專利名稱：道路彎沉光電快速檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型內(nèi)容屬于道路質(zhì)量檢測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種用于 檢測(cè)路面彎沉指標(biāo)的激光快速檢測(cè)儀。
背景技術(shù)：
路面彎沉是評(píng)價(jià)各等級(jí)公路特別是高速公路路面強(qiáng)度的一項(xiàng)重 要指標(biāo)。目前，用于路面彎沉檢測(cè)的方法最常用的主要有檢測(cè)路面回 彈彎沉的貝克耳曼梁彎沉檢測(cè)法、檢測(cè)路面總彎沉的連續(xù)式路面彎沉 檢測(cè)法以及檢測(cè)路面動(dòng)態(tài)彎沉的落錘式彎沉法，另外還有近年來正在 研究開發(fā)的滾輪式彎沉儀檢測(cè)法、激光多譜勒高速彎沉儀檢測(cè)等，但 后者由于技術(shù)上、理論方法上尚有一些關(guān)鍵技術(shù)需待解決，故其在實(shí) 際工作中應(yīng)用的不多。
就目前比較常用的基于貝克耳曼梁彎沉檢測(cè)法而言，雖然其在實(shí) 際檢測(cè)中還存在許多不足之處，如該檢測(cè)方法還是采用人工采集記錄 數(shù)據(jù)、檢測(cè)時(shí)為了人身安全常常需要封閉交通、工作強(qiáng)度大、安全程 度低、檢測(cè)效率也不高等，但由于該檢測(cè)方法是所有其它路面彎沉檢 測(cè)方法的基礎(chǔ),在實(shí)際使用中要求所有其它檢測(cè)方法的檢測(cè)結(jié)果必須 與貝克耳曼梁彎沉檢測(cè)法進(jìn)行相關(guān)標(biāo)定并建立相關(guān)關(guān)系式，因此，目 前不管在道路施工中還是在道路養(yǎng)護(hù)中，路面彎沉指標(biāo)的檢測(cè)還離不 開貝克耳曼梁彎沉檢測(cè)法。
利用貝克耳曼梁檢測(cè)路面彎沉的方法是借助于貝克耳曼梁，一 般需要由四人操作，其中兩個(gè)人抬運(yùn)貝克耳曼梁， 一個(gè)人進(jìn)行儀表讀 數(shù)， 一個(gè)人做手工記錄。從目前采用的貝克耳曼梁檢測(cè)彎沉的原理來 看，不僅操作形式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，每一個(gè)測(cè)點(diǎn)檢測(cè)時(shí)間長，而且讀數(shù)值也
4常常受到外界因素如近處行駛車輛的振動(dòng)干擾、外界風(fēng)力等的影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
鑒于貝克耳曼梁彎沉檢測(cè)法的特殊地位以及廣泛應(yīng)用的情況,有 必要在現(xiàn)行檢測(cè)儀器結(jié)構(gòu)上對(duì)其存在的不足進(jìn)行改進(jìn),為此本實(shí)用新 型特提供一種結(jié)構(gòu)新穎合理的基于貝克耳曼梁彎沉檢測(cè)法的道路彎 沉光電快速檢測(cè)裝置，使之達(dá)到既提高了檢測(cè)效率、又提高了精度而 且檢測(cè)操作使用更方便的目的。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的而研制的道路彎沉光電快速檢測(cè)裝置是一 種采用激光技術(shù)、數(shù)字成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、精密機(jī)械 技術(shù)于一體的檢測(cè)儀器，它由多節(jié)沿長向依次組合連接的空心短彎沉 檢測(cè)梁、安裝在首節(jié)短彎沉檢測(cè)梁前端的可調(diào)高低位置的線激光陣列 照明光源裝置、安裝在首節(jié)短彎沉檢測(cè)梁后端上部的向后準(zhǔn)直激光 器、安裝在末節(jié)短彎沉檢測(cè)梁后的帶自動(dòng)數(shù)據(jù)記錄裝置的光電接收傳 感器以及安裝在該光電接收傳感器上部的向前準(zhǔn)直激光器組成，由線 激光陣列照明光源裝置發(fā)出的光束通過各空心檢測(cè)梁傳輸射至光電 接收傳感器。實(shí)際結(jié)構(gòu)中，可通過將各節(jié)短彎沉檢測(cè)梁通過依次套插 連接、嫘栓連接或鉸裝連接的方式使之成為伸縮式、分段組合式或折 疊分段式長直彎沉檢測(cè)梁。
本實(shí)用新型用于檢測(cè)工作時(shí),將各節(jié)短彎沉檢測(cè)梁伸展平直后連
接固緊，構(gòu)成長約3600mm的整體長直彎沉檢測(cè)梁檢測(cè)系統(tǒng)，通過手 把整體提起彎沉檢測(cè)梁激光檢測(cè)儀后，將彎沉檢測(cè)梁前端的線激光陣 列照明光源裝置(測(cè)頭部分)伸入放在荷載車一側(cè)后輪的兩個(gè)輪中間 的空隙處(測(cè)頭點(diǎn)伸超位于車輪與路面的接觸點(diǎn)前)，然后放下彎沉檢 測(cè)梁激光檢測(cè)系儀,通過控制面板操作的控制按鈕則對(duì)路面某一點(diǎn)的 彎沉檢測(cè)過程開始；檢測(cè)過程中，啟動(dòng)載荷車輛向前行駛，期簡由線 激光陣列照明光源裝置發(fā)出的檢測(cè)激光束經(jīng)過光電接收傳感器中的
5光學(xué)成像系統(tǒng)成像在光電接收器件上，當(dāng)車輛向前行駛超過3600mm 米遠(yuǎn)后，關(guān)閉數(shù)據(jù)采集按鈕，則對(duì)此點(diǎn)的彎沉檢測(cè)結(jié)束，通過數(shù)據(jù)處 理即可得到此點(diǎn)的彎沉檢測(cè)值。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型將過去使用的5400鵬長的貝克曼 梁縮減為3600nnn長直彎沉檢測(cè)梁，這樣可使操作人員由過去的4人 節(jié)省為l人操作，所以操作形式方便省力；本實(shí)用新型彎沉數(shù)據(jù)為自 動(dòng)記錄，智能化程度高，可連續(xù)記錄每個(gè)測(cè)點(diǎn)的全部彎沉變化數(shù)值， 對(duì)于分析每個(gè)測(cè)點(diǎn)的彎沉數(shù)值很有幫助;本實(shí)用新型采用了高精度的 光電位移傳感器檢測(cè)彎沉數(shù)值，其分辨率達(dá)到微米級(jí)，顯著提高了彎 沉的檢測(cè)精度；本實(shí)用新型檢測(cè)速度快，精度高，不受外界因素的影 響，提高了彎沉檢測(cè)效率，對(duì)于檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的交通干擾小，安全性高， 特別適合對(duì)大面積路面的彎沉調(diào)査。

圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例——伸縮式道路彎沉光電快 速檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1的俯向視圖。
圖3是圖1所示實(shí)施例首尾部工作結(jié)構(gòu)的放大視圖。
圖4是本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例——分段組合式道路彎沉光
電快速檢測(cè)裝置的俯向視圖。
圖5是本實(shí)用新型給出的第三個(gè)實(shí)施例一折疊分段式道路
彎沉光電快速檢測(cè)裝置的俯向視圖。
圖6是檢測(cè)儀中線激光陣列照明光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7是檢測(cè)儀中光電接收傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖8是圖7的俯向視圖。
圖中所示各標(biāo)號(hào)名稱分別是l一對(duì)準(zhǔn)校核轉(zhuǎn)動(dòng)板，2—反光膜， 3—轉(zhuǎn)軸，4—保護(hù)罩，5、 6—磁鋼組A, 7、 8—磁鋼組B, 9—固定螺母，IO—?jiǎng)傂枣行{(diào)節(jié)支點(diǎn)，ll一狹縫板，12—線激光源，13—彎沉 檢測(cè)梁，14一向后準(zhǔn)直激光器，15—護(hù)罩，16—固緊嫘栓，17—提手， 18—鏡頭蓋，19一轉(zhuǎn)軸，20—光電接收器件，21—光電接收器件驅(qū)動(dòng) 電路，22—外殼,23—數(shù)據(jù)采集控制盒，24—免維護(hù)電池，25—轉(zhuǎn)軸，26 一前連接底板，27—前后連接底板相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)限位塊，28—后連接底 板，29—固緊螺母,30—調(diào)節(jié)螺桿，31 —向前準(zhǔn)直激光器，32—護(hù)罩， 33—反光膜，34、 35、 36—光學(xué)成像系統(tǒng)，I —線激光陣列照明光源
裝置，n—光電接收傳感器。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型內(nèi)容做進(jìn)一步說明,但本實(shí)用新型 的實(shí)際制作結(jié)構(gòu)并不僅限于下述的實(shí)施例。
參見附圖,本實(shí)用新型所述的道路彎沉光電快速檢測(cè)裝置主要包 括組合式長直彎沉檢測(cè)梁以及分別設(shè)置在長直彎沉檢測(cè)梁首尾兩端
的線激光陣列照明光源裝置i和光電接收傳感器n三部分。彎沉檢測(cè)
梁由多節(jié)空心短彎沉檢測(cè)梁13依次連接組成，其連接組成方式可以 是如圖1和圖2所示的由各節(jié)短彎沉檢測(cè)梁13間依次套裝構(gòu)成伸縮 式長直彎沉檢測(cè)梁，或是如圖4所示的由各節(jié)短彎沉檢測(cè)梁13簡通 過固緊嫘栓16依次連接構(gòu)成分段組合式長直彎沉檢測(cè)梁，也可以如 圖5所示的由各節(jié)短彎沉檢測(cè)梁13間通過轉(zhuǎn)軸19和固緊螺栓16依 次連接構(gòu)成折疊分段式長直彎沉檢測(cè)梁(這種折疊分段式梁通過轉(zhuǎn)軸 10左右折疊,工作時(shí)伸展后用螺栓16固緊)，在長直彎沉檢測(cè)梁的末 節(jié)梁段上裝有用于提起檢測(cè)系統(tǒng)的提手17。線激光陣列照明光源裝 置安裝在首節(jié)短彎沉檢測(cè)梁13的前端，其結(jié)構(gòu)如圖6所示，它具有 一塊通過轉(zhuǎn)軸3鉸裝在首節(jié)短彎沉檢測(cè)梁13前上端的對(duì)準(zhǔn)校核轉(zhuǎn)動(dòng) 板1、 一個(gè)設(shè)于首節(jié)短彎沉檢測(cè)梁13前端的由線激光源12和狹縫板 11構(gòu)成的發(fā)光光源陣列和一個(gè)設(shè)于首節(jié)短彎沉檢測(cè)梁13前下端的剛
7性螺旋調(diào)節(jié)支點(diǎn)10，在對(duì)準(zhǔn)校核轉(zhuǎn)動(dòng)板1上部貼裝有反光膜2,在對(duì) 準(zhǔn)校核轉(zhuǎn)動(dòng)板1和首節(jié)短彎沉檢測(cè)梁相對(duì)的表面上對(duì)應(yīng)設(shè)有用于使 對(duì)準(zhǔn)校核轉(zhuǎn)動(dòng)板1在工作位固定的A、 B兩組吸合磁鋼5、 6和7、 8。 發(fā)光光源陣列采用髙亮度激光二極管照射器對(duì)應(yīng)的狹縫，產(chǎn)生出多條
狹縫光源經(jīng)過光學(xué)成像系統(tǒng)成像在光電接收傳感器n的光電接收器
件20上。線激光源12的高低位置可調(diào)，它隨支點(diǎn)10的上下移動(dòng)量 即路面彎沉值可通過其在光電接收器件20上的像點(diǎn)移動(dòng)量求出。光 電接收傳感器II安裝在末節(jié)短彎沉檢測(cè)梁13后端的外殼22內(nèi)，其結(jié) 構(gòu)如圖7、圖8所示，它含有多組放大倍數(shù)滿足檢測(cè)精度要求的光學(xué) 成像系統(tǒng)34、 35、 36和一組采用驅(qū)動(dòng)電路21控制工作的光電接收器 件(CCD或CMOS芯片)20組成，由線激光陣列照明光源裝置I發(fā)出的 光束先通過空心的長直檢測(cè)梁再依次經(jīng)各光學(xué)成像系統(tǒng)34、 35、 36 后傳輸射至光電接收器件20上。光電接收傳感器外殼內(nèi)還裝有驅(qū)動(dòng) 電路、處理電路和直流免維護(hù)供電電源等。在末節(jié)短彎沉檢測(cè)梁和光 電接收傳感器n之間設(shè)置的前、后連接底板26、 28及前后連接底板 相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)限位塊27的結(jié)構(gòu)可用于保護(hù)彎沉檢測(cè)梁，限定彎沉檢測(cè)梁 的上下轉(zhuǎn)動(dòng)量。在光電接收傳感器外殼22上部裝有用于檢査彎沉檢 測(cè)梁是否變形的前向準(zhǔn)直激光器31,當(dāng)變形過大時(shí)，線激光器將無 法成像到光電接收器件20上，這時(shí)就必須進(jìn)行校直。在首節(jié)短彎沉 檢測(cè)梁后端上部安裝有用于檢査彎沉檢測(cè)梁前端支點(diǎn)高低情況的向 后準(zhǔn)直激光器20，當(dāng)支點(diǎn)過高或過低時(shí)線激光電源也都將無法成像 到光電接收器件20上，此時(shí)也應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)移動(dòng)支點(diǎn)的位置。
權(quán)利要求1、一種道路彎沉光電快速檢測(cè)裝置，其特征在于由多節(jié)沿長向依次組合連接的空心短彎沉檢測(cè)梁(13)、安裝在首節(jié)短彎沉檢測(cè)梁前端的可調(diào)高低位置的線激光陣列照明光源裝置(I)、安裝在首節(jié)短彎沉檢測(cè)梁后端上部的向后準(zhǔn)直激光器(14)、安裝在末節(jié)短彎沉檢測(cè)梁后的帶自動(dòng)數(shù)據(jù)記錄裝置的光電接收傳感器(II)以及安裝在光電接收傳感器(II)上部的向前準(zhǔn)直激光器(31)組成，由線激光陣列照明光源裝置(I)發(fā)出的光束通過各空心檢測(cè)梁傳輸射至光電接收傳感器(II)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求i所述的道路彎沉光電快速檢測(cè)裝置，其特征在于線激光陣列照明光源裝置(I )具有一塊通過轉(zhuǎn)軸(3)鉸裝在首節(jié)短彎沉檢測(cè)梁前上端的對(duì)準(zhǔn)校核轉(zhuǎn)動(dòng)板(i)、 一個(gè)設(shè)于首節(jié)短彎沉檢測(cè)梁前端的由線激光源(12)和狹縫板(11)構(gòu)成的發(fā)光光源陣列和一個(gè)設(shè)于首節(jié)短彎沉檢測(cè)梁前下端的剛性螺旋調(diào)節(jié)支點(diǎn)(io),在對(duì)準(zhǔn)校核轉(zhuǎn)動(dòng)板(1)上部貼裝有反光膜(2)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的道路彎沉光電快速檢測(cè)裝置，其特征 是在對(duì)準(zhǔn)校核轉(zhuǎn)動(dòng)板(1)和首節(jié)短彎沉檢測(cè)梁相對(duì)的表面上對(duì)應(yīng)設(shè)有 兩組吸合磁鋼(5 6、 7 8)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的道路彎沉光電快速檢測(cè)裝置，其特征 在于光電接收傳感器(n)由多組光學(xué)成像系統(tǒng)(34、 35、 36)和一組采 用驅(qū)動(dòng)電路(21)控制工作的光電接收器件(20)組成，由線激光陣列照 明光源裝置(I )發(fā)出的光束依次經(jīng)各光學(xué)成像系統(tǒng)(34、 35、 36)傳輸射至光電接收器件(20)上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的道路彎沉光電快速檢測(cè)裝置，其特征 在于各節(jié)短彎沉檢測(cè)梁(13)間依次套裝構(gòu)成伸縮式長直彎沉檢測(cè)梁。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的道路彎沉光電快速檢測(cè)裝置，其特征 在于各節(jié)短彎沉檢測(cè)梁(13)間通過固緊螺栓(16)依次連接構(gòu)成分段 組合式長直彎沉檢測(cè)梁。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的道路彎沉光電快速檢測(cè)裝置，其特征 在于各節(jié)短彎沉檢測(cè)梁(13)間通過轉(zhuǎn)軸(19)和固緊嫘栓(16)依次連 接構(gòu)成折疊分段式長直彎沉檢測(cè)梁。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于檢測(cè)路面彎沉指標(biāo)的道路彎沉光電快速檢測(cè)裝置，由多節(jié)沿長向依次組合連接的空心短彎沉檢測(cè)梁、分別安裝在首節(jié)短彎沉檢測(cè)梁前端和后端的線激光陣列照明光源裝置和向后準(zhǔn)直激光器、安裝在末節(jié)短彎沉檢測(cè)梁后的光電接收傳感器及安裝在該光電接收傳感器上部的向前準(zhǔn)直激光器組成，由線激光陣列照明光源裝置發(fā)出的光束輸射至光電接收傳感器。實(shí)際結(jié)構(gòu)中，可通過將各短彎沉檢測(cè)梁通過依次套插連接、螺栓連接或鉸裝連接的方式使之成為伸縮式、分段組合式或折疊分段式長直彎沉檢測(cè)梁。產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)合理、操作方便省力、測(cè)量準(zhǔn)確性好、安全性和智能化程度高等優(yōu)點(diǎn)，特別適合對(duì)大面積路面的彎沉調(diào)查。
文檔編號(hào)E01C23/01GK201406622SQ20092003262
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者宋宏勛, 尹湘凡, 翠 方, 平 李, 珊 谷, 毅 韓, 建 馬, 濤 馬, 馬榮貴 申請(qǐng)人:長安大學(xué)