[实用新型]应变传感器系统和包括应变传感器系统的机器元件

说明书

本实用新型涉及一种应变传感器系统，包括：第一基板，其具有限定第一纵轴的细长形状；第一应变传感器，其被设置在第一基板上；第二基板，其具有限定第二纵轴的细长形状；第二应变传感器，其被设置在第二基板上；以及控制单元，被配置为处理由第一应变传感器和第二应变传感器产生的测量数据，其中第一基板和第二基板设置成使得第一纵轴相对于第二纵向轴线正交或基本正交地布置。本文进一步涉及一种包括应变传感器系统的机器元件，诸如车轴。

技术领域

本申请主要涉及一种用于测量机器元件(具体来说是车轴)中的应变的应变传感器系统。此外，本申请涉及包括这种应变传感器系统的机器元件，具体来说是车轴。

背景技术

通过监测作用在车辆(诸如，伸缩臂装卸机、叉车、起重机和/或挖掘机) 的车轮上的力来实现的车辆的稳定性控制是现有技术已知的。为此，可将应变计放置在一个或多个车轴上，以检测车轴的变形。这种变形可指示车辆的负载或即将发生的倾翻。

然而，通过变形测量估计的准确性往往受到许多因素的影响。这些因素可包括例如温度条件、车辆动力学和道路条件。结果，例如因正常车辆运行期间的热导致的变形可能被错误地识别为某个负载或即将发生的倾翻。这种假阳性可能会影响检测系统的可用性。例如，在车辆处于稳定状况且没有倾翻危险的情况下，操作员可能会被阻止执行操作。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提供一种应变传感器系统和机器元件，其被配置成以改进的精度检测车辆的负载和/或即将发生的倾翻。

所提供的应变传感器系统包括

具有限定第一纵轴的细长形状的第一基板，

设置在第一基板上的第一应变传感器，

具有限定第二纵轴的细长形状的第二基板，

设置在第二基板上的第二应变传感器，以及

控制单元，被配置成处理由第一应变传感器和第二应变传感器产生的测量数据。

第一基板和第二基板被布置成使得第一纵轴相对于第二纵轴正交或基本正交地布置。

基板可以具有长度l和宽度w。典型地，长度l是沿着或平行于相应基板的纵轴的最大可能伸长率。典型地，宽度w是沿着或平行于垂直于相应基板的纵轴的轴的最大可能延伸。在本申请中，表达“细长形状”可被解释为使得长度 l至少为宽度w的两倍，优选为宽度w的至少2.5倍，优选为宽度w的至少三倍。

基板的垂直布置的优点可能在于，能够检测和补偿仅仅由温度变化引起的变形。例如，受热主体在给定方向上的热膨胀与该主体在该方向上的大小或长度成正比。因此，当经历温度变化时，单个细长基板可沿其长度和宽度以不同的量膨胀。因此，包括布置在这种单一细长基板上的应变计的传感器可能会将这种不均匀热膨胀误认为是由基板上的机械应变引起的。相比之下，两个彼此垂直排列的细长基板在由于温度变化而膨胀或收缩时，可以检测到相同的明显应变，但是在相互正交的方向上。这可以由此允许检测假阳性应变测量，特别是使用适当的数据分析的情况下。

在一个实施例中，第一基板和/或第二基板包括第一组应变传感器，其包括第一应变传感器和第二应变传感器。第二应变传感器可以相对于第一应变传感器正交或基本正交地布置。这种布置可以补偿对每个基板的温度影响。

在一个实施例中，第一基板和/或第二基板进一步包括第二组应变传感器。第二组可包括第三应变传感器和第四应变传感器。第四应变传感器可以基本上相对于第三应变传感器正交地布置。

典型地，基板包括顶侧和相对的底侧。在一个实施例中，第一应变传感器和/或第一组应变传感器被设置在相应的第一基板或第二基板的顶侧。基板可以其底侧设置在机器元件上。

另外或可选地，第二组应变传感器可被设置在相应的第一或第二基板的底侧。