CN108955556A - 激光投影式防眩板抗变形量检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种激光投影式防眩板抗变形量检测装置及方法，装置包括防眩板支撑单元(100)、力学试验机牵引单元(200)以及防眩板抗变形量检测单元(300)；力学试验机牵引单元(200)用于向所述防眩板(400)施加水平牵引力；防眩板抗变形量检测单元(300)包括门式支撑框架(301)、云台(302)、轨道(303)、电子千分表(304)和红外线激光头(305)。优点为：(1)本发明采用激光投影方法，初始和终了投影点的位置点准确度更高。(2)相比较使用吊线锤的方法，本发明避免了人为因素的影响。(3)本发明使用电子千分表直接读取初始和终了之间位移，电子千分表的精度更高且直观，避免人为测量误差。
Description
技术领域
本发明属于防眩板抗变形量检测技术领域，具体涉及一种激光投影式防眩板抗变形量检测装置及方法。
背景技术
防眩板是为解决对向车灯眩光，生产制造的安装在高速公路中央分隔带上的一种交通安全产品。多设置于高速公路中央分隔带护栏上或护栏中间，也有一些设置在中央开口活动护栏上，从材质上分钢制防眩板、塑料防眩板和玻璃钢防眩板等。从外观上分类，常见的有普通直板、反S形、仿浮雕防眩板、公路景观防眩板等。对于防眩板来说，其整体力学性能中抗变形量是一项重要检测参数。
目前，在检测防眩板抗变形量时，主要采用以下方法：参考图1，为防眩板抗变形量检测原理图，在防眩板未受力时，使用吊线锤标记防眩板上端在地面的投影点S0，如图2所示，为使用吊线锤标记防眩板上端在地面的投影点S0的示意图；然后，向防眩板施加水平牵引力，在卸掉施加的水平牵引力后，防眩板自由弹性恢复，再使用吊线锤标记防眩板上端在地面的投影点S1；最后，根据投影点S1和投影点S0之间的位移偏移，得到抗变形量R。具体计算公式为：
R＝(S1-S0)/H
式中：
R-----防眩板抗变形量，单位为毫米每米(mm/m)
S1-S0-----终了投影点S1相对于初始投影点S0的位移，单位为毫米(mm)
H------防眩板板高，单位为米(m)。
上述防眩板抗变形量检测方法，主要存在以下问题：
上述防眩板抗变形量检测方法非常粗糙，人为因素和工具精确度等都会造成误差，导致防眩板抗变形量检测精度较低。例如，检测人员每次用吊线锤头部指针靠在防眩板上的力度大小不同、吊线锤锤头过大、投影点S1和投影点S0之间的距离测量误差等，均会影响防眩板抗变形量的测量精度。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种激光投影式防眩板抗变形量检测装置及方法，可有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种激光投影式防眩板抗变形量检测装置，包括防眩板支撑单元(100)、力学试验机牵引单元(200)以及防眩板抗变形量检测单元(300)；
所述防眩板支撑单元(100)包括第一试验台(101)；所述第一试验台(101)固定安装于地面；所述第一试验台(101)的顶部固定安装垂直设置的防眩板(400)；
所述力学试验机牵引单元(200)用于向所述防眩板(400)施加水平牵引力，所述力学试验机牵引单元(200)包括标准夹具(201)、定滑轮(202)、牵引线(203)、电子拉力机(204)和第二试验台(205)；所述定滑轮(202)和所述电子拉力机(204)安装于所述第二试验台(205)上面；所述标准夹具(201)夹持于所述防眩板(400)的中部位置；所述牵引线(203)的一端与所述标准夹具(201)固定，所述牵引线(203)的另一端绕过所述定滑轮(202)后，固定到所述电子拉力机(204)，并且，所述牵引线(203)对所述标准夹具(201)的牵引点与所述定滑轮(202)的下缘在同一水平直线上，使牵引力方向垂直于所述防眩板(400)的板面；
所述防眩板抗变形量检测单元(300)包括门式支撑框架(301)、云台(302)、轨道(303)、电子千分表(304)和红外线激光头(305)；所述门式支撑框架(301)包括横梁(3011)、左支撑腿(3012)和右支撑腿(3013)；所述横梁(3011)水平安装于所述防眩板(400)的上方，所述横梁(3011)的左端通过所述左支撑腿(3012)固定于地面；所述横梁(3011)的右端通过所述右支撑腿(3013)固定于地面；所述横梁(3011)的下方安装可调节俯仰角度的所述云台(302)；所述云台(302)的下方固定安装所述轨道(303)，通过调节所述云台(302)，使所述轨道(303)为水平轨道；所述轨道(303)上可滑动安装所述电子千分表(304)，所述电子千分表(304)的底部固定安装所述红外线激光头(305)，并且，所述红外线激光头(305)发射的红外线方向为垂直向下方向。
优选的，所述第一试验台(101)的底部通过第一地脚螺栓(102)固定安装于地面。
优选的，所述左支撑腿(3012)和所述右支撑腿(3013)的底部均通过第二地脚螺栓(3014)固定安装于地面。
本发明还提供一种基于激光投影式防眩板抗变形量检测装置的检测方法，包括以下步骤：
步骤1，在第一试验台(101)的顶部固定安装垂直设置的待检测的防眩板(400)；
在待检测的防眩板(400)的中部固定安装标准夹具(201)，并使牵引线(203)的一端与所述标准夹具(201)固定，所述牵引线(203)的另一端绕过定滑轮(202)后，固定到电子拉力机(204)，并且，牵引线(203)对标准夹具(201)的牵引点与所述定滑轮(202)的下缘在同一水平直线上；
步骤2，调整云台(302)的俯仰角度，进而调节红外线激光头(305)发射的红外线的俯仰角度，使红外线为垂直向下方向；
步骤3，在防眩板(400)的顶面绘制特征点；
步骤4，在没有启动电子拉力机(204)的情况下，牵引线(203)为松弛状态；此时使电子千分表(304)和红外线激光头(305)构成的整体沿轨道(303)滑动，直到红外线激光头(305)发射的十字红外线中心对准所述特征点，此时，读取电子千分表(304)的读数，记为Z0；
步骤5，然后，启动电子拉力机(204)，电子拉力机(204)以15mm/min的速度牵引所述标准夹具(201)，当牵引负荷达到本次试验所需的抗风荷载时，停止牵引，卸掉施加于所述标准夹具(201)的牵引负荷，从而使防眩板(400)自由弹性恢复，5min后防眩板(400)姿态固定后，使电子千分表(304)和红外线激光头(305)构成的整体沿轨道(303)滑动，直到红外线激光头(305)发射的十字红外线中心对准所述特征点，此时，读取电子千分表(304)的读数，记为Z1；
步骤6，根据下式得到防眩板抗变形量：
R＝(Z1-Z0)/H
式中：
R-----防眩板抗变形量，单位为毫米每米；
Z1-Z0-----防眩板上特征点位移，单位为毫米；
H------防眩板板高，单位为米。
本发明提供的激光投影式防眩板抗变形量检测装置及方法具有以下优点：
(1)本发明采用激光投影方法，初始和终了投影点的位置点准确度更高。
(2)相比较使用吊线锤的方法，本发明避免了人为因素的影响。
(3)本发明使用电子千分表直接读取初始和终了之间位移，电子千分表的精度更高且直观，避免人为测量误差。
附图说明
图1为防眩板抗变形量检测原理图；
图2为现有技术中使用吊线锤标记防眩板上端在地面的投影点S0的示意图；
图3为本发明提供的激光投影式防眩板抗变形量检测装置的结构示意图；
图4为防眩板顶部绘制特征点的侧视图；
图5为防眩板顶部绘制特征点的俯视图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
基于传统方法对防眩板抗变形量测量会造成误差等特点，本发明提出了一种全新的激光投影式防眩板抗变形量检测装置及方法，属于道路交通设施测量技术领域，本发明加装了防眩板抗变形量检测单元，防眩板抗变形量检测单元包括一个横梁，并且在横梁上安装云台、轨道、电子千分表和红外线激光头。其中，云台的作用主要是调节轨道的俯仰角，使轨道达到水平与防眩板垂直。轨道上滑动安装有电子千分表，其作用是获取位移量差。在电子千分表下方固定安装红外线激光头，其作用是发射十字交叉红外线进行定位。本发明利用激光投影并且采用电子千分表获得位移数据，能很好的消除传统方法所造成的误差，提高防眩板抗变形量检测精度。
参考图3，包括防眩板支撑单元100、力学试验机牵引单元200以及防眩板抗变形量检测单元300。下面对这三个部分分别详细介绍：
(一)防眩板支撑单元
防眩板支撑单元100包括第一试验台101；第一试验台101固定安装于地面，具体的，第一试验台101的底部通过第一地脚螺栓102固定安装于地面。
第一试验台101的顶部固定安装垂直设置的防眩板400。
(二)力学试验机牵引单元
力学试验机牵引单元200用于向防眩板400施加水平牵引力，力学试验机牵引单元200包括标准夹具201、定滑轮202、牵引线203、电子拉力机204和第二试验台205；定滑轮202和电子拉力机204安装于第二试验台205上面；标准夹具201夹持于防眩板400的中部位置；牵引线203的一端与标准夹具201固定，牵引线203的另一端绕过定滑轮202后，固定到电子拉力机204，并且，牵引线203对标准夹具201的牵引点与定滑轮202的下缘在同一水平直线上，使牵引力方向垂直于防眩板400的板面。
(三)防眩板抗变形量检测单元
防眩板抗变形量检测单元300包括门式支撑框架301、云台302、轨道303、电子千分表304和红外线激光头305；门式支撑框架301包括横梁3011、左支撑腿3012和右支撑腿3013；横梁3011水平安装于防眩板400的上方，横梁3011的左端通过左支撑腿3012固定于地面；横梁3011的右端通过右支撑腿3013固定于地面；具体的，左支撑腿3012和右支撑腿3013的底部均通过第二地脚螺栓3014固定安装于地面。
横梁3011的下方安装可调节俯仰角度的云台302；云台302的下方固定安装轨道303，通过调节云台302，使轨道303为水平轨道；轨道303上可滑动安装电子千分表304，电子千分表304的底部固定安装红外线激光头305，并且，红外线激光头305发射的红外线方向为垂直向下方向。
本发明还提供一种基于激光投影式防眩板抗变形量检测装置的检测方法，包括以下步骤：
步骤1，在第一试验台101的顶部固定安装垂直设置的待检测的防眩板400；
在待检测的防眩板400的中部固定安装标准夹具201，并使牵引线203的一端与标准夹具201固定，牵引线203的另一端绕过定滑轮202后，固定到电子拉力机204，并且，牵引线203对标准夹具201的牵引点与定滑轮202的下缘在同一水平直线上；
步骤2，调整云台302的俯仰角度，进而调节红外线激光头305发射的红外线的俯仰角度，使红外线为垂直向下方向；此时轨道水平且与防眩板垂直。
步骤3，在防眩板400的顶面绘制特征点；其中，特征点越小，检测精度越高。
步骤4，在没有启动电子拉力机204的情况下，牵引线203为松弛状态；此时使电子千分表304和红外线激光头305构成的整体沿轨道303滑动，直到红外线激光头305发射的十字红外线中心对准特征点，此时，读取电子千分表304的读数，记为Z0；
步骤5，然后，启动电子拉力机204，电子拉力机204以15mm/min的速度牵引标准夹具201，当牵引负荷达到本次试验所需的抗风荷载时，停止牵引，卸掉施加于标准夹具201的牵引负荷，从而使防眩板400自由弹性恢复，5min后防眩板400姿态固定后，使电子千分表304和红外线激光头305构成的整体沿轨道303滑动，直到红外线激光头305发射的十字红外线中心对准特征点，此时，读取电子千分表304的读数，记为Z1；
本步骤中，电子拉力机204施加给防眩板400的抗风荷载，一般满足以下要求：
表1防眩板通用理化性能
步骤6，根据下式得到防眩板抗变形量：
R＝(Z1-Z0)/H
式中：
R-----防眩板抗变形量，单位为毫米每米；
Z1-Z0-----防眩板上特征点位移，单位为毫米；
H------防眩板板高，单位为米。
实际应用中，按步骤1-步骤6完成一次检测后，可重复检测多次，例如，进行三组试验，取三次试验结果的算术平均值作为最终检测结果。
本发明相比较传统测量方法具有以下有点：
(1)本发明采用激光投影方法，初始和终了投影点的位置点准确度更高。
(2)相比较使用吊线锤的方法，本发明避免了人为因素的影响。
(3)本发明使用电子千分表直接读取初始和终了之间位移，电子千分表的精度更高且直观，避免人为测量误差。
由此可见，本发明全面提高了防眩板抗变形量的检测精度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种激光投影式防眩板抗变形量检测装置，其特征在于，包括防眩板支撑单元(100)、力学试验机牵引单元(200)以及防眩板抗变形量检测单元(300)；
所述防眩板支撑单元(100)包括第一试验台(101)；所述第一试验台(101)固定安装于地面；所述第一试验台(101)的顶部固定安装垂直设置的防眩板(400)；
所述力学试验机牵引单元(200)用于向所述防眩板(400)施加水平牵引力，所述力学试验机牵引单元(200)包括标准夹具(201)、定滑轮(202)、牵引线(203)、电子拉力机(204)和第二试验台(205)；所述定滑轮(202)和所述电子拉力机(204)安装于所述第二试验台(205)上面；所述标准夹具(201)夹持于所述防眩板(400)的中部位置；所述牵引线(203)的一端与所述标准夹具(201)固定，所述牵引线(203)的另一端绕过所述定滑轮(202)后，固定到所述电子拉力机(204)，并且，所述牵引线(203)对所述标准夹具(201)的牵引点与所述定滑轮(202)的下缘在同一水平直线上，使牵引力方向垂直于所述防眩板(400)的板面；
所述防眩板抗变形量检测单元(300)包括门式支撑框架(301)、云台(302)、轨道(303)、电子千分表(304)和红外线激光头(305)；所述门式支撑框架(301)包括横梁(3011)、左支撑腿(3012)和右支撑腿(3013)；所述横梁(3011)水平安装于所述防眩板(400)的上方，所述横梁(3011)的左端通过所述左支撑腿(3012)固定于地面；所述横梁(3011)的右端通过所述右支撑腿(3013)固定于地面；所述横梁(3011)的下方安装可调节俯仰角度的所述云台(302)；所述云台(302)的下方固定安装所述轨道(303)，通过调节所述云台(302)，使所述轨道(303)为水平轨道；所述轨道(303)上可滑动安装所述电子千分表(304)，所述电子千分表(304)的底部固定安装所述红外线激光头(305)，并且，所述红外线激光头(305)发射的红外线方向为垂直向下方向。
2.根据权利要求1所述的激光投影式防眩板抗变形量检测装置，其特征在于，所述第一试验台(101)的底部通过第一地脚螺栓(102)固定安装于地面。
3.根据权利要求1所述的激光投影式防眩板抗变形量检测装置，其特征在于，所述左支撑腿(3012)和所述右支撑腿(3013)的底部均通过第二地脚螺栓(3014)固定安装于地面。
4.一种基于权利要求1-3任一项所述的激光投影式防眩板抗变形量检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，在第一试验台(101)的顶部固定安装垂直设置的待检测的防眩板(400)；
在待检测的防眩板(400)的中部固定安装标准夹具(201)，并使牵引线(203)的一端与所述标准夹具(201)固定，所述牵引线(203)的另一端绕过定滑轮(202)后，固定到电子拉力机(204)，并且，牵引线(203)对标准夹具(201)的牵引点与所述定滑轮(202)的下缘在同一水平直线上；
步骤2，调整云台(302)的俯仰角度，进而调节红外线激光头(305)发射的红外线的俯仰角度，使红外线为垂直向下方向；
步骤3，在防眩板(400)的顶面绘制特征点；
步骤4，在没有启动电子拉力机(204)的情况下，牵引线(203)为松弛状态；此时使电子千分表(304)和红外线激光头(305)构成的整体沿轨道(303)滑动，直到红外线激光头(305)发射的十字红外线中心对准所述特征点，此时，读取电子千分表(304)的读数，记为Z0；
步骤5，然后，启动电子拉力机(204)，电子拉力机(204)以15mm/min的速度牵引所述标准夹具(201)，当牵引负荷达到本次试验所需的抗风荷载时，停止牵引，卸掉施加于所述标准夹具(201)的牵引负荷，从而使防眩板(400)自由弹性恢复，5min后防眩板(400)姿态固定后，使电子千分表(304)和红外线激光头(305)构成的整体沿轨道(303)滑动，直到红外线激光头(305)发射的十字红外线中心对准所述特征点，此时，读取电子千分表(304)的读数，记为Z1；
步骤6，根据下式得到防眩板抗变形量：
R＝(Z1-Z0)/H
式中：
R-----防眩板抗变形量，单位为毫米每米；
Z1-Z0-----防眩板上特征点位移，单位为毫米；
H------防眩板板高，单位为米。
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