本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)輪檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于水平力檢測(cè)的石英傳感器及水平力檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

《交通運(yùn)輸部令2016年第62號(hào)》中有規(guī)定：六軸及六軸以上汽車列車，其車貨總質(zhì)量超過49000千克,其中牽引車驅(qū)動(dòng)軸為單軸的，其車貨總質(zhì)量超過46000千克。那么，按照上述規(guī)定，在施行時(shí)，需要根據(jù)牽引車驅(qū)動(dòng)軸數(shù)來判斷車貨的超限標(biāo)準(zhǔn)，因此，在車輛重量檢測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)車輛的驅(qū)動(dòng)軸檢測(cè)識(shí)別也勢(shì)在必行。

驅(qū)動(dòng)軸的識(shí)別主要是通過傳感器檢測(cè)車輪的水平摩擦力，不過車輪壓力非常大，至少數(shù)百公斤，甚至幾噸，而水平摩擦力僅為幾十公斤甚至幾公斤，由于傳感器結(jié)構(gòu)本身的形變受力和現(xiàn)場(chǎng)路面安裝的不絕對(duì)水平，成小角度夾角，所以，在巨大垂直壓力的作用下，結(jié)構(gòu)非常易產(chǎn)生比水平摩擦力還要大的水平分力，而無法檢測(cè)出真正的水平分力。因此，需要一種能夠避免車輪垂直壓力的作用，影響水平摩擦力檢測(cè)的傳感器結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：解決現(xiàn)有的傳感器結(jié)構(gòu)，在檢測(cè)車輪的水平摩擦力時(shí)，由于車輪垂直壓力的作用，影響水平摩擦力的檢測(cè)的技術(shù)問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種用于水平力檢測(cè)的石英傳感器，其包括結(jié)構(gòu)件，第一壓電石英和第二壓電石英，所述結(jié)構(gòu)件具有基座、受力體以及連接所述基座與所述受力體的第一彈性體和第二彈性體；其中，

所述受力體包括受力板和導(dǎo)力桿，所述受力板的上表面為受力面，所述導(dǎo)力桿沿所述受力板下表面的對(duì)稱線設(shè)置，并且所述導(dǎo)力桿的頂部具有第一分力桿和第二分力桿，其中，所述第一分力桿與所述第二分力桿關(guān)于所述受力板下表面的對(duì)稱軸對(duì)稱，所述第一分力桿頂部的端面和所述第二分力桿頂部的端面與所述受力板的夾角互補(bǔ)；

所述基座包括底板、第一支撐體和第二支撐體，并且在所述底板上向外延伸形成所述第一支撐體和所述第二支撐體，所述第一支撐體的頂部具有第一支撐面，所述第二支撐體的頂部具有第二支撐面；并且所述第一支撐面和所述第二支撐面與所述底板的夾角互補(bǔ)；

所述受力板與所述底板平行設(shè)置，所述第一壓電石英設(shè)置在所述第一分力桿頂部的端面與所述第一支撐體的支撐面之間，用于根據(jù)第一分力桿施加的力，產(chǎn)生相應(yīng)的電荷量；所述第二壓電石英設(shè)置所述第二分力桿頂部的端面與所述第二支撐體的支撐面之間，用于根據(jù)第二分力桿施加的力，產(chǎn)生相應(yīng)的電荷量。

根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述第一支撐體和所述第二支撐體的底部連接為一體。

根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述第一彈性體和所述第二彈性體的一端分別與所述導(dǎo)力桿連接，所述第一彈性體的另一端與所述第一支撐體連接，所述第二彈性體的另一端與所述第二支撐體連接，并且所述第一彈性體與所述第二彈性體是對(duì)稱的。

根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述第一分力桿頂部的端面與所述第一支撐面平行，所述第二分力桿頂部的端面與所述第二支撐面平行。

根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述第一分力桿頂部的端面與所述受力板的夾角為10度～80度。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種運(yùn)用了本發(fā)明石英傳感器的水平力檢測(cè)裝置，其還包括，

電荷量檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)出所述第一壓電石英和所述第二壓電石英產(chǎn)生的電荷量；

差分輸出模塊，用于對(duì)所述第一壓電石英和所述第二壓電石英產(chǎn)生的電荷量進(jìn)行差分處理，并輸出相應(yīng)數(shù)量的正電荷或負(fù)電荷；

水平力計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述差分輸出模塊輸出正電荷或負(fù)電荷，判斷水平力的方向，以及根據(jù)正電荷或負(fù)電荷的數(shù)量，計(jì)算水平力的大小。

根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述水平力計(jì)算模塊中用于計(jì)算水平力大小的參數(shù)，與所述第一分力桿頂部的端面和所述第二分力桿頂部的端面與所述受力板的夾角，以及與所述第一支撐面和所述第二支撐面與所述底板的夾角相關(guān)聯(lián)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明用于水平力檢測(cè)的石英傳感器，通過在第一分力桿與第一支撐體之間和第二分力桿與支撐體之間，分別設(shè)置第一壓電石英和第二壓電石英，并根據(jù)第一壓電石英和第二壓電石英上產(chǎn)生的電荷量，檢測(cè)到石英傳感器所受到的水平力，而且能夠避免車輪垂直壓力的作用對(duì)水平摩擦力的檢測(cè)影響。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明用于水平力檢測(cè)的石英傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明水平力檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

1-第一壓電石英，2-第二壓電石英，101-受力板，102-底板，103-第一彈性體，104-第二彈性體，105-導(dǎo)力桿。106-第一分力桿，107-第二分力桿，108-第一支撐體，109-第二支撐體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。

結(jié)合圖1所示的本發(fā)明用于水平力檢測(cè)的石英傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，該石英傳感器包括結(jié)構(gòu)件，第一壓電石英1和第二壓電石英2。結(jié)構(gòu)件由基座、受力體以及連接基座102與受力體的第一彈性體103和第二彈性體104構(gòu)成。

其中，受力體包括受力板101和導(dǎo)力桿105，受力板101的上表面為受力面，導(dǎo)力桿105沿受力板101下表面的對(duì)稱線設(shè)置，并且導(dǎo)力桿105的頂部具有第一分力桿106和第二分力桿107，其中，第一分力桿106與第二分力桿107關(guān)于受力板101下表面的對(duì)稱軸對(duì)稱，同時(shí)第一分力桿106頂部的端面和第二分力桿107頂部的端面分別與受力板的夾角互補(bǔ)，即夾角之和為180度。

基座包括底板102、第一支撐體108和第二支撐體109，并且在底板102上向外延伸形成第一支撐體108和第二支撐體109，位于第一支撐體108頂部支撐面和位于第二支撐體109的頂部的支撐面分別與底板102的夾角互補(bǔ)，即夾角之和為180度。

受力板101與底板102平行設(shè)置，第一壓電石英1設(shè)置在第一分力桿106頂部的端面與第一支撐體108的支撐面之間，用于根據(jù)第一分力桿106施加的力，產(chǎn)生相應(yīng)的電荷量。第二壓電石英2設(shè)置第二分力桿107頂部的端面與第二支撐體109的支撐面之間，用于根據(jù)第二分力桿107施加的力，產(chǎn)生相應(yīng)的電荷量。

在本發(fā)明石英傳感器的結(jié)構(gòu)件中，第一分力桿106頂部的端面與第一支撐體108的支撐面平行，第二分力桿107頂部的端面與第二支撐體109的支撐面平行。而且，第一分力桿106頂部的端面與受力板101的夾角為10度～80度，第一分力桿106頂部的端面與受力板101的夾角確定時(shí)，能夠獲知，第二分力桿107頂部的端面與受力板101的夾角，第一支撐體108的支撐面與底板102的夾角，以及第二支撐體109的支撐面與底板102的夾角。

具體地，本發(fā)明石英傳感器的基座中，第一支撐體108和第二支撐體109的底部連接為一體，從而增加第一支撐體和第二支撐體的穩(wěn)定性。

在實(shí)施時(shí)，第一彈性體103和第二彈性體104的一端分別與導(dǎo)力桿105連接，第一彈性體103的另一端與第一支撐體108連接，第二彈性體104的另一端與第二支撐體109連接，并且第一彈性體104與第二彈性體105關(guān)于導(dǎo)力桿105對(duì)稱。本發(fā)明石英傳感器結(jié)構(gòu)件中，通過彈性體將受力板上的導(dǎo)力桿與地板上的支撐體連接，使結(jié)構(gòu)件受到較大的外力后，具有一定程度的可恢復(fù)能力。

結(jié)合圖2所示的本發(fā)明水平力檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，該水平力檢測(cè)裝置包括本發(fā)明的石英傳感器，與裝置中石英傳感器的第一壓電石英和第二壓電石英分別連接的電荷量檢測(cè)模塊，以及差分輸出模塊和水平力計(jì)算模塊。

其中，電荷量檢測(cè)模塊用于檢測(cè)出石英傳感器中的第一壓電石英和第二壓電石英產(chǎn)生的電荷量。差分輸出模塊用于對(duì)電荷檢測(cè)模塊檢測(cè)到的第一壓電石英和第二壓電石英產(chǎn)生的電荷量進(jìn)行差分處理，并輸出相應(yīng)數(shù)量的正電荷或負(fù)電荷。水平力計(jì)算模塊根據(jù)該差分輸出模塊輸出正電荷或負(fù)電荷，判斷水平力的方向，以及根據(jù)正電荷或負(fù)電荷的數(shù)量，計(jì)算水平力的大小。

具體的，水平力計(jì)算模塊中用于計(jì)算水平力大小的參數(shù)與石英傳感器中結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)有關(guān)，即與石英傳感器中，第一分力桿頂部的端面和第二分力桿頂部的端面與受力板的夾角，以及與第一支撐面和第二支撐面與底板的夾角相關(guān)聯(lián)。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限制于上述實(shí)施方式，在不脫離本申請(qǐng)的權(quán)利要求的精神和范圍情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以作出各種修改或改型。