CN105277434B - 一种沥青混合料车辙形变特性采集装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种沥青混合料车辙形变特性采集装置，包括装置支撑机构和采集机构，其中，所述装置支撑机构包括装置底座、左右支架和手动螺纹升降杆。所述采集机构包括驱动电机，螺纹杆和采集平台，驱动电机固定在螺纹杆底部，由驱动电机带动螺纹杆以及采集平台的运动。采集平台可以分为升降平台和旋转平台，其分别适用于表面平整类试件和曲面类试件。此外，本发明还提供了一种沥青混合料车辙形变特性采集系统，包括电脑，线阵扫描相机和上述沥青混合料车辙形变特性采集装置，所述线阵扫描相机通过传输线与电脑连接。本发明的沥青混合料车辙形变特性采集装置及系统能提高后阶段的图像处理检测精度，为提高沥青混合料车辙形变图像检测精度提供了保障。
Description
技术领域
本发明涉及一种沥青混合料车辙形变特性采集装置及系统，属于沥青路面车辙程度评价领域。
背景技术
对于沥青路面的车辙病害，目前常用的病害程度评价技术有车辙深度测试、车辙路表二维形态测试，而这些测试方法都是对车辙宏观形变外貌的描述，表征结果受测试地点、测试样本数量影响很大。
传统的沥青混合料图像采集装置只用于对标准芯样进行拍照，也未对芯样尺寸做具体要求，由于沥青混合料骨料分布的离散随机性，这很大程度上影响了后期图像处理结果的精度。同时，对横截面平整的试件的拍摄过程，需依赖另外的成像机构，并且所能采集的尺寸较小，无法充分发挥沥青混合料图像采集装置的优点；此外，现有图像采集装置未对旋转芯样进行调平处理，采集出来的图像易出现抖动失真现象，进而对后续的处理结果产生影响。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种沥青混合料车辙形变特性采集装置，能为后阶段的图像处理过程提高检测精度，并且作为一种两用式采集装置，为提高沥青混合料车辙形变图像检测精度提供了保障。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种沥青混合料车辙形变特性采集装置，其特征在于，包括装置支撑机构和采集机构，其中，
所述装置支撑机构包括装置底座12、左侧支架3a、右侧支架3b和手动螺纹升降杆11，所述左侧支架3a和右侧支架3b的下部对称固定在装置底座12左右两侧，右侧支架3b的顶部设有U形凹槽结构，手动螺纹升降杆11固定在左侧支架3a的顶部，其顶端呈U形凹槽状；
所述采集机构包括驱动电机9，螺纹杆2和采集平台，所述驱动电机9固定在装置底座12上，位于装置底座12与水平载物台1之间，紧靠装置底座12，并且分别与两侧对称设置的螺纹杆2底部固定连接，通过驱动电机9的转动带动螺纹杆2旋转，采集平台两侧分别搭接在螺纹杆2上。
可选地，根据所需采集图像的沥青混合料试件的不同形状，采集平台可以分为升降平台和旋转平台，其分别适用于表面平整类试件和曲面类试件。
所述升降平台可以是水平载物台1，该水平载物台1位于驱动电机9上方，其前端可以刻有刻度，其两侧对称设有螺纹槽，利用螺纹槽与螺纹杆2搭接，螺纹杆2贯穿水平载物台1，并且通过爬杆现象实现其在螺纹杆2上升降。
所述旋转平台包括套筒5、沥青混合料曲面类试件和水平气泡仪10，所述套筒5边缘呈锯齿状，其外端设有外支架结构，该锯齿结构与螺纹杆2上端搭接，装载试件时，套筒5固定在沥青混合料曲面类试件两端，呈对称布置，固定后，右侧套筒5的外支架结构架设在右侧支架3b顶部的U型凹槽中，左侧套筒5外支架结构搭接在手动螺纹升降杆11顶端的U形凹槽内。套筒5周身要求表面平滑，左侧套筒5外支架结构水平设置水平气泡仪10，可观察检验旋转平台是否处于水平位置。固定在左侧支架3a顶部的手动螺纹升降杆11与水平气泡仪10无接触。旋转平台的水平调节由水平气泡仪10和手动螺纹升降杆11实现。
本发明还提供了一种沥青混合料车辙形变特性采集系统，其特征在于，包括电脑7，线阵扫描相机6和上述的沥青混合料车辙形变特性采集装置，电脑7用于量化分析其形变特征，线阵扫描相机6用于获取沥青混合料车辙形变特征图像。所述线阵扫描相机6通过传输线与电脑7连接，工作时，线阵扫描相机6的快门间隔时间等于采集平台运动过单次扫描宽度的时间。
本发明提供的技术方案达到了如下的有益效果：
1)通过单个螺纹杆实现升降平台与旋转平台的运行，形成稳定的驱动构造，以及通过水平气泡实现的灵敏的调平功能，能为后阶段的图像处理过程提高检测精度；
2)两用式采集系统，为提高沥青混合料车辙形变图像检测精度提供了保障。
3)运用工业线阵扫描相机实现图像的采集，提高图像的真实度，为后续处理工作减少因图像采集问题带来的影响。
附图说明
图1是本发明的沥青混合料车辙形变特性采集装置系统的总图。
图2是本发明的沥青混合料车辙形变特性采集装置的主视图。
图3是本发明的沥青混合料车辙形变特性采集装置的手动螺纹升降杆细节放大图，其中，(a)主视图，(b)侧视图。
图中，1.水平载物台；2.螺纹杆；3a.左侧支架；3b.右侧支架；4.沥青混合料芯样试件；5.套筒；6.线阵扫描相机；7.电脑；8.沥青混合料长方体试件；9.驱动电机；10.水平气泡仪；11.手动螺纹升降杆；12.装置底座；13.固定螺母；14.升降螺母。
具体实施方式
为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的介绍。
本发明的基本思路是：通过单个螺纹杆实现升降平台与旋转平台的运行，运用工业线阵扫描相机实现图像的采集，提高图像的真实度，为后续处理工作减少因图像采集问题带来的影响。
本发明的沥青混合料车辙形变特性采集装置(见图2)，包括装置支撑机构和采集机构，其中：
所述装置支撑机构包括装置底座12、左侧支架3a、右侧支架3b和手动螺纹升降杆11，所述左侧支架3a和右侧支架3b的下部对称固定在装置底座12左右两侧，右侧支架3b的顶部设有U形凹槽结构，手动螺纹升降杆11固定在左侧支架3a的顶部，其顶端呈U形凹槽状(见图3(a)和(b))。
所述采集机构包括驱动电机9，螺纹杆2和采集平台，所述驱动电机9固定在装置底座12上，位于装置底座12与水平载物台1之间，紧靠装置底座12，并且分别与两侧对称设置的螺纹杆2底部固定连接，通过驱动电机9的转动带动螺纹杆2旋转。采集平台两侧分别搭接在螺纹杆2上。
根据所需采集图像的沥青混合料试件的不同形状，采集平台可以分为升降平台和旋转平台：
升降平台适用于表面平整类试件(如沥青混合料长方体试件8)。所述升降平台可以是水平载物台1，该水平载物台1位于驱动电机9上方，其前端刻有刻度，两侧对称布置螺纹槽，利用螺纹槽与螺纹杆2搭接，螺纹杆2可顺着水平载物台1上的螺纹槽旋转贯穿，通过爬杆现象可以实现水平载物台1在螺纹杆2上升降。使用前需卸载旋转平台，将沥青混合料长方体试件8放置并紧靠水平载物台1右边一侧，利用水平载物台自带的刻度标定试件长度。工作时，打开驱动电机9转动螺纹杆2，螺纹杆2顺着螺纹槽带动水平载物台1实现升降。
旋转平台适用于曲面类试件(如沥青混合料芯样试件4)。所述旋转平台包括套筒5、沥青混合料曲面类试件和水平气泡仪10，所述套筒5边缘呈锯齿状，其外端设有外支架结构，该锯齿结构与螺纹杆2上端搭接，装载试件时，可直接将套筒5夹持固定在沥青混合料芯样试件4两端，呈对称布置，夹持时保证沥青混合料芯样试4位于套筒中间部位，套筒中轴线贯穿沥青混合料芯样试件4的轴心。固定后，右侧套筒5外支架架设在右侧支架3b顶部的U型凹槽中，左侧套筒5的外支架搭接在手动螺纹升降杆11顶端的U形凹槽内。套筒5周身要求表面平滑，左侧套筒5外支架水平设置水平气泡仪10，可观察检验旋转平台是否处于水平位置。固定在左侧支架3a顶部的手动螺纹升降杆11与水平气泡仪10无接触。在试件装载后，通过观测水平气泡10、转动手动螺纹升降杆11调整旋转平台左侧的水平高度，实现旋转平台的调平。工作时，打开驱动电机9转动螺纹杆2，通过螺纹杆2上的螺纹带动套筒外侧的齿轮运动，实现对旋转平台的驱动。
本发明还提供了一种沥青混合料车辙形变特性采集系统(见图1)，其特征在于，包括电脑7，线阵扫描相机6和上述的沥青混合料车辙形变特性采集装置，电脑7用于量化分析其形变特征，线阵扫描相机6用于获取沥青混合料车辙形变特征图像。所述线阵扫描相机6通过传输线与电脑7连接。
工作时，先由线阵扫描相机6获取沥青混合料车辙形变图像，实时输出并保存于电脑7中，之后由电脑7进行图像的处理分析，并最终将量化数据以表格形式输出保存。对于曲面类试件，在试件装载后，通过观测水平气泡10、转动手动螺纹升降杆11进行调平处理，驱动电机9保持匀速低速工作，通过控制沥青混合料车辙形变特性采集装置的旋转平台的线旋转速度，保证曝光周期内旋转的宽度与线阵扫描相机6单次采集的宽度一致，计算机将获得的图片进行拼接，获取并储存沥青混合料芯样断面图像。对于表面平整类试件，沥青混合料车辙形变特性采集装置的驱动电机9带动升降平台运行，驱动电机9保持匀速低速工作，保证线阵扫描相机6的快门间隔时间等于试件移动过单次扫描宽度的时间，拍摄下试件的局部外表面积，由电脑7控制图像的采集、拼接、存储、分析等步骤，最终完成沥青混合料车辙形变细观特性的采集。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种沥青混合料车辙形变特性采集装置，其特征在于，包括装置支撑机构和采集机构，其中，
所述装置支撑机构包括装置底座、两侧支架和手动螺纹升降杆，所述两侧支架的下部对称固定在装置底座左右两侧，一侧支架的顶部设有U形凹槽结构，手动螺纹升降杆固定在另一侧支架的顶部，其顶端呈U形凹槽状；
所述采集机构包括驱动电机，螺纹杆和采集平台，所述驱动电机固定在装置底座上，位于装置底座与水平载物台之间，紧靠装置底座，并且分别与两侧对称设置的螺纹杆的底部固定连接，所述采集平台两侧分别搭接在螺纹杆上。
2.如权利要求1所述的一种沥青混合料车辙形变特性采集装置，其特征在于，采集平台是升降平台和/或旋转平台。
3.如权利要求2所述的一种沥青混合料车辙形变特性采集装置，其特征在于，所述升降平台是水平载物台，该水平载物台位于驱动电机上方，其两侧对称设有螺纹槽，所述螺纹槽与螺纹杆搭接，螺纹杆贯穿水平载物台。
4.如权利要求3所述的一种沥青混合料车辙形变特性采集装置，其特征在于，所述水平载物台前端刻有刻度。
5.如权利要求2所述的一种沥青混合料车辙形变特性采集装置，其特征在于，所述旋转平台包括套筒、沥青混合料曲面类试件和水平气泡仪，所述套筒边缘呈锯齿状，其外端设有外支架结构，该锯齿结构与螺纹杆上端搭接，套筒固定在沥青混合料曲面类试件两端，呈对称布置，右侧套筒的外支架结构架设在右侧支架顶部的U型凹槽中，左侧套筒的外支架结构搭接在手动螺纹升降杆顶端的U形凹槽内，套筒周身表面平滑，水平气泡仪水平设置在左侧套筒外支架结构上。
6.一种沥青混合料车辙形变特性采集系统，其特征在于，包括电脑，线阵扫描相机和如权利要求1所述的沥青混合料车辙形变特性采集装置，所述线阵扫描相机与电脑连接。
7.如权利要求6所述的一种沥青混合料车辙形变特性采集系统，其特征在于，所述线阵扫描相机的快门间隔时间等于采集平台运动过单次扫描宽度的时间。
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