CN103643620A - 一种用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及路面弯沉测量领域，尤其涉及一种用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统及其方法。所述系统包括：激光测试共梁，其设置于移动式钢梁架上，所述移动式钢梁架设置于直线导轨平台上，所述激光测试共梁上安装有3台以上的激光测速仪，每台所述激光测速仪分别通过一个速度信号采集装置和控制器相连；伺服控制装置，其用于控制激光测试共梁做垂直匀速运动。该系统可判定各激光测速仪的激光束是否平行。由于系统还包括激光束夹角调节装置，所以可利用激光束夹角调节装置调节激光测速仪与垂直方向的夹角。该系统还可以在弯沉测试车以正常行驶速度时，快速精确获得参考激光测速仪的实际安装角度值。

Description

一种用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统及其方法

技术领域

本发明涉及路面弯沉测量领域，尤其涉及一种用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统及其方法。

背景技术

现有技术中，多数公路行业中道路弯沉快速检测设备均基于贝克曼梁测量方法，其直接测量道路在标准荷载（10t）作用下路面发生下沉的位移量来计算路面的弯沉值指标，检测设备的测试速度一般为4～5km/h。因此，制约了路面弯沉检测设备的测试效率的提高。随着现代科学技术的不断发展，特别是多普勒激光测速技术的不断完善，使得这项技术被引入到道路弯沉的检测上来。国外将普勒激光测速仪安装在特制的测试车辆上（如TSD设备），在激光传感器发射激光射线到路面上，同时测量激光光线方向的速度。行驶的测试车辆，其轴载荷压在路面上形成路面变形，由多普勒激光传感器测量变形速率。

多普勒激光测速仪只能测量在其激光发射方向上的运动速度，当激光器发射激光射线与路面垂直时，在激光束方向上没有车辆水平方向的速度分量。但在实际的安装过程中，安装在测试车辆上的多普勒激光测速仪不需要激光射线与路面垂直，一般需要将若干个多普勒激光测速仪发出的激光束相对路面垂直方向上同侧偏离一个α角度，且α角度为2°～5°。而车辆的测试速度一般为30～80km/h，车速在测量激光光线方向上就有一个很大的速度分量。安装角度的偏差会对结果的运算造成较大的影响并直接影响到最终的测量结果。当安装角度α的误差达到0.005°，测量值可以产生25%的错误，这样大大降低了对路面弯沉变形速率（10mm/s）的影响。因此，多普勒激光测速仪的安装角度α的精度尤其突出，是保证路面弯沉变形速率精确测量的前提。

激光器发射的激光束相对路面垂直方向上偏离角度的测量方法，目前有二种测量方法。一种标定方法称为预埋加速度传感器对比标定法，是属于一种传递性质的标定方法。主要通过加速度传感器获得的测量值与多普勒激光测速仪输出的速度值比较达到标定角度的目的，但是这种方法也需要一条专门的试验路，并需要在试验路上埋置加速度传感器，使用和后期的维护成本较高。一般难于在现场实现标定。

另外一种方法，是装有激光测速仪的测试共梁不动，通过移动刻度板，采用摄像机拍摄多个激光点的位置信息，判定激光测速仪的激光束是否平行。以及通过平移激光测速仪下面的标定平台，来实现与激光测速仪的相对运动，计算出激光测速仪之间的正弦值的差，获得激光测速仪的相对夹角值。此种方法虽然理论上可行，但在实际的标定过程中，为了保证4000mm长的标定平台的刚度，其结构必定很笨重，而且还要用到高精度的光学摄像机和速度测量系统，在实际的使用过程中实用性较差，成本高。

如上所述，第一种标定方法是通过传递性质的标定，需要修建一条试验路，并且需要在路上埋置加速度传感器，这样对后续的标定使用及维护都存在诸多不便。

另外一种通过移动激光测速仪底部的标定平台的方法虽然理论上可行，但在实际的标定过程中，为了判定激光测速仪的激光束是否平行，需要专用的刻度板和与激光测速仪数量相同的摄像机，成本费用高，操作复杂。另外，标定平台是模拟车辆行驶速度，难以保证标定平台的运动速度方向与测试车的速度方向平行，实际实施起来必定非常困难。而且为了保证4000mm长的标定平台的刚度，其结构必定较笨重，实用性较差。

针对以上问题，亟需要一种新的用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统及其方法。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统，该系统通过一套伺服控制装置，带动装有若干个激光测速仪的激光测试共梁做垂直运动，通过比较激光测试共梁垂直运动速度值与各激光测速仪的速度值，即可判定各激光测速仪的激光束是否平行，还可以调节激光测速仪与垂直方向的夹角。

该系统还可以在弯沉测试车以正常行驶速度时，快速精确获得参考激光测速仪的实际安装角度值。

本发明的另一个目的还在于提供一种用于路面弯沉测量的激光束平行度调节方法，该方法通过比较激光测试共梁垂直运动速度值与各激光测速仪的速度值，即可判定各激光测速仪的激光束是否平行，还可以调节激光测速仪与垂直方向的夹角。

该方法还可以快速精确获得参考激光测速仪的实际安装角度值。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统，包括：

激光测试共梁，其设置于移动式钢梁架上，所述移动式钢梁架设置于直线导轨平台上，所述激光测试共梁可以随直线导轨平台做水平运动，并且所述激光测试共梁上安装有3台以上的激光测速仪，所述激光测速仪中安装位置距离所述直线导轨平台下方的载荷轮的中心最远的一台作为参考激光测试仪，每台所述激光测速仪分别通过一个速度信号采集装置和控制器相连；

伺服控制装置，其用于控制激光测试共梁做垂直匀速运动；

激光束夹角调节装置，其用于调节激光测速仪与垂直方向的夹角。

作为优选，所述伺服控制装置设置于移动式钢梁架上，包括两台电动推杆以及控制两台电动推杆的两台伺服电机，所述两台电动推杆分别悬挂着激光测试共梁。

作为优选，所述激光测速仪的个数为5，其安装位置距离所述直线导轨平台下方的载荷轮的中心分别为100mm、200mm、300mm、750mm、3600mm。

作为优选，所述激光束夹角调节装置包括上侧板、下侧板以及角度调节板，所述角度调节板的上端、下端分别通过螺丝和上侧板、下侧板相连，所述激光测速仪固定在角度调节板上，可以通过调节螺丝调整激光测速仪的激光束与垂直方向的夹角。

作为优选，所述移动式钢梁架的底梁上安装有减震气弹簧，所述减震气弹簧用于支撑激光测试共梁，并且其数量为5对。

作为优选，所述移动式钢梁架底部设置有滚轮，其可以通过滚轮在直线导轨平台上移动。

作为优选，所述移动式钢梁架采用矩形钢质材料焊接而成。

一种用于路面弯沉测量的激光束平行度调节方法，包括步骤：

S101、伺服控制装置控制激光测试共梁沿垂直方向以速度V_Z做匀速运动，并将速度V_Z值传送给控制器，同时每个速度信号采集装置分别采集各自所对应的激光测速仪的速度，并传送给控制器；

S102、控制器根据接收到的激光测试共梁垂直运动速度V_Z以及每台激光测速仪的速度,计算每台参考激光测速仪在垂直方向的偏转角α_i与参考激光测速仪在垂直方向的偏转角α_RS之间的差值Δα；

S103、判断Δα的值是否大于预设值，如果是，则执行步骤S104；否则，结束此次循环；

S104、激光束夹角调节装置调节激光测速仪在垂直方向的偏转角。

作为优选，在步骤S104之后，包括步骤：

S105、控制器根据公式

计算参考激光测速仪在垂直方向的偏转角α_RS；

其中，

V_RS为参考激光测速仪对应的速度；

V_K为激光测试共梁的水平运动速度。

作为优选，在步骤S102中，Δα根据公式

得出；

其中，

V_DSi为第i个速度信号采集装置采集的其所对应的激光测速仪的速度；

V_RS为参考激光测试仪对应的速度；

V_Z为激光测试共梁沿垂直方向的速度。

本发明的有益效果为：本发明提供一种用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统及其方法，由于所述系统包括：激光测试共梁，其设置于移动式钢梁架上，所述移动式钢梁架设置于直线导轨平台上，所述激光测试共梁可以随直线导轨平台做水平运动，并且所述激光测试共梁上安装有3台以上的激光测速仪，所述激光测速仪中安装位置距离所述直线导轨平台下方的载荷轮的中心最远的一台作为参考激光测试仪，每台所述激光测速仪分别通过一个速度信号采集装置和控制器相连；伺服控制装置，其用于控制激光测试共梁做垂直匀速运动；所以该系统通过一套伺服控制装置，带动装有若干个激光测速仪的激光测试共梁做垂直运动，通过比较激光测试共梁垂直运动速度值与各激光测速仪的速度值，即可判定各激光测速仪的激光束是否平行。由于还系统还包括激光束夹角调节装置，所以可利用激光束夹角调节装置调节激光测速仪与垂直方向的夹角。该系统还可以在弯沉测试车以正常行驶速度时，快速精确获得参考激光测速仪的实际安装角度值。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的激光束平行性测量与调节原理图；

图3是本发明具体实施方式提供的触摸屏的结构示意图。

其中：

1：荷载轮；2：配重块；3：激光测试共梁；4：震气弹簧；5：伺服控制装置；6：移动式钢梁架；7：滚轮；8：导轨平台；9：激光测速仪；10：控制器；11：上侧板；12：螺丝；13：角度调节板；14：螺钉。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本方案主要是通过一套伺服控制装置，带动装有若干个激光测速仪的激光测试共梁做垂直运动，通过比较激光测试共梁垂直运动速度值与各激光测速仪的速度值，即可判定各激光测速仪的激光束是否平行。以及通过弯沉测试车以正常行驶速度时，快速精确获得参考激光测速仪的实际安装角度值。

本系统主要包括激光测试共梁、移动式钢梁架、导轨平台、伺服控制装置、信号采集系统、减震系统、荷载轮及配重块等组成。通过设定伺服控制装置的电动推杆的运行速度，带动装有若干个激光测速仪的激光测试共梁沿垂直方向匀速运动，此时激光测试共梁相对于地面有一个垂直的运动速度，当激光测速仪在竖直方向上有偏角时，激光测试共梁的运动速度在激光测速仪上会有一个分量，通过数学公式计算可知，激光测试共梁与偏转角的余弦乘积即等于激光测速仪测得的速度值，由于激光测试共梁的垂直速度为一预先设定的固定值，激光测速仪的测值可通过信号采集系统得到，因此可以激光束的平行性验证原理判定激光测速仪的激光束是否平行，然后通过激光束夹角调节装置微调激光束与垂直方向上的偏角α值，使激光束平行度的精度到达10^-5。同样地，弯沉测试车在刚性路面上以正常行驶速度时，由于荷载轮的卸载和参考激光测速仪被移出3.6m弯沉盆外，此时，参考激光测速仪数据相对地不会受到荷载轮的影响，即测试车在行驶中，参考激光测速仪测量点的路面没有下沉，因此可以通过相关的计算公式精确得到参考激光测速仪激光束的夹角值。实际测量检验表明，两个激光束的角度差的精度可以达到0.005°。

装置实施例：

图1是本发明具体实施方式提供的用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统的结构示意图。如图1所示，该种用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统包括：激光测试共梁3、伺服控制装置5及激光束夹角调节装置。

激光测试共梁3设置于移动式钢梁架6上，所述移动式钢梁架6设置于直线导轨平台8上，移动式钢梁架6可以随直线导轨平台8做水平运动，并带动激光测试共梁3随直线导轨平台8做水平运动。并且所述激光测试共梁3上安装有3台以上的激光测速仪9，所述激光测速仪9中安装位置距离所述直线导轨平台8下方的载荷轮1的中心最远的一台作为参考激光测试仪，每台所述激光测速仪9分别通过一个速度信号采集装置和控制器10相连。

于本实施例中，作为优选方案，所述激光测速仪9的个数为5，激光测速仪9分别是第一激光测速仪L₁、第二激光测速仪L₂、第三激光测速仪L₃、第四激光测速仪L₄、第五激光测速仪L_RS，其安装位置距离所述直线导轨平台8下方的载荷轮1的中心分别为100mm、200mm、300mm、750mm、3600mm。其中第一、第二、第三、第四激光测速仪（L₁、L₂、L₃、L₄）用于测量路面弯沉速率，第五激光测速仪L₅为参考对照激光器，其数据相对地不会受到后轮荷载1的影响。

于本实施例中，作为优选方案，参见图2，所述速度信号采集装置为数据采集卡，数据采集卡的个数和激光测速仪9的个数相对应，分别为D₁、D₂、D₃、D₄、D₅。第一、第二、第三、第四光测速仪和第五参考激光测速仪分别通过数据线201、202、203、204、205连接到数据采集卡D₁、D₂、D₃、D₄、D₅上，由数据采集卡分别通过数据线101、102、103、104、105连接到控制器10上，数据采集卡D₁、D₂、D₃、D₄、D₅接收第一、第二、第三、第四光测速仪和第五参考激光测速仪的测速数据V_DS1、V_DS2、V_DS3、V_DS4、V_RS，并保存在控制器10内，以便进行后续计算处理。于本实施例中，所述控制器10为计算机处理器。

所述伺服控制装置5用于控制激光测试共梁3做垂直匀速运动。所述伺服控制装置5设置于移动式钢梁架6上，包括两台电动推杆以及控制两台电动推杆的两台伺服电机，所述两台电动推杆分别悬挂着激光测试共梁3。两台电动推杆分别通过数据线连接到计算机处理器上。

所述激光束夹角调节装置用于调节激光测速仪9与垂直方向的夹角。

参见图3，于本实施例中，所述激光束夹角调节装置包括上侧板11、下侧板以及角度调节板13，所述角度调节板13的上下端分别通过螺丝12和上侧板11、下侧板相连，所述激光测速仪9通过螺钉14固定在角度调节板13上，可以通过调节螺丝12对激光测速仪9的激光束与垂直方向上的偏角做微调。具体的，通过转动螺丝12来调节角度调节板13与垂直方向的夹角，角度调节板13的转动带动激光测速仪9的转动，以此来调节激光测速仪9的激光束与垂直方向上的偏角。

于本实施例中，为了保证激光测试共梁3在车辆行驶过程中受力均匀，不会因车辆振动使共梁的转角发生变化，而影响激光测速仪激光束的平行度。在移动式钢梁架6的底梁上安装5对减震气弹簧4，以便支撑整个激光测试共梁3。当然，所述减震气弹簧4的数量并不局限于5对。

于本实施例中，作为优选方案，所述移动式钢梁架6底部设置有滚轮7，移动式钢梁架6可以通过滚轮7在直线导轨平台8上移动，使参考激光测速仪移至3.6M弯沉盆外进行测量，其测量值相对地不会受到荷载轮1的影响。

于本实施例中，作为优选方案，所述移动式钢梁架6采用矩形钢质材料焊接而成。

于本实施例中，为了使参考激光测速仪的测量值相对路面不会受到荷载轮1的影响，可以采用对荷载轮1卸除配重块2的方式，减小荷载轮的负荷对参考激光测速仪的测量影响。

于本实施例中，为了保证激光测试共梁3有足够的刚度，激光测试共梁3采用不锈钢结构材料做成的3800*500*150mm长方体箱形钢梁。

方法实施例：

该种用于路面弯沉测量的激光束平行度调节方法，包括步骤：

S101、伺服控制装置控制激光测试共梁沿垂直方向以速度V_Z做匀速运动，并将速度V_Z值传送给控制器，同时每个速度信号采集装置分别采集各自所对应的激光测速仪的速度，并传送给控制器。

S102、控制器根据接收到的激光测试共梁垂直运动速度V_Z以及每台激光测速仪的速度,计算每台参考激光测速仪在垂直方向的偏转角α_i与参考激光测速仪在垂直方向的偏转角α_RS之间的差值Δα。

S103、判断Δα的值是否大于预设值，如果是，则执行步骤S104；否则，结束此次循环。

S104、激光束夹角调节装置调节激光测速仪在垂直方向的偏转角。

其中，在步骤S102中，Δα根据公式

得出；

其中，

V_DSi为第i个速度信号采集装置采集的其所对应的激光测速仪的速度；

V_RS为参考激光测试仪对应的速度；

V_Z为激光测试共梁沿垂直方向的速度。

具体的，在验证激光束平行性时，首先启动计算机处理器、数据采集卡、激光测速仪和伺服控制装置，然后通过伺服控制装置设定电动推杆运动速度V_Z参数。启动电动推杆推动激光测试共梁沿垂直方向做匀速V_Z运动，并记录移动速度V_Z值送给计算机处理器保存，同时数据采集卡D₁、D₂、D₃、D₄、D₅分别采集五路激光测速仪的速度V_DS1、V_DS2、V_DS3、V_DS4、V_RS，并送给计算机处理器处理。第一、第二、第三、第四激光测速仪和第五参考激光测速仪分别与垂直方向的夹角为α₁、α₂、α₃、α₄、α_RS，则激光测试共梁的垂直运动速度V_Z在五个激光束上的速度分量分别为V_Z×cosα₁、V_Z×cosα₂、V_Z×cosα₃、V_Z×cosα₄、V_Z×cosα_RS,并且各个速度分量等于激光测速仪测量获得的速度V_DS1、V_DS2、V_DS3、V_DS4、V_RS。

因此，有：

V_DS1＝V_Z×cosα₁；

V_DS2＝V_Z×cosα₂

V_DS3＝V_Z×cosα₃

V_DS4＝V_Z×cosα₄

V_RS＝V_Z×cosα_RS

以第五激光测速仪为参考，则有：

$\cos {\mathrm{\α}}_1-{\cos \mathrm{\α}}_{\mathrm{RS}}=\frac{V_{\mathrm{DS}1}-V_{\mathrm{RS}}}{V_Z}=\frac{{\mathrm{\δ}}_{V1}}{V_Z};$

$\cos {\mathrm{\α}}_2-{\cos \mathrm{\α}}_{\mathrm{RS}}=\frac{V_{\mathrm{DS}2}-V_{\mathrm{RS}}}{V_Z}=\frac{{\mathrm{\δ}}_{V2}}{V_Z};$

$\cos {\mathrm{\α}}_3-{\cos \mathrm{\α}}_{\mathrm{RS}}=\frac{V_{\mathrm{DS}3}-V_{\mathrm{RS}}}{V_Z}=\frac{{\mathrm{\δ}}_{V3}}{V_Z};$

$\cos {\mathrm{\α}}_4-{\cos \mathrm{\α}}_{\mathrm{RS}}=\frac{V_{\mathrm{DS}4}-V_{\mathrm{RS}}}{V_Z}=\frac{{\mathrm{\δ}}_{V4}}{V_Z};$

将实际测量获得的V_DS1、V_DS2、V_DS3、V_DS4、V_RS、V_Z值代入上式，即可求出cosα₁-cosα_RS、cosα₂-cosα_RS、cosα₃-cosα_RS、cosα₄-cosα_RS差值。当cosα₁-cosα_RS≠0时，根据平行性原理判定第一个激光束线与第五个激光束线不平行，当cosα₁-cosα_RS＞0时，说明第一激光测速仪的夹角为α₁小于第五激光测速仪的夹角为α_RS，因此需要对固定激光测速仪的角度调节板13进行调节。通过调节螺丝12对其与垂直方向上的夹角α₁做微调，使cosα₁-cosα_RS的精度达到10^-5，由此可以获得α₁-α_RS的精度可以达到0.005°。采取同样的测量步骤和调节方法，使得α₂-α_RS、α₃-α_RS、α₄-α_RS的精度达到0.005°。

为了精确获得第五参考激光测速仪的夹角α_RS值，需要对路面弯沉检测车在实际行驶状态下精确测出第五参考激光测速仪的夹角α_RS值，以标定系统的其它夹角值。为解决以上问题，在步骤S104之后，包括步骤：

S105、控制器根据公式

计算参考激光测速仪在垂直方向的偏转角α_RS；

其中，

V_RS为参考激光测速仪对应的速度；

V_K为激光测试共梁的水平运动速度。

具体的，根据多普勒激光测速仪的测量原理，车辆以速度V_K行驶，即激光测试共梁以速度V_K的水平运动速度行驶，路面弯沉速率V_DE,激光测速仪的输出速度V_DS，如图所示，则有如下公式：

V_DS＝V_DE×cosα+V_K×sinα

第五激光测速仪是参考对照激光器，通过卸载测试车配重块2，减小荷载轮1对地负荷，以及向前移动钢梁架6，使第五参考激光测速仪距离荷载轮1中心大于3.6m，第五参考激光测速仪的数据相对地不会受到荷载轮1的影响，即测试车在行驶中路面没有下沉，该处的路面弯沉速率V_DE＝0，根据上述公式可以得出第五参考激光测速仪的夹角α_RS值，即：

$\sin {\mathrm{\α}}_{\mathrm{RS}}=\frac{V_{\mathrm{RS}}-V_{\mathrm{DE}}\×\cos \mathrm{\α}}{V_K}=\frac{V_{\mathrm{RS}}}{V_K}$

${\mathrm{\α}}_{\mathrm{RS}}=\arcsin \left(\frac{V_{\mathrm{RS}}}{V_K}\right)$

综上所述，此种标定方法中，激光测试共梁的刚性、减震和受力均匀为路面弯沉检测设备所必需保证的。将伺服控制装置、减震系统、直线移动平台、移动式钢梁架、激光测试共梁和信号采集系统构成激光束平行度调节系统和测量方法，系统结构简单，原理方法易懂，测量精度高。此外，本套设备现场操作简单易行，完成整个共梁中各激光器的角度测量标定过程也非常简单快捷。

充分利用不锈钢钢材组成的箱式共梁，其结构刚度好。通过减震和计算方法消除移动过程中因共梁振动因数对各激光多普勒测速仪的影响。将伺服控制系统、减震系统、直线移动平台、移动式钢梁架、激光测试共梁和信号采集系构成一整套用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统和测量方法。系统结构简单，原理方法易懂，测量精度为高，无须专用设备和试验条件，即可在现场使用，有很高的推广使用价值。利用平行性验证原理和角度调节装置得出激光测速仪角度差值，其角度差的测量精度为0.005°。车辆在正常行驶中，通过对载荷轮的卸载和移动激光测试共梁方式，采集所获得的车辆实际速度信息和3.6M弯沉盆外的参考激光测速仪的速度值，一方面符合实际使用情况，增加了数据的可靠性和计算精度，另一方面无须专用设备和试验条件，降低标定试验成本。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统，其特征在于，包括：

激光测试共梁（3），其设置于移动式钢梁架（6）上，所述移动式钢梁架（6）设置于直线导轨平台（8）上，所述激光测试共梁（3）可以随直线导轨平台（8）做水平运动，并且所述激光测试共梁（3）上安装有3台以上的激光测速仪（9），所述激光测速仪（9）中安装位置距离所述直线导轨平台（8）下方的载荷轮（1）的中心最远的一台作为参考激光测试仪，每台所述激光测速仪（9）分别通过一个速度信号采集装置和控制器相连；

伺服控制装置（5），其用于控制激光测试共梁（3）做垂直匀速运动；

激光束夹角调节装置，其用于调节激光测速仪（9）与垂直方向的夹角。

2.根据权利要求1所述的用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统，其特征在于，所述伺服控制装置（5）设置于移动式钢梁架（6）上，包括两台电动推杆以及控制两台电动推杆的两台伺服电机，所述两台电动推杆分别悬挂着激光测试共梁（3）。

3.根据权利要求1所述的用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统，其特征在于，所述激光测速仪（9）的个数为5，其安装位置距离所述直线导轨平台（8）下方的载荷轮（1）的中心分别为100mm、200mm、300mm、750mm、3600mm。

4.根据权利要求1所述的用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统，其特征在于，所述激光束夹角调节装置包括上侧板、下侧板以及角度调节板（13），所述角度调节板的上端、下端分别通过螺丝（12）和上侧板、下侧板相连，所述激光测速仪（9）固定在角度调节板上，可以通过调节螺丝（12）调整激光测速仪（9）的激光束与垂直方向的夹角。

5.根据权利要求3所述的用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统，其特征在于，所述移动式钢梁架（6）的底梁上安装有减震气弹簧（4），所述减震气弹簧（4）用于支撑激光测试共梁（3），并且其数量为5对。

6.根据权利要求1所述的用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统，其特征在于，所述移动式钢梁架（6）底部设置有滚轮（7），其可以通过滚轮（7）在直线导轨平台（8）上移动。

7.根据权利要求1所述的用于路面弯沉测量的激光束平行度调节系统，其特征在于，所述移动式钢梁架（6）采用矩形钢质材料焊接而成。

8.一种用于路面弯沉测量的激光束平行度调节方法，其特征在于，包括步骤：

S101、伺服控制装置控制激光测试共梁沿垂直方向以速度V_Z做匀速运动，并将速度V_Z值传送给控制器，同时每个速度信号采集装置分别采集各自所对应的激光测速仪的速度，并传送给控制器；

S102、控制器根据接收到的激光测试共梁垂直运动速度V_Z以及每台激光测速仪的速度,计算每台参考激光测速仪在垂直方向的偏转角α_i与参考激光测速仪在垂直方向的偏转角α_RS之间的差值Δα；

S103、判断Δα的值是否大于预设值，如果是，则执行步骤S104；否则，结束此次循环；

S104、激光束夹角调节装置调节激光测速仪在垂直方向的偏转角。

9.根据权利要求7所述的用于路面弯沉测量的激光束平行度调节方法，其特征在于，在步骤S104之后，包括步骤：

S105、控制器根据公式

计算参考激光测速仪在垂直方向的偏转角α_RS；

其中，

V_RS为参考激光测速仪对应的速度；

V_K为激光测试共梁的水平运动速度。

10.根据权利要求7所述的用于路面弯沉测量的激光束平行度调节方法，其特征在于，在步骤S102中，Δα根据公式

得出；

其中，

V_DSi为第i个速度信号采集装置采集的其所对应的激光测速仪的速度；

V_RS为参考激光测试仪对应的速度；

V_Z为激光测试共梁沿垂直方向的速度。

Images