CN101251380A - 随动式手推平整度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种随动式手推平整度测量装置，属于路面平整度测量领域。其结构包括仪表、底板、行走轮、推杆、角度传感器及距离传感器，其特是：还包括前测量轮、后测量轮及随动杆，随动杆一端与固定在底板前端的牵引座相铰接，前测量轮通过连接板设置在随动杆的中前部，后测量轮通过连接板设置在随动杆后端，前、后测量轮连线与装置行走方向相平行，前、后测量轮的轴距为IRI要求的测量间距，在底板上对应前、后测量轮的位置开有前、后测量轮行走槽，角度传感器和距离传感器均固定在随动轴上。与现有技术相比，本发明的随动式手推平整度测量装置具有使用方便、测量精度高等特点，可广泛应用于各种路况公路路面的平整度检测中。
Description
技术领域
本发明涉及一种路面平整度测量装置，具体地说是一种随动式手推平整度测量装置。
背景技术
公路平整度是衡量公路路面质量的重要指标之一，它直接影响到车辆的行驶速度、行车安全和行驶平顺性。对公路路面平整度的评价，目前国内外都采用国际路面平整度指数IRI作为评价指标。
对公路路面平整度的测量，现有技术主要有两类测试方法。第一类是三米直尺类，包扩三米直尺、三米随动梁和三米八轮车(或16轮)，其距地距离的测量则分别用塞尺、位移传感器或激光位移传感器，这类仪器只能测到3米以内波长的路面不平整状态，不能反映真实的路面形状。第二类是用位移传感器测量车身与车轴的位移累积值或用激光传感器测量车身与路面的位移累积值来评价路面平整度，由于是反应类仪器，其结果并非路面形状，也不可能测量到大的波长，并且测量车速对结果影响较大。
专利号为ZL01239123.9的专利文献中公开了一种手推车的测量方式，它利用了传统的测量角度和距离计算高程的方法，用角度传感器和距离传感器测量由三轮支撑的检测平台的纵向倾角和通过的距离，计算出高程和IRI。从理论上讲这种方法可以测量得到路面纵向高程曲线，但是该方法有两个不足影响了其测量结果：1、该仪器的检测平台由三个轮子支撑，后两轮在同一轴线上，前后轮没有行走在同一轨迹上，由于路面的不平是纵横向都存在的，这样一来就给纵坡的测量带来很大的误差。2、检测人员是用手臂通过固定(或安装)在检测平台上的推杆推动仪器进行测量的，检测人员推仪器的姿态、力度和速度都直接影响到检测平台的姿态，也就直接影响到测量结果。因此，该仪器的结构原理决定了它的测量结果的误差是很大的。
因此，目前现有的路面平整度测量方式都不能取代水准仪获得准确的路面高程值，也就不能获得准确的IRI值。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种使用方便、测量精度高的随动式手推平整度测量装置。
本发明的技术任务是按以下方式实现的：随动式手推平整度测量装置，包括仪表、底板、行走轮、推杆、角度传感器及距离传感器，前后行走轮分别设置在底板前后两端，推杆底端与底板相连接，仪表固定在推杆上，角度传感器和距离传感器均与仪表相连接，其特点是：该装置还包括前测量轮、后测量轮及随动杆，随动杆一端与固定在底板前端的牵引座相铰接，前测量轮通过连接板设置在随动杆的中前部，后测量轮通过连接板设置在随动杆后端，前、后测量轮连线与装置行走方向相平行，前、后测量轮的轴距为IRI要求的测量间距，在底板上对应前、后测量轮的位置开有前、后测量轮行走槽，角度传感器和距离传感器均固定在随动轴上。
为了减少外界因素对测量精度造成的影响，还可以设置外壳，外壳与底板形成该测量装置的外部壳体，推杆穿过外壳与底板固定连接。
行走轮和测量轮的优选设置方式为：在底板上设置有三个行走轮，前行走轮设置在底板前端的中间，后面两个行走轮同轴设置在底板后端，前、后测量轮与前行走轮在同一平面上。
所述角度传感器优选设置在随动杆中部；所述距离传感器优选设置在随动杆后端。
所述仪表内设有数据采样、存储、处理和显示所需的硬件和软件程序，能够计算出被测路段的断面高程曲线和国际路面平整度指数IRI值。
测量人员通过推杆推动本发明测量装置行走，距离传感器输出距离信号，每通过一个测量间距，仪表对角度传感器进行一次采样，得到一个高程值，通过被测路段后仪表就得到了该路段等间距的高程值，经仪表的运算和处理可获得该被测路段的断面高程曲线和国际路面平整度指数IRI值。
本发明的随动式手推平整度测量装置与现有技术相比具有以下突出的有益效果：
(1)采用了浮动的随动杆及独立的测量轮，消除了测量人员推动测量装置的姿态和力度对测量值的影响。
(2)由于随动杆上前后端的两个测量轮的连线与测量装置的行走方向一致，消除了路面横向不平对测量值的影响，保证了测量的精确度。
(3)浮动式测量方式决定了其具有高精度，不仅可应用于公路路面平整度检测中，而且还可以作为标准器对其它形式的平整度仪器进行校准。
附图说明
附图1是本发明随动式手推平整度测量装置的结构示意图；
附图2是本发明随动式手推平整度测量装置程序控制框图。
具体实施方式
参照说明书附图以具体实施例对本发明的随动式手推平整度测量装置作以下详细地说明。
实施例：
如附图1所示：本发明的随动式手推平整度测量装置主要由仪表1、底板2、行走轮3、推杆4、角度传感器5、距离传感器6、前测量轮7、后测量轮8、随动杆9、外壳10构成。
外壳10与底板2固定连接，形成该测量装置的外部壳体。三个行走轮3分别设置在底板2的前端中间位置和后端的两侧。推杆4穿过外壳10后，其下端与底板2固定连接。仪表1固定在推杆4中部。在底板2上前行走轮3的后侧固定有牵引座11，随动杆9的一端与牵引座11顶端相铰接。前测量轮7、后测量轮8分别通过连接板12、13设置在随动杆的中前部和后端，前测量轮7和后测量轮8的轴间距为IRI要求的测量间距。前行走轮3、前测量轮7及后测量轮8在同一平面上。在底板2上对应前测量轮7、后测量轮8的位置开有前测量轮行走槽14和后测量轮行走槽15。角度传感器5固定在随动杆9中部，距离传感器6固定在随动杆9后端。角度传感器5和距离传感器6均与仪表1相连接。
本发明测量装置在工作时，距离传感器和角度传感器发出的脉冲信号经整形、放大、A/D转换、物理量采集及数字滤波后进入单片机，进行国际平整度指数及均方差计算，计算结果通过显示器显示，并存储于仪表内的存储系统中，其程序控制过程如附图2所示。
本发明中仪表及仪表内部控制电路的具体结构及控制程序的编写均是本领域技术人员无需创造性劳动即可实现的。
Claims (4)
1. 随动式手推平整度测量装置，包括仪表、底板、行走轮、推杆、角度传感器及距离传感器，前后行走轮分别设置在底板前后两端，推杆底端与底板相连接，仪表固定在推杆上，角度传感器和距离传感器均与仪表相连接，其特征在于：该装置还包括前测量轮、后测量轮及随动杆，随动杆一端与固定在底板前端的牵引座相铰接，前测量轮通过连接板设置在随动杆的中前部，后测量轮通过连接板设置在随动杆后端，前、后测量轮连线与装置行走方向相平行，前、后测量轮的轴距为IRI要求的测量间距，在底板上对应前、后测量轮的位置开有前、后测量轮行走槽，角度传感器和距离传感器均固定在随动轴上。
2. 根据权利要求1所述的随动式手推平整度测量装置，其特征在于，该测量装置上还设置有外壳，外壳与底板形成该测量装置的外部壳体，推杆穿过外壳与底板固定连接。
3. 根据权利要求1或2所述的随动式手推平整度测量装置，其特征在于，在底板上设置有三个行走轮，前、后测量轮与前行走轮在同一平面上。
4. 根据权利要求1或2所述的随动式手推平整度测量装置，其特征在于，所述角度传感器设置在随动杆中部；所述距离传感器设置在随动杆后端。
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