CN105092116A - 路面载荷分布多点级联式压电检测网 - Google Patents

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李晓韬
董景石
贾艳辉
任金鹏
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Jilin University
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Abstract

本发明公开了一种路面载荷分布多点级联式压电检测网，旨在解决目前现有方法测量效率低，精度差，工作人员劳动强度大的问题。路面载荷分布多点级联式压电检测网主要由壳体(1)、柔性基板(2)与压电片(3)组成，提供了一种结构简单、检测精度高、累积误差小、功能完整、操作简便、易于安装、通用性强、成本较低、性能可靠的可满足路面检测行业对路面载荷检测要求的路面载荷分布多点级联式压电检测网。

Description

路面载荷分布多点级联式压电检测网
技术领域
本发明涉及一种公路检测领域的检测设备，更具体的说，它涉及一种路面载荷分布多点级联式压电检测网。
背景技术
为保证汽车的安全行驶，实现道路运输的高效、舒适和安全，进行路面载荷的测量是公路检测领域的主要检测项目之一。目前，对路面载荷的测量主要停留在力传感器分别测量，效率低，精度差，工作人员劳动强度大。采用压电效应测量技术对公路载荷进行检测由于具有快速、准确和高可靠性等特点有望解决以上技术瓶颈，对于提高公路载荷的测量精度和自动化程度具有重要意义。本发明采用中空圆柱形壳体构成的网状结构及压电效应检测路面载荷，使路面载荷能够良好的传递到压电片上并生成路面载荷信号，同时可以根据需要增减柔性基板上的传感器数量。系统结构简单，便于加工、使用和运输，提高了路面载荷测量结果的准确度，对公路检测领域的技术进步具有重要意义。
发明内容
本发明针对目前采用单个力传感器测量路面载荷的现状，设计了一种中空圆柱形壳体构成的压电效应网状结构，系统结构简单、检测精度高、累积误差小、功能完整、操作简便、易于安装、通用性强、成本较低、性能可靠，可满足公路检测行业对路面检测要求。
参阅图1至图5，为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现。本发明所提供的路面载荷分布多点级联式压电检测网包括有壳体、柔性基板与压电片。
一组壳体与柔性基板的螺纹孔螺纹固定连接，壳体内部的四个平面与四个压电片分别粘接固定连接。
技术方案中所述的壳体是顶部为中空长方体且底部为螺纹圆柱的零件，壳体的中空长方体的四棱各加工一个长孔。
技术方案中所述的柔性基板为高强度橡胶制成的矩形零件，柔性基板表面加工一组圆形螺纹孔。
技术方案中所述的压电片为由压电陶瓷制作的矩形零件。
本发明的有益效果是：
(1)本发明采用柔性基板作为壳体的基础零件，可以避免刚性基板在公路载荷下的重载永久变形。同时采用的壳体和压电片的数量可以根据实际需要确定并拆装，可以取得更高的测量速度和测量精度。
(2)本发明采用中空长方体且底部为螺纹圆柱的结构，方便压电片的安装和穿线，底部采用螺纹圆柱便于壳体的安装。
(3)本发明的主要零件采用标准量具钢进行加工，首先，标准型钢产量大，机械加工工序少，制作简单，生产成本较低；其次，作为测量仪器的重要附件，采用标准型钢具有一定的强度，能够在长期使用中不变形，保证测量的精度，可以满足国家标准对测量精度的要求。
附图说明
图1是路面载荷分布多点级联式压电检测网的轴测图；
图2是路面载荷分布多点级联式压电检测网的壳体1和压电片3的轴测图；
图3是路面载荷分布多点级联式压电检测网的壳体1和压电片3的轴测剖视图；
图4是路面载荷分布多点级联式压电检测网的壳体1的轴测图；
图5是路面载荷分布多点级联式压电检测网的柔性基板2的轴测图；
图中：1.壳体，2.柔性基板，3.压电片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述:
参阅图1至图5，路面载荷分布多点级联式压电检测网包括有壳体1、柔性基板2与压电片3。
壳体1是顶部为中空长方体且底部为螺纹圆柱的零件，壳体1的中空长方体的四棱各加工一个长孔，柔性基板2为高强度橡胶制成的矩形零件，柔性基板2表面加工一组圆形螺纹孔，一组壳体1与柔性基板2的螺纹孔螺纹固定连接，压电片3为由压电陶瓷制作的矩形零件，壳体1内部的四个平面与四个压电片3分别粘接固定连接。
路面载荷分布多点级联式压电检测网的使用方法：将路面载荷分布多点级联式压电检测网放置在公路的预制坑中，根据检测面积选择壳体和压电片的个数，当汽车压过路面载荷分布多点级联式压电检测网的壳体上表面时，壳体发生变形并带动压电片变形将载荷信号转换为电信号输出，完成路面载荷的测定。

Claims (4)

1.一种路面载荷分布多点级联式压电检测网，其特征在于，所述的路面载荷分布多点级联式压电检测网由壳体(1)、柔性基板(2)与压电片(3)组成；
一组壳体(1)与柔性基板(2)的螺纹孔螺纹固定连接，壳体(1)内部的四个平面与四个压电片(3)分别粘接固定连接。
2.按照权利要求1所述的路面载荷分布多点级联式压电检测网，其特征在于所述的壳体(1)是顶部为中空长方体且底部为螺纹圆柱的零件，壳体(1)的中空长方体的四棱各加工一个长孔。
3.按照权利要求1所述的路面载荷分布多点级联式压电检测网，其特征在于所述的柔性基板(2)为高强度橡胶制成的矩形零件，柔性基板(2)表面加工一组圆形螺纹孔。
4.按照权利要求1所述的路面载荷分布多点级联式压电检测网，其特征在于所述的压电片(3)为由压电陶瓷制作的矩形零件。
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