УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ МАССЫ ТРАНСПОРТИРУЕМОГО ГРУЗА

Предлагаемое техническое решение относится к области автомобильного транспорта и предназначено для контроля параметров транспортного средства, включая параметры, относящиеся к транспортируемому грузу.
В качестве ближайшего аналога предлагаемого устройства выбрано устройство контроля параметров транспортного средства, описанное в патенте на изобретение US 5347457, опубликованном 13.09.1994. Известное из патента US 5347457 устройство включает блок первичных преобразователей и бортовой блок обработки и анализа данных. Блок первичных преобразователей содержит гидравлические средства контроля подвески, а также средства, обеспечивающие контроль значений ускорений и углов наклона, выходы первичных преобразователей соединены со входами бортового блока обработки и анализа данных. Основным недостатком известного из US 5347457 устройства является наличие сложной, и соответственно легко выходящей из строя, гидравлической системы контроля подвески автомобиля. Кроме того, среди функций известного из US 5347457 устройства не выделена функция контроля массы транспортируемого груза, несмотря на то, что состав оборудования устройства позволяет контролировать этот параметр транспортного средства, в том числе и в динамике.
В свою очередь предлагаемое техническое решение позволит устранить указанные недостатки, повысив надежность его эксплуатации и соответственно качество, выполняемых измерений. Также, предлагаемое техническое решение расширит функциональные возможности устройства контроля параметров транспортного средства, обеспечив возможность контроля массы транспортируемого груза, в дополнение к контролю ходовых параметров транспортного средства.
Указанный выше технический результат достигается при использовании устройства контроля параметров транспортного средства, включающего блок первичных преобразователей и бортовой блок обработки и анализа данных. Блок первичных преобразователей содержит средства, обеспечивающие измерение значений ускорений и углов наклона. Один из входов бортового блока обработки и анализа данных соединен с выходом указанных средств. В свою очередь в предложенном техническом решении блок первичных преобразователей содержит, по меньшей мере, один электроакустический преобразователь, размещенный на раме транспортного средства и обеспечивающий периодическое формирование зондирующих ультразвуковых волн и последующий прием волн, отраженных от поверхности подвижного элемента подвески транспортного средства. Средства, обеспечивающие измерение значений ускорений и углов наклона, представляют собой, по меньшей мере, один акселерометр, обеспечивающий измерение значений ускорений и углов наклона.
Бортовой блок обработки и анализа данных, обеспечивает определение массы груза, исходя из значений времени приема электроакустическим преобразователем волны, отраженной от поверхности подвижного элемента подвески транспортного средства, и угла наклона конструкции транспортного средства. Выход указанного бортового блока обработки и анализа данных, соединен с входом электроакустического преобразователя, первый вход - соединен с выходом электроакустического преобразователя, а второй вход - соединен с выходом акселерометра. Бортовой блок обработки и анализа данных может быть соединен с блоком позиционирования, взаимодействующим с, по меньшей мере, одной глобальной навигационной спутниковой системой и связанным с удаленными программируемыми средствами контроля по беспроводному каналу, либо может быть соединен с бортовым энергонезависимым запоминающим устройством. Блок первичных преобразователей может быть расположен внутри эластичной трубки, закрепленной противоположными концами на раме и подвижном элементе подвески.
Предложенное техническое решение поясняется чертежами.
Фиг.1 - структурная схема предложенного устройства;
Фиг.2 - структурная схема работы предложенного устройства.
Блок первичных преобразователей предложенного устройства, состоит из необходимого количества первичных преобразователей 1 (может быть использован один электроакустический преобразователь 1) и акселерометров 2 (также может быть использован один акселерометр 2). Электроакустический преобразователь 1 размещается на раме транспортного средства и обеспечивает периодическое формирование зондирующих ультразвуковых волн и последующий прием волн, отраженных от поверхности подвижного элемента подвески транспортного средства. Акселерометр 2 обеспечивает измерение значений ускорений и углов наклона. Процессор/микроконтроллер 3, аналоговый интерфейс 4 и цифровой интерфейс 5 входят в состав бортового блока обработки и анализа данных, которых совместно блоком первичных преобразователей образуют предложенное устройство. Бортовой блок обработки и анализа данных обеспечивает определение массы транспортируемого груза, исходя из значения времени приема электроакустическим преобразователем 1 волны, отраженной от поверхности подвижного элемента подвески транспортного средства, и значения угла наклона конструкции транспортного средства, определяемого акселерометром 2. Выход бортового блока обработки и анализа данных, соединен с входом электроакустического преобразователя 1, первый вход - соединен с выходом электроакустического преобразователя 1, а второй вход - соединен с выходом акселерометра 2. Очевидно, что электроакустический преобразователь 1 и акселерометр 2 подключаются к процессору/микроконтроллеру 3 бортового блока обработки и анализа данных. Электроакустические преобразователи 1 и акселерометры 2 могут быть расположены в области колес транспортного средства, в таком случае они будут соединяться с бортовым блоком обработки и анализа данных через дополнительный блок обработки данных. С бортового блока обработки и анализа данных информация может быть передана на блок позиционирования, взаимодействующим с, по меньшей мере, одной глобальной навигационной спутниковой системой (ГЛОНАСС, GPS Navstar, Galileo, Бейдоу, IRNSS) и связанным с удаленными программируемыми средствами контроля по беспроводному каналу, либо может быть передана на бортовое энергонезависимое запоминающее устройство.
Электроакустический преобразователь 1 и акселерометр 2 размещаются на раме транспортного средства, преимущественно электроакустический преобразователь 1 и акселерометр 2 будут размещены в едином корпусе 6, который монтируется на раме 7 транспортного средства. Электроакустический преобразователь 1 обеспечивает периодическое формирование зондирующих ультразвуковых волн, которые проходят через воздушную прослойку и отражаются от металлической поверхности подвижного элемента подвески 8, отраженные волны в свою очередь принимаются акустическим преобразователем 1. Процессор/микроконтроллер 4 бортового блока обработки и анализа данных определяет время прохождения сигнала. Исходя из полученной величины, вычисляется расстояние между электроакустическим преобразователем 1 и подвижным элементом подвески 8 (рессорой, мостом; частота замером определяются при конфигурировании). Одновременно, акселерометр 2 обеспечивает измерений величин углов и ускорений, которые в дальнейшем, одновременно измеренной величиной просадки рессор используются в алгоритме определения массы транспортируемого груза. Обработанные данные направляются на блок позиционирования для передачи на удаленные средства контроля управления, также возможно сохранение результатов измерений в бортовом энергонезависимом запоминающем устройстве. Для корпуса 6 блока первичных преобразователей может быть предложено крепление на раме при помощи хомута в пластине, в условиях повышенного загрязнения корпус 6 может быть дополнен защитной эластичной трубкой, ответная часть которой крепится на подвижном элементе подвески 8.
Таким образом предложено устройство контроля параметров транспортного средства, которое позволит контролировать, как ходовые качества транспортного средства, так и параметры транспортируемого груза.