирующий элемент 3 дополнительно к соединению с геометрическим замыканием соединен неразъемно с помощью клеевой ленты с полым профилем 2. Это препятствует сдвигу изолирующего элемента 3, зафиксированного с геометрическим замыканием в держателе, вдоль продольной оси Y, например, из-за упора изолирующего элемента 3 в твердый предмет при перемещении системы 1 приемника для установки в дорожном полотне 9.
В форме осуществления системы 1 приемника изолирующий элемент 3 и разъединительная лента 8 выполнены как единая деталь, как изображено на Фиг.9. Благодаря этому становится ненужным конструктивный элемент при монтаже системы 1 приемника, тем самым, монтаж проще, быстрее и экономичнее. Разъединительная лента выполнена в гибком материале, таком как вспененный полиэтилен, вспененный полистирол, экструдированный полистирол, вспененный этилен-пропилен-диен-каучук, вспененный силикон или вспененный полипропилен.
В форме осуществления система 6 силового датчика расположена с упругим предварительным напряжением в полом профиле 2 в механическом контакте с полым профилем 2. Это имеет преимуществом хорошо установленный механический контакт между полым профилем 2 и системой 6 силового датчика. Если механический контакт между полым профилем 2 и системой 6 силового датчика не установлен хорошо, существуют, например, щели между полым профилем 2 и системой 6 силового датчика, то сила в месте щели, действующая на элемент 14 приложения силы, недостаточно передается на систему 6 силового датчика. Это ведет к непредпочтительному и неточному определению силы, действующей на систему 1 приемника. Поэтому является предпочтительным хорошо установленный механический контакт между полым профилем 2 и системой 6 силового датчика с помощью упругого предварительного напряжения системы 6 силового датчика и повышает точность измерения силы, действующей на систему 1 приемника, по сравнению с конструкцией 1, в которой система 6 силового датчика расположена в полом профиле 2 без предварительного напряжения.
В предпочтительной форме осуществления система 6 силового датчика имеет, по меньшей мере, два силовых датчика 61, расположенных на расстоянии друг от друга вдоль продольной оси Y. В этой форме осуществления силовой датчик 61 - это пьезоэлектрический силовой датчик 61. Пьезоэлектрический силовой датчик 61 пригоден для регистрации динамических сил с частотами регистрации, по меньшей мере, в несколько килогерц (кГц). Частота регистрации описывает, как часто в единицу времени может регистрироваться величина для силы тяжести. Частота регистрации, по меньшей мере, в несколько килогерц позволяет регистрировать силы тяжести транспортных средств, которые переезжают со скоростью 100 км/ч и более систему приемника протяженностью, например, 25 мм. Чтобы обеспечить хорошую регистрацию силы тяжести, частота регистрации должна быть пригодной для регистрации более чем 4-х величин для силы тяжести во время того, как колесо транспортного средства проезжает систему приемника. Это возможно с помощью пьезоэлектрических силовых датчиков.
Пьезоэлектрические силовые датчики 61 расположены вдоль продольной оси Y на расстоянии друг от друга, благодаря чему система 6 силового датчика выполнена с возможностью регистрации силы, действующей в точке вдоль продольной оси Y системы 1 приемника на элемент 14 приложения силы. Предпочтительно растояние между находящимися на расстоянии друг от друга пьезоэлектрическими силовыми датчиками 61 составляет между 20 мм и 500 мм, предпочтительно между 40 мм и 100 мм.
Разумеется, также возможно использовать систему 1 приемника, в которой система 6 силового датчика имеет, по меньшей мере, один силовой датчик 61; упомянутый силовой датчик 61 - это расположенный вдоль продольной оси Y световод. Использование световода для регистрации силы известно специалисту. Направленное от световода электромагнитное излучение видоизменяется с помощью силового воздействия на световод. Это видоизменение - мера для действующей силы. В качестве световода также понимается проводник для невидимого электромагнитного излучения, например, проводник для инфракрасного излучения или ультрафиолетового излучения.
Разумеется, также возможно предусмотреть емкостной силовой датчик 61 или тензометрическую ленту 61 или пьезорезистивный силовой датчик 61 для размещения в системе 6 силового датчика. Они могут быть сформированы по длине вдоль продольной оси Y или быть расположенными как дискретные силовые датчики 61 на расстоянии друг от друга. Предпочтительно отступ между находящимися на расстоянии друг от друга емкостными силовыми датчиками 61 или тензометрическими полосками 61 или пьезорезистивными силовыми датчиками 61 составляет между 20 мм и 500 мм, предпочтительно между 40 мм и 100 мм.
Предпочтительно полый профиль 2 выполнен из металла или металлического сплава, например, алюминия, железа, титана, меди, стали, легированной стали, алюминиевых сплавов, латуни или похожих металлов, или металлических сплавов. Они имеют хорошую механическую стойкость при применении приемного устройства в дорожном полотне 9. К тому же они обладают свойствами материала, которые пригодны для размещения системы 6 силового датчика с предварительным напряжением в полом профиле 2. К тому же благодаря выбору материала обеспечивается то, что предварительное напряжение поддерживается на протяжении долгого периода времени в несколько лет.
Предпочтительно приемное устройство используется для определения силы тяжести, по меньшей мере, одного колеса 5 движущегося транспортного средства 51, причем упомянутое колесо 5 находится в прямом контакте с дорожным полотном 9.
Разумеется, признаки различных форм осуществления могут комбинироваться. Новые формы осуществления, которые включают в себя комбинацию из двух или более признаков вышеописанных форм осуществления, разумеется, также пригодны для решения поставленной задачи.
Список ссылочных обозначений
| 1 | система приемника |
| 2 | полый профиль |
| 3 | изолирующий элемент |
| 3a, 3i | изолирующая деталь |
| 4 | держатель |
| 5 | колесо |
| 6 | система силового датчика |
| 7 | сила качения |
| 8 | разъединительная лента |
| 9 | дорожное полотно |
| 11 | полость |
| 14 | элемент приложения силы |
| 15 | трубчатая деталь |
| 16 | элемент анкерного крепления |
| 41 | полое пространство |
| 42 | стопорный элемент |
| 51 | транспортное средство |
| 61 | силовой датчик |
| 90 | поверхность дорожного полотна |
| 98 | заливочная масса |
| 99 | заливочная масса |
| X | поперечная ось |
| Y | продольная ось |
| Z | вертикальная ось |
1. Система (1) приемника для установки в дорожное полотно (9), причем система (1) приемника имеет полый профиль (2), выполненный вдоль продольной оси (Y), систему (6) силового датчика и по меньшей мере один изолирующий элемент (3), расположенный с внешней стороны на полом профиле (2); причем изолирующий элемент (3) изолирует систему приемника в установленном состоянии от действующей сбоку силы (7) качения; при этом полый профиль (2) имеет полость (11) и система (6) силового датчика расположена в полости (11); причем система (6) силового датчика в установленном состоянии системы (1) приемника выполнена с возможностью регистрации силы тяжести, действующий на полый профиль (2); отличающаяся тем, что изолирующий элемент (3) соединен с геометрическим замыканием с полым профилем (2), причем полый профиль (2) имеет по меньшей мере один держатель (4), причем держатель (4) выполнен с возможностью соединения с геометрическим замыканием изолирующего элемента (3) с полым профилем (2), причем изолирующий элемент (3) выполнен с возможностью вдвигаться в держатель (4) вдоль продольной оси (Y).
2. Система (1) приемника по п. 1, отличающаяся тем, что соединение с геометрическим замыканием действует перпендикулярно продольной оси (Y), так что изолирующий элемент (3) по отношению к полому профилю (2) зафиксирован во всех направлениях перпендикулярно продольной оси (Y).
3. Система (1) приемника по любому из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере два изолирующих элемента (3) соединены с геометрическим замыканием с полым профилем (2); при этом по меньшей мере один изолирующий элемент (3) на каждой стороне полого профиля (2) относительно поперечного направления соединен с геометрическим замыканием с полым профилем (2).
4. Система (1) приемника по любому из пп. 1–3, при этом полый профиль (2) имеет имеющий форму пластины элемент (14) приложения силы; причем полый профиль (2) имеет трубчатую деталь (15), причем трубчатая деталь (15) расположена между элементом (14) приложения силы и элементом (16) анкерного крепления; причем трубчатая деталь (15) окружает полость (11); причем элемент (16) анкерного крепления и трубчатая деталь (15) и элемент (14) приложения силы выполнены как единая деталь; причем трубчатая деталь (15) соединена как единая деталь с элементом (14) приложения силы и с элементом (16) анкерного крепления; отличающаяся тем, что держатель (4) состоит из полого пространства (41) между трубчатой деталью (15) и элементом (14) приложения силы и крючкообразного стопорного элемента (42), причем между полым пространством (41) и стопорным элементом (42) изолирующий элемент (3) выполнен с возможностью фиксации с геометрическим замыканием.
5. Система (1) приемника по п. 4, при этом рядом с элементом (14) приложения силы относительно поперечной оси (X) расположена по меньшей мере одна разъединительная лента (8); причем разъединительная лента (8) проходит по длине изолирующего элемента (3) вдоль продольной оси (Y) и проходит в вертикальном направлении (Z) от изолирующего элемента (3), касаясь сбоку элемента (14) приложения силы, к поверхности (90) дорожного полотна; отличающаяся тем, что изолирующий элемент (3) и разъединительная лента (8) выполнены как единая деталь.
6. Система (1) приемника по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что изолирующий элемент (3) состоит из эластичного материала; при этом эластичный материал изолирующего элемента (3) имеет модуль упругости меньший, чем четверть, предпочтительно меньший, чем одна десятая модуля упругости материала полого профиля (2).
7. Система (1) приемника по п. 6, отличающаяся тем, что изолирующий элемент (3) выполнен с возможностью упругой обратимой деформации и вдавливания в держатель (4).
8. Система (1) приемника по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что система (6) силового датчика расположена с упругим предварительным напряжением в полом профиле (2) с механическим контактом с полым профилем (2).
9. Система (1) приемника по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что полый профиль (2) выполнен из металла или металлического сплава и полый профиль (2) имеет с обеих сторон относительно поперечной оси (X) по меньшей мере два держателя (4).
10. Система (1) приемника по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что изолирующий элемент (3) состоит из вспененного полиэтилена, или из вспененного полистирола, или из экструдированного полистирола, или из вспененного этилен-пропилен-диен-каучука, или из вспененного силикона, или из вспененного полипропилена.
11. Система (1) приемника по любому из пп. 1-10, отличающаяся тем, что система (6) силового датчика имеет по меньшей мере два силовых датчика (61), расположенных на расстоянии друг от друга вдоль продольной оси (Y); и силовой датчик (61) является пьезоэлектрическим силовым датчиком (61).
12. Система (1) приемника по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что изолирующий элемент (3) составлен по меньшей мере из двух изолирующих деталей (3a - 3i).
13. Применение системы (1) приемника по любому из пп. 1-12 для определения силы тяжести по меньшей мере одного колеса (5) движущегося транспортного средства (51), причем колесо (5) находится в прямом контакте с дорожным полотном (9).
