所属领域： A 电子信息技术

技术成果简介

目前，高速公路上国内外应用较为广泛的计重设备按照传感原理可分为：称台式、弯板式、石英式、薄板式计重设备。这些计重设备存在着诸多不足之处，如称台式安装及后期维护复杂、受环境影响大、易受电磁干扰；石英式计重设备在车辆低速行驶时的测量误差较大；弯板式计重设备温度漂移大，受气候、季节影响明显，冬夏更替时需对系统进行标定等。且这些计重设备基本都依赖于传统的电学量测量方法，所测数据受电磁干扰影响较大。光纤光栅传感器以其体积小、重量轻、耐腐蚀、抗电磁干扰能力强、灵敏度高等优点成为高速公路计重领域的研究热点。在众多光纤光栅解调方案中，光强解调以其光路简单、传感器易于铺设，输出信号易于检测等优点被广泛应用于实际检测中。但常用的光强解调方案受光纤光栅反射光谱带宽较小，导致其测量范围较小。传统方法为扩大测量范围而将悬臂梁的厚度设计的较大，这种方法实际上降低了传感器的分辨力，不适合实际使用。为了解决现有光纤光栅称重系统测量范围小或测量分辨力不足的问题，本成果提出了一种基于伸缩杆结构的光纤光栅多级称重传感器。该传感器设计为多级结构，目前设计为四级，各级悬臂梁分别以一定高度差设置箱体四壁，随载荷质量增大，四级悬臂梁分别工作，实现对大载荷的多级测量，可扩大测量范围，并保证传感器的分辨力。在各级悬臂梁下方设置限位杆，避免各级悬臂梁过载。

技术成果前景

该技术可实现多级传感，载荷质量不同时，相应级别传感结构进入工作状态，测量范 围大；多级系统分别工作，使用寿命长；输出信号为光强信号，易于处理；且双光纤光栅粘贴于悬臂梁上下两表面，温度漂移使两光纤光栅中心反射波长向相同方向漂移，输出光强度大小基本不变，此解调方式可减小温度漂移对传感器的影响；结构紧凑，仅用一个光源，易于多路复用。