CN113358467A - 一种橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置 - Google Patents

一种橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置 Download PDF

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徐智鹏
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Abstract

本发明属于橡胶沥青应力吸收层技术领域，公开了一种橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置，底侧板下端四角处安装有减震结构，底侧板上侧安装有定位承装盒；底侧板左右两侧安装有侧面支撑板，侧面支撑板上侧安装有顶侧支撑板，顶侧支撑板上侧安装有转动电机和控制处理机；转动电机输出轴通过联轴器与螺纹杆连接，螺纹杆与螺纹筒，螺纹筒与移动杆固定连接，螺纹筒下端固定有按压杆，按压杆下端安装有按压板；按压板底侧设置有加热板，加热板中间位置设置有压力采集模块，按压板侧面嵌装有位移采集模块。本发明能够有效准确对橡胶沥青应力吸收层状态性能进行评价。

Description

一种橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置
技术领域
本发明属于橡胶沥青应力吸收层技术领域，尤其涉及一种橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置。
背景技术
目前，橡胶沥青应力吸收层主要是用于将单一粒径的石料均匀的满铺在橡胶沥青层上，用胶轮压路机进行嵌挤碾压，橡胶沥青被挤压到石料高度的约3/4，石料嵌锁形成后将构成结构性支撑，这时所形成碎石封层模式的路面即为橡胶沥青应力吸收层，该功能层除具有能够将上、下结构层粘结为一个受力整体、防止动水侵入的功能之外，同时具有良好的应力消散、应力吸收以及抗反射裂缝能力，在对橡胶沥青应力吸收层进行生产时需要性能检测装置。但是现有的橡胶沥青应力吸收层路检测设备在检测过程中，不能稳定对橡胶沥青应力吸收层施加一定的压力，易使橡胶沥青应力吸收层损坏，无法准确对橡胶沥青应力吸收层路的质量进行评价。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的橡胶沥青应力吸收层路检测设备在检测过程中，不能稳定对橡胶沥青应力吸收层施加一定的压力，易使橡胶沥青应力吸收层损坏，无法准确对橡胶沥青应力吸收层路的质量进行评价。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置。
本发明是这样实现的，一种橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置，所述橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置设置有底侧板；
底侧板下端四角处安装有减震结构，底侧板上侧安装有定位承装盒；
底侧板左右两侧安装有侧面支撑板，侧面支撑板上侧安装有顶侧支撑板，顶侧支撑板上侧安装有转动电机和控制处理机；
转动电机输出轴通过联轴器与螺纹杆连接，螺纹杆与螺纹筒，螺纹筒与移动杆固定连接，螺纹筒下端固定有按压杆，按压杆下端安装有按压板；
按压板底侧设置有加热板，加热板中间位置设置有压力采集模块，按压板侧面嵌装有位移采集模块；
定位承装盒设置有壳体，壳体内部安装有限位侧板，限位侧板上侧安装有摄像获取模块；
限位侧板之间放置有橡胶沥青应力吸收层，橡胶沥青应力吸收层侧边安放有振动获取模块；
控制处理机内部设置有图像深度处理模块、数据融合模块和橡胶沥青应力吸收层路评价模块；
其中数据融合模块对采集到的数据进行数据融合，具体过程为：
将图像、位移、温度、振动频率、压力、湿度数据建立n个数据集，n个数据集的方差分别为：σ21，σ22，…，σ2n；所要估计的真值为X，各个数据集的测量值分别为X1，X2，…，Xn，上述测量值相互独立，并且是X的无偏估计；
各个数据集的加权因子分为：W1，W2，…，Wn，则融合后的X值和加权因子满足以下两式：
Figure BDA0003093123400000021
总均方误差为：
Figure BDA0003093123400000022
因为X1，X2，…，Xn彼此独立，并且为X的无偏估计，所以E[(X-Xp)(X-Xq)]＝0，(p≠q；p＝1，2，…，n；q＝1，2，…，n)，估σ2写成：
Figure BDA0003093123400000031
上述总均方误差σ2是关于各加权因子的多元二次函数，σ2最小值的求取为加权因子W1，W2，…，Wn满足约束条件的多元函数极值求取，根据多元函数极值理论，总均方差最小时所对应的加权因子为：
Figure BDA0003093123400000032
所对应的最小均方误差为：
Figure BDA0003093123400000033
根据各个数据集在某一时刻的测量值进行估计，当估计真值X为常量时，则根据各个数据集历史数据的均值进行估计，设：
Figure BDA0003093123400000034
估计值为
Figure BDA0003093123400000035
总均方误差为：
Figure BDA0003093123400000036
同理因为X1，X2，…，Xn为X的无偏估计，所以X1(k)，X2(k)，…，Xn(k)也一定是X的无偏估计，故：
Figure BDA0003093123400000037
进一步，所述减震结构设置有壳体，壳体顶部安装有弹簧，弹簧下端设置有橡胶支撑块，橡胶支撑块上设置有橡胶凹凸点。
进一步，所述移动杆左右两侧设置有滑块，滑块套接在左右两侧的滑轨中。
进一步，所述定位承装盒底侧安装有振动盒，振动盒位于壳体底侧，振动盒内部安装有振动电机。
进一步，所述壳体底侧设置有凹槽，凹槽内部安装有温湿度传感器。
进一步，所述侧面支撑板安装有水箱和泵体，侧面支撑板设置有安装槽，安装槽内部卡接有水管。
进一步，所述水箱通过连接管与泵体连接，泵体与水管连接，水管端部设置有喷淋头。
进一步，所述摄像获取模块设置有图像数字化模块、图像几何变换模块、图像归一化模块、图像平滑处理模块、图像增强处理模块和图像复原处理模块。
本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以应用所述的橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机应用所述的橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明通过转动电机的转动，使移动杆带动按压杆和按压板对橡胶沥青应力吸收层进行挤压检测，提高了检测的稳定性；在按压板上设置有压力采集模块和位移采集模块，可以检测按压的力度和变形的情况；在定位承装盒内部安装有振动结构，可以为检测提供振动条件；通过设置有水箱、泵体和喷淋头，可以模拟下雨的条件，可以实时监测橡胶沥青应力吸收层吸水性。同时本发明可以对橡胶沥青应力吸收层的变形状态进行实时获取，提高橡胶沥青应力吸收层状态性能的评价准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置结构示意图。
图2是本发明实施例提供的定位承装盒结构示意图。
图3是本发明实施例提供的按压板结构示意图。
图4是本发明实施例提供的侧面支撑板结构示意图。
图5是本发明实施例提供的橡胶沥青应力吸收层路用性能检测方法流程图。
图中：1、减震结构；2、定位承装盒；3、振动盒；4、底侧板；5、侧面支撑板；6、顶侧支撑板；7、转动电机；8、控制处理机；9、滑轨；10、螺纹筒；11、按压板；12、螺纹杆；13、移动杆；14、限位侧板；15、壳体；16、摄像获取模块；17、振动电机；18、加热板；19、压力采集模块；20、水箱；21、泵体；22、安装槽；23、水管；24、按压杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置中底侧板4下端四角处安装有减震结构1，减震结构1设置有壳体，壳体顶部安装有弹簧，弹簧下端设置有橡胶支撑块，橡胶支撑块上设置有橡胶凹凸点。底侧板4上侧安装有定位承装盒2，定位承装盒2底侧安装有振动盒3。
底侧板4左右两侧安装有侧面支撑板5，侧面支撑板5上侧安装有顶侧支撑板6，顶侧支撑板6上侧安装有转动电机7和控制处理机8；转动电机7输出轴通过联轴器与螺纹杆12连接，螺纹杆12与螺纹筒10，螺纹筒10与移动杆13固定连接，移动杆13左右两侧设置有滑块，滑块套接在左右两侧的滑轨9中；螺纹筒10下端固定有按压杆24，按压杆24下端安装有按压板11。
本发明实施例提供的控制处理机内部设置有图像深度处理模块、数据融合模块和橡胶沥青应力吸收层路评价模块；
其中数据融合模块对采集到的数据进行数据融合，具体过程为：
将图像、位移、温度、振动频率、压力、湿度数据建立n个数据集，n个数据集的方差分别为：σ21，σ22，…，σ2n；所要估计的真值为X，各个数据集的测量值分别为X1，X2，…，Xn，上述测量值相互独立，并且是X的无偏估计；
各个数据集的加权因子分为：W1，W2，…，Wn，则融合后的X值和加权因子满足以下两式：
Figure BDA0003093123400000061
总均方误差为：
Figure BDA0003093123400000062
因为X1，X2，…，Xn彼此独立，并且为X的无偏估计，所以E[(X-Xp)(X-Xq)]＝0，(p≠q；p＝1，2，…，n；q＝1，2，…，n)，估σ2写成：
Figure BDA0003093123400000063
上述总均方误差σ2是关于各加权因子的多元二次函数，σ2最小值的求取为加权因子W1，W2，…，Wn满足约束条件的多元函数极值求取，根据多元函数极值理论，总均方差最小时所对应的加权因子为：
Figure BDA0003093123400000071
所对应的最小均方误差为：
Figure BDA0003093123400000072
根据各个数据集在某一时刻的测量值进行估计，当估计真值X为常量时，则根据各个数据集历史数据的均值进行估计，设：
Figure BDA0003093123400000073
估计值为
Figure BDA0003093123400000074
总均方误差为：
Figure BDA0003093123400000075
同理因为X1，X2，…，Xn为X的无偏估计，所以X1(k)，X2(k)，…，Xn(k)也一定是X的无偏估计，故：
Figure BDA0003093123400000076
如图2所示，定位承装盒2设置有壳体15，壳体15底侧安装有振动盒3，振动盒3内部安装有振动电机17；壳体15内部安装有限位侧板14，限位侧板14上侧安装有摄像获取模块16；限位侧板14之间放置有橡胶沥青应力吸收层，橡胶沥青应力吸收层侧边安放有振动获取模块。其中在壳体15底侧设置有凹槽，凹槽内部安装有温湿度传感器。
摄像获取模块16设置有图像数字化模块、图像几何变换模块、图像归一化模块、图像平滑处理模块、图像增强处理模块和图像复原处理模块。
如图3所示，本发明实施例提供的按压板11底侧设置有加热板18，加热板18中间位置设置有压力采集模块19，按压板11侧面嵌装有位移采集模块。
如图4所示，本发明实施例提供的侧面支撑板5安装有水箱20和泵体21，侧面支撑板5设置有安装槽22，安装槽22内部卡接有水管23；
水箱20通过连接管与泵体21连接，泵体21与水管23连接，水管23端部设置有喷淋头。
如图5所示，本发明实施例提供的橡胶沥青应力吸收层路用性能检测方法，包括：
S101：将橡胶沥青应力吸收层放入到定位承装盒中，通过转动电机的转动，使移动杆带动按压杆向下移动，按压板对橡胶沥青应力吸收层进行挤压。
S102：通过加热板提供相应的高温环境，压力采集模块实时采集压力数据；通过摄像获取模块获取变形状态；通过位移获取模块检测压缩的位移。
S103：通过振动电机为橡胶沥青应力吸收层提供振动的环境，振动采集模块放置在橡胶沥青应力吸收层侧边，获取橡胶沥青应力吸收层的振动频率。
S104：通过泵体将水箱中的水输送到喷淋头，将喷淋头放置在橡胶沥青应力吸收层上方，模拟下雨环境，定位承装盒底侧安装有温湿度传感器，检测相应的温度和湿度。
S105：上述获取的各种数据传递到控制处理机，对数据进行处理分析，判断橡胶沥青应力吸收层的状态。
本发明的工作原理为：将橡胶沥青应力吸收层放入到定位承装盒2中，通过转动电机的转动，使移动杆13带动按压杆24向下移动，按压板11对橡胶沥青应力吸收层进行挤压，同时可以通过加热板18提供相应的高温环境，压力采集模块19实时采集压力数据。同时通过摄像获取模块获取变形状态；通过位移获取模块检测压缩的位移。
通过振动电机17为橡胶沥青应力吸收层提供振动的环境，振动采集模块放置在橡胶沥青应力吸收层侧边，获取橡胶沥青应力吸收层的振动频率。
通过泵体将水箱20中的水输送到喷淋头，将喷淋头放置在橡胶沥青应力吸收层上方，模拟下雨环境，定位承装盒2底侧安装有温湿度传感器，检测相应的温度和湿度。
上述获取的各种数据传递到控制处理机8，对数据进行处理分析，判断橡胶沥青应力吸收层的状态。
以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置，其特征在于，所述橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置设置有：
底侧板；
底侧板下端四角处安装有减震结构，底侧板上侧安装有定位承装盒；
底侧板左右两侧安装有侧面支撑板，侧面支撑板上侧安装有顶侧支撑板，顶侧支撑板上侧安装有转动电机和控制处理机；
转动电机输出轴通过联轴器与螺纹杆连接，螺纹杆与螺纹筒，螺纹筒与移动杆固定连接，螺纹筒下端固定有按压杆，按压杆下端安装有按压板；
按压板底侧设置有加热板，加热板中间位置设置有压力采集模块，按压板侧面嵌装有位移采集模块；
定位承装盒设置有壳体，壳体内部安装有限位侧板，限位侧板上侧安装有摄像获取模块；
限位侧板之间放置有橡胶沥青应力吸收层，橡胶沥青应力吸收层侧边安放有振动获取模块；
控制处理机内部设置有图像深度处理模块、数据融合模块和橡胶沥青应力吸收层路评价模块；
其中数据融合模块对采集到的数据进行数据融合，具体过程为：
将图像、位移、温度、振动频率、压力、湿度数据建立n个数据集，n个数据集的方差分别为：σ21，σ22，...，σ2n；所要估计的真值为X，各个数据集的测量值分别为X1，X2，…，Xn，上述测量值相互独立，并且是X的无偏估计；
各个数据集的加权因子分为：W1，W2，…，Wn，则融合后的X值和加权因子满足以下两式：
Figure FDA0003093123390000011
总均方误差为：
Figure FDA0003093123390000021
因为X1，X2，...，Xn彼此独立，并且为X的无偏估计，所以E[(X-Xp)(X-Xq)]＝0，(p≠q；p＝1，2，...，n；q＝1，2，...，n)，估σ2写成：
Figure FDA0003093123390000022
上述总均方误差σ2是关于各加权因子的多元二次函数，σ2最小值的求取为加权因子W1，W2，...，Wn满足约束条件的多元函数极值求取，根据多元函数极值理论，总均方差最小时所对应的加权因子为：
Figure FDA0003093123390000023
所对应的最小均方误差为：
Figure FDA0003093123390000024
根据各个数据集在某一时刻的测量值进行估计，当估计真值X为常量时，则根据各个数据集历史数据的均值进行估计，设：
Figure FDA0003093123390000025
估计值为
Figure FDA0003093123390000026
总均方误差为：
Figure FDA0003093123390000027
同理因为X1，X2，...，Xn为X的无偏估计，所以X1(k)，X2(k)，...，Xn(k)也一定是X的无偏估计，故：
Figure FDA0003093123390000031
2.如权利要求1所述橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置，其特征在于，所述减震结构设置有壳体，壳体顶部安装有弹簧，弹簧下端设置有橡胶支撑块，橡胶支撑块上设置有橡胶凹凸点。
3.如权利要求1所述橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置，其特征在于，所述移动杆左右两侧设置有滑块，滑块套接在左右两侧的滑轨中。
4.如权利要求1所述橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置，其特征在于，所述定位承装盒底侧安装有振动盒，振动盒位于壳体底侧，振动盒内部安装有振动电机。
5.如权利要求1所述橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置，其特征在于，所述壳体底侧设置有凹槽，凹槽内部安装有温湿度传感器。
6.如权利要求1所述橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置，其特征在于，所述侧面支撑板安装有水箱和泵体，侧面支撑板设置有安装槽，安装槽内部卡接有水管。
7.如权利要求6所述橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置，其特征在于，所述水箱通过连接管与泵体连接，泵体与水管连接，水管端部设置有喷淋头。
8.如权利要求1所述橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置，其特征在于，所述摄像获取模块设置有图像数字化模块、图像几何变换模块、图像归一化模块、图像平滑处理模块、图像增强处理模块和图像复原处理模块。
9.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以应用如权利要求1～8任意一项所述的橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置。
10.一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机应用如权利要求1～8任意一项所述的橡胶沥青应力吸收层路用性能检测装置。
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