CN108151682A - 一种便携式松铺层平整度测量装置及测量方法 - Google Patents

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刘洪海
张志跃
王睿
黄亚丽
王平孝
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces

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Abstract

本发明公开了一种便携式松铺层平整度测量装置及测量方法，包括折叠梁、折叠杆、传感器放置台和测距传感器；两个折叠梁端部相对设置，且端部铰接；四个折叠杆均分成两组，每组折叠杆与一个折叠梁中部铰接；每组的两个折叠杆的中部铰接在折叠梁中部的两侧；四个折叠杆相对的端部均铰接在传感器放置台上，测距传感器设置在传感器放置台上；当两个折叠梁向上对折时，折叠杆与折叠梁重合。本发明所述平整度采用传感器自动测量，高效快捷，准确度高；传感器使用三角法测距原理，相比于其他测距传感器精度高，提高了路面平整度测量得精度。

Description

一种便携式松铺层平整度测量装置及测量方法
技术领域
本发明属于松铺层平整度测量领域，特别涉及一种便携式松铺层平整度测量装置及测量方法。
背景技术
路面平整度是路表面纵向凹凸量的偏差值，是路面评价及路面施工验收的一个重要指标。路面平整度高低直接影响行车的安全性、舒适性及路面使用寿命。路面平整度低时，易导致行车颠簸，影响行车的安全性和舒适性。而且，行车颠簸加剧了汽车各零部件的损坏和轮胎的磨损。因此，为了减少振动冲击力，提高行车舒适性、安全性，路面应具有较高的平整度。
目前，路面平整度测量主要有以下几种方式，分别是：连续式平整度仪、颠簸累积仪和3m直尺。
其中连续式平整度仪、颠簸累积仪只适用于测量摊铺碾压完成后的成型路面平整度，3m直尺不仅可以用于测量成型路面平整度，而且可以用于测量松铺层平整度。但是，3m直尺法在进行沥青路面松铺层平整度测量时，存在一些不足：
(1)3m直尺法通过塞尺测定直尺与路表面的最大间隙评价路面平整度，测量结果易受人为因素影响，产生较大的测量误差。
(2)由于热拌沥青混合料摊铺温度较高，3m直尺在使用一段时间后，容易发生曲翘变形，从而影响测量精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便携式松铺层平整度测量装置及测量方法，以解决上述问题。
为实现上述目的本发明采用以下技术方案：
一种便携式松铺层平整度测量装置，包括折叠梁、折叠杆、传感器放置台和测距传感器；两个折叠梁端部相对设置，且端部铰接；四个折叠杆均分成两组，每组折叠杆与一个折叠梁中部铰接；每组的两个折叠杆的中部铰接在折叠梁中部的两侧；四个折叠杆相对的端部均铰接在传感器放置台上，测距传感器设置在传感器放置台上；当两个折叠梁向上对折时，折叠杆与折叠梁重合。
进一步的，两个折叠梁铰接；传感器放置台朝向折叠梁的侧边上开设有半圆形的槽，槽口大小与折叠梁匹配，当折叠梁向上对折时，折叠梁能卡在槽口内。
进一步的，折叠梁远离折叠梁铰接点的端部均设置有端盖，一端端盖上固定设置有张紧弹簧，另一端的端盖上设置有螺栓，螺栓上套设有螺母；螺栓和张紧弹簧之间设置有钢丝绳。
进一步的，传感器放置台上开设有矩形孔，矩形孔的大小与测距传感器相匹配，且矩形孔的上端开口大于下端开口。
进一步的，测距传感器上设置有传感器显示屏和传感器控制按钮；测距传感器的下表面一端设置有激光发射口和激光接收口，另一端设置有激光发射口和激光接收口。
进一步的，一种基于便携式松铺层平整度测量装置的测量方法，所述便携式松铺层平整度测量装置包括折叠梁、折叠杆、传感器放置台和测距传感器；两个折叠梁端部相对设置，且端部铰接；四个折叠杆均分成两组，每组折叠杆与一个折叠梁中部铰接；每组的两个折叠杆的中部铰接在折叠梁中部的两侧；四个折叠杆相对的端部均铰接在传感器放置台上，测距传感器设置在传感器放置台上；当两个折叠梁向上对折时，折叠杆与折叠梁重合；
折叠梁远离折叠梁铰接点的端部均设置有端盖，一端端盖上固定设置有张紧弹簧，另一端的端盖上设置有螺栓，螺栓上套设有螺母；螺栓和张紧弹簧之间设置有钢丝绳；
传感器放置台上开设有矩形孔，矩形孔的大小与测距传感器相匹配，且矩形孔的上端开口大于下端开口；
测距传感器上设置有传感器显示屏和传感器控制按钮；测距传感器的底部设置有两个红外线发射口和两个红外线接收口；红外线发射口和接收口交错设置；
所述基于便携式松铺层平整度测量装置的测量方法，包括以下步骤：
1)将处于折叠状态的测量仪器展开，旋转螺栓的螺母，使得钢丝绳拉直；
2)然后放置测距传感器，测距传感器的红外线接收口发射口朝下插在矩形孔中，然后选择待测量路段，将展开的测量仪器放置在测量路段上，打开测距传感器并读数得dA，dB；
则得：
di＝|dA-dB|
为某一测点的路面纵向到钢丝绳的距离；
3)测量n次后，可得差值d1,d2…dn，按下式计算一定区间的松铺层平整度标准差：
式中：σi—松铺层平整度标准差，mm；
n—采样点数；
—n个路面纵向高差的平均值，单位mm。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
本发明所述平整度采用传感器自动测量，高效快捷，准确度高；传感器使用三角法测距原理，相比于其他测距传感器精度高，提高了路面平整度测量得精度。
本专利中减少了人工操作，克服了测量准确度低以及效率低的问题。
本发明结构简单，操作方便，可折叠机构使得装置携带方便。
附图说明
图1为平整度测量仪主视图；
图2为平整度测量仪折叠梁俯视图；
图3为平整度测量仪折叠后的简图；
图4为传感器结构示意图；
图5为传感器放置台的结构示意图；
图中，1为折叠梁；3为折叠杆；4为传感器放置台；5为测距传感器；6为螺栓；7为张紧弹簧；8端盖；10为钢丝绳；11为传感器显示屏；12为传感器控制按钮。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步说明：
请参阅图1-图5，一种便携式松铺层平整度测量装置，包括折叠梁1、折叠杆3、传感器放置台4和测距传感器5；两个折叠梁1端部相对设置，且端部铰接；四个折叠杆3均分成两组，每组折叠杆3与一个折叠梁1中部铰接；每组的两个折叠杆3的中部铰接在折叠梁1中部的两侧；四个折叠杆3相对的端部均铰接在传感器放置台4上，测距传感器5设置在传感器放置台4上；当两个折叠梁1向上对折时，折叠杆3与折叠梁1重合。
两个折叠梁1铰接；传感器放置台4朝向折叠梁的侧边上开设有半圆形的槽，槽口大小与折叠梁1匹配，当折叠梁1向上对折时，折叠梁1能卡在槽口内。
折叠梁1远离折叠梁铰接点的端部均设置有端盖8，一端端盖8上固定设置有张紧弹簧7，另一端的端盖8上设置有螺栓6，螺栓6上套设有螺母；螺栓6和张紧弹簧7之间设置有钢丝绳10。
传感器放置台4上开设有矩形孔，矩形孔的大小与测距传感器5相匹配，且矩形孔的上端开口大于下端开口。
测距传感器5上设置有传感器显示屏11和传感器控制按钮12；测距传感器5的下表面一端设置有激光发射口和激光接收口，另一端设置有激光发射口和激光接收口。
所述基于便携式松铺层平整度测量装置的测量方法，包括以下步骤：
1)将处于折叠状态的测量仪器展开，旋转螺栓6的螺母，使得钢丝绳10拉直；
2)然后放置测距传感器5，测距传感器5的红外线接收口发射口朝下插在矩形孔中，然后选择待测量路段，将展开的测量仪器放置在测量路段上，打开测距传感器并读数得dA，dB；
则得：
di＝|dA-dB|
为某一测点的路面纵向到钢丝绳的距离；
3)测量n次后，可得差值d1,d2…dn，按下式计算一定区间的松铺层平整度标准差：
式中：σi—松铺层平整度标准差，mm；
n—采样点数；
—n个路面纵向位高差的平均值，单位mm。

Claims (6)

1.一种便携式松铺层平整度测量装置，其特征在于，包括折叠梁(1)、折叠杆(3)、传感器放置台(4)和测距传感器(5)；两个折叠梁(1)端部相对设置，且端部铰接；四个折叠杆(3)均分成两组，每组折叠杆(3)与一个折叠梁(1)中部铰接；每组的两个折叠杆(3)的中部铰接在折叠梁(1)中部的两侧；四个折叠杆(3)相对的端部均铰接在传感器放置台(4)上，测距传感器(5)设置在传感器放置台(4)上；当两个折叠梁(1)向上对折时，折叠杆(3)与折叠梁(1)重合。
2.根据权利要求1所述的一种便携式松铺层平整度测量装置，其特征在于，两个折叠梁(1)铰接；传感器放置台(4)朝向折叠梁的侧边上开设有半圆形的槽，槽口大小与折叠梁(1)匹配，当折叠梁(1)向上对折时，折叠梁(1)能卡在槽口内。
3.根据权利要求1所述的一种便携式松铺层平整度测量装置，其特征在于，折叠梁(1)远离折叠梁铰接点的端部均设置有端盖(8)，一端端盖(8)上固定设置有张紧弹簧(7)，另一端的端盖(8)上设置有螺栓(6)，螺栓(6)上套设有螺母；螺栓(6)和张紧弹簧(7)之间设置有钢丝绳(10)。
4.根据权利要求1所述的一种便携式松铺层平整度测量装置，其特征在于，传感器放置台(4)上开设有矩形孔，矩形孔的大小与测距传感器(5)相匹配，且矩形孔的上端开口大于下端开口。
5.根据权利要求4所述的一种便携式松铺层平整度测量装置，其特征在于，测距传感器(5)上设置有传感器显示屏(11)和传感器控制按钮(12)；测距传感器(5)的下表面一端设置有激光发射口和激光接收口，另一端设置有激光发射口和激光接收口。
6.一种基于便携式松铺层平整度测量装置的测量方法，其特征在于，所述便携式松铺层平整度测量装置包括折叠梁(1)、折叠杆(3)、传感器放置台(4)和测距传感器(5)；两个折叠梁(1)端部相对设置，且端部铰接；四个折叠杆(3)均分成两组，每组折叠杆(3)与一个折叠梁(1)中部铰接；每组的两个折叠杆(3)的中部铰接在折叠梁(1)中部的两侧；四个折叠杆(3)相对的端部均铰接在传感器放置台(4)上，测距传感器(5)设置在传感器放置台(4)上；当两个折叠梁(1)向上对折时，折叠杆(3)与折叠梁(1)重合；
折叠梁(1)远离折叠梁(1)铰接点的端部均设置有端盖(8)，一端端盖(8)上固定设置有张紧弹簧(7)，另一端的端盖(8)上设置有螺栓(6)，螺栓(6)上套设有螺母；螺栓(6)和张紧弹簧(7)之间设置有钢丝绳(10)；
传感器放置台(4)上开设有矩形孔，矩形孔的大小与测距传感器(5)相匹配，且矩形孔的上端开口大于下端开口；
测距传感器(5)上设置有传感器显示屏(11)和传感器控制按钮(12)；测距传感器(5)的底部设置有两个激光发射口和两个激光接收口；激光发射口和接收口交错设置；
所述基于便携式松铺层平整度测量装置的测量方法，包括以下步骤：
1)将处于折叠状态的测量仪器展开，旋转螺栓(6)的螺母，使得钢丝绳(10)拉直；
2)然后放置测距传感器(5)，测距传感器(5)的红外线接收口发射口朝下插在矩形孔中，然后选择待测量路段，将展开的测量仪器放置在测量路段上，打开测距传感器并读数得dA，dB；
则得：
di＝|dA-dB|
为某一测点的路面纵向到钢丝绳的距离；
3)测量n次后，可得差值d1,d2…dn，按下式计算一定区间的松铺层平整度标准差：
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