CN113932722B - 多光谱非接触式积雪检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了多光谱非接触式积雪检测装置，涉及红外光谱应用技术领域，包括：壳体；控制器，所述控制器设置于所述壳体的顶部；盖板，所述盖板设置于所述壳体的一端；U型支撑架，所述U型支撑架自所述壳体的一侧贯穿至所述壳体的另一侧；传动机构，设置于所述壳体的外壁，且位于所述U型支撑架的外侧，用于实现检测机构与U型支撑架的传动。本发明通过设置检测机构，当电磁铁、电机通电时会通过铁块、连接杆使半齿轮进行转动，半齿轮进行转动时便会通过外界卡齿来使齿条进行间歇性的移动，由此便可通过多光谱检测仪来对路面进行多点检测，随后对检测的数据进行归纳统计，由此来增加检测的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及红外光谱应用技术领域，具体是多光谱非接触式积雪检测装置。
背景技术
多光谱非接触式积雪检测装置，是基于水、冰、雪的红外光谱特性实现了路面状况的非接触测量，其原理是一旦路面潮湿、积水、结冰、积雪，入射光由于照面表面反射及水分子和固体颗粒对光信号的吸收和散射共同作业，实测到的三个后向散射光信号表现出不同的特点，根据三个信号的大小关系可以判别路面状态，根据判断的覆盖物种类进入不同的厚度计算公式，然后根据物质的吸光度可以计算覆盖物厚度，一般采用三波长测量能够减小覆盖物颗粒度等引起的测量误差，比单波长进行更精确的测量，以此来实现对积雪厚度检测的效果。
一般在使用多光谱检测仪器检测时需先将设备进行支撑，之后再通过打开设备将多光谱检测仪器取出进行使用，此过程操作繁琐，从而浪费大量时间，且检测范围较小，在将设备放置固定后仅能对指定的一个位置进行检测，如此会造成一定的误差，从而影响检测的精准性。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决无法快速的对设备进行放置使用、检测效果较差，检测精准度较低的问题，提供多光谱非接触式积雪检测装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：多光谱非接触式积雪检测装置，包括：
壳体；
控制器，所述控制器设置于所述壳体的顶部；
盖板，所述盖板设置于所述壳体的一端；
U型支撑架，所述U型支撑架自所述壳体的一侧贯穿至所述壳体的另一侧；
传动机构，设置于所述壳体的外壁，且位于所述U型支撑架的外侧，用于实现检测机构与U型支撑架的传动，从而使盖板与U型支撑架进行同步运作；
检测机构，设置于所述壳体的内侧，且贯穿至所述壳体的外侧，用于对积雪路面进行多点检测；
连接机构，设置于所述U型支撑架的底部，且贯穿至所述U型支撑架的内部，用于对检测机构与工作电源之间进行断开、连接操作。
作为本发明再进一步的方案：所述传动机构包括有第一锥齿轮、第二锥齿轮、转杆、连接架、丝杆、第三锥齿轮，所述第一锥齿轮设置于所述U型支撑架的外侧，且位于所述壳体的外侧，所述转杆设置于所述壳体的外壁，且位于所述U型支撑架的一侧，所述第二锥齿轮固定于所述转杆的两端，所述丝杆设置于所述壳体的外侧，且位于所述U型支撑架的上方，所述连接架设置于所述盖板的外侧，且位于所述丝杆的外侧，所述第三锥齿轮固定于所述丝杆的底端。
作为本发明再进一步的方案：所述检测机构包括有齿条、多光谱检测仪、第一伸缩弹簧、限位滑块、扭力发条、连接杆、电机、导电滑环、电磁铁、半齿轮、铁块，所述限位滑块固定于所述壳体的内壁，所述齿条套接于所述限位滑块的外侧，且贯穿至所述壳体的外侧，所述多光谱检测仪设置于所述齿条的一端，所述电机安装于所述壳体的内壁，且位于所述限位滑块的一侧，所述电磁铁连接于所述电机的输出端，且通过所述导电滑环与所述电机进行转动连接，所述扭力发条安装于所述壳体的内壁，且位于所述限位滑块的另一侧，所述连接杆自所述扭力发条的内部贯穿至所述扭力发条的外侧，所述半齿轮设置于所述连接杆的外侧，且位于所述齿条的上方，所述第一伸缩弹簧设置于所述半齿轮的一端，且位于所述连接杆的外侧，所述铁块设置于所述第一伸缩弹簧的一端，且套接于所述连接杆的外侧。
作为本发明再进一步的方案：所述连接机构包括有底板、第二伸缩弹簧、第一导电片、第二导电片，所述底板自所述U型支撑架的底端贯穿至所述U型支撑架的内部，所述第一导电片安装于所述底板的顶部，且位于所述U型支撑架的内侧，所述第二伸缩弹簧设置于所述U型支撑架的内侧，且位于所述第一导电片的底部，所述第二导电片安装于所述U型支撑架的内侧，且位于所述第一导电片的上方。
作为本发明再进一步的方案：所述第一导电片通过导线与所述壳体内部的工作电源电性连接，所述第二导电片通过导线与所述电机电性连接，所述第二导电片通过导线、所述导电滑环与所述电磁铁电性连接。
作为本发明再进一步的方案：所述第二锥齿轮与第一锥齿轮外侧的卡齿相啮合，所述第三锥齿轮与第一锥齿轮外侧的卡齿相啮合。
作为本发明再进一步的方案：所述丝杆与壳体通过轴承转动连接，所述连接架的一端设置有与所述丝杆外侧相匹配的螺纹孔。
作为本发明再进一步的方案：所述第一伸缩弹簧的两端分别焊接于所述半齿轮的一侧、所述铁块的一侧，所述铁块的内侧设置有与所述连接杆一端相契合的通孔。
作为本发明再进一步的方案：所述齿条的内侧设置有与所述限位滑块相契合的凹槽，所述半齿轮与所述齿条顶部的卡齿相啮合，所述多光谱检测仪的顶部与所述齿条通过轴承转动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过设置检测机构，当电磁铁、电机通电时会通过铁块、连接杆使半齿轮进行转动，半齿轮进行转动时便会通过外界卡齿来使齿条进行间歇性的移动，由此便可通过多光谱检测仪来对路面进行多点检测，随后对检测的数据进行归纳统计，由此来增加检测的准确性；
2、通过设置传动机构，在对U型支撑架进行转动时通过第一锥齿轮、第三锥齿轮、丝杆、连接架盖板进行移动，从而实现盖板与U型支撑架同步运作，从而为设备的放置、后续的使用通过了便利，同时也增加了检测效率；
3、通过设置连接机构，当将设备放置在地面时底板便会与地面接触，此时底板便会受到设备整体的重力，此时第二伸缩弹簧进行伸展，从而使第一导电片与第二导电片进行接触，如此便可通过设备内的工作电源来为电机进行供电，从而使电机进行运作，此过程操作简单，使用起来极为方便，从而增加了工作效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的图1中A处放大图；
图3为本发明的壳体的内部结构示意图；
图4为本发明的图3中B处放大图；
图5为本发明的电机与半齿轮的连接示意图；
图6为本发明的限位滑块与齿条的连接示意图；
图7为本发明的U型支撑架的内部结构示意图。
图中：1、壳体；2、控制器；3、传动机构；301、第一锥齿轮；302、第二锥齿轮；303、转杆；304、连接架；305、丝杆；306、第三锥齿轮；4、检测机构；401、齿条；402、多光谱检测仪；403、第一伸缩弹簧；404、限位滑块；405、扭力发条；406、连接杆；407、电机；408、导电滑环；409、电磁铁；410、半齿轮；411、铁块；5、U型支撑架；6、连接机构；601、底板；602、第二伸缩弹簧；603、第一导电片；604、第二导电片；7、盖板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
请参阅图1～7，本发明实施例中，多光谱非接触式积雪检测装置，包括：
壳体1；
控制器2，控制器2设置于壳体1的顶部；
盖板7，盖板7设置于壳体1的一端；
U型支撑架5，U型支撑架5自壳体1的一侧贯穿至壳体1的另一侧；
传动机构3，设置于壳体1的外壁，且位于U型支撑架5的外侧，用于实现检测机构4与U型支撑架5的传动，从而使盖板7与U型支撑架5进行同步运作；
检测机构4，设置于壳体1的内侧，且贯穿至壳体1的外侧，用于对积雪路面进行多点检测；
连接机构6，设置于U型支撑架5的底部，且贯穿至U型支撑架5的内部，用于对检测机构4与工作电源之间进行断开、连接操作。
请着重参阅图1、2，传动机构3包括有第一锥齿轮301、第二锥齿轮302、转杆303、连接架304、丝杆305、第三锥齿轮306，第一锥齿轮301设置于U型支撑架5的外侧，且位于壳体1的外侧，转杆303设置于壳体1的外壁，且位于U型支撑架5的一侧，第二锥齿轮302固定于转杆303的两端，丝杆305设置于壳体1的外侧，且位于U型支撑架5的上方，连接架304设置于盖板7的外侧，且位于丝杆305的外侧，第三锥齿轮306固定于丝杆305的底端，在对路面积雪厚度进行检测前可转动U型支撑架5，此时第一锥齿轮301带动第二锥齿轮302进行转动，通过转杆303使另一个U型支撑架5进行转动，同时第一锥齿轮301带动第三锥齿轮306进行转动，从而使丝杆305进行转动，丝杆305进行转动时便可使连接架304沿着丝杆305进行移动，由此便可使盖板7打开，当U型支撑架5的一端转至壳体1的下方时盖板7处于完全打开状态，之后便可通过U型支撑架5来对设备进行支撑，此过程操作简单，同时也节省了放置设备所需的大量时间，使用结束后可通过对U型支撑架5的转动来使盖板7移至壳体1的一端，由此便可通过盖板7来对壳体1内的设备进行防护，同时也减小了设备的占用空间，从而为设备的移动、搬运提供了便利。
请着重参阅图3、4，检测机构4包括有齿条401、多光谱检测仪402、第一伸缩弹簧403、限位滑块404、扭力发条405、连接杆406、电机407、导电滑环408、电磁铁409、半齿轮410、铁块411，限位滑块404固定于壳体1的内壁，齿条401套接于限位滑块404的外侧，且贯穿至壳体1的外侧，多光谱检测仪402设置于齿条401的一端，电机407安装于壳体1的内壁，且位于限位滑块404的一侧，电磁铁409连接于电机407的输出端，且通过导电滑环408与电机407进行转动连接，扭力发条405安装于壳体1的内壁，且位于限位滑块404的另一侧，连接杆406自扭力发条405的内部贯穿至扭力发条405的外侧，半齿轮410设置于连接杆406的外侧，且位于齿条401的上方，第一伸缩弹簧403设置于半齿轮410的一端，且位于连接杆406的外侧，铁块411设置于第一伸缩弹簧403的一端，且套接于连接杆406的外侧，当电磁铁409通电时会对铁块411进行吸附，从而使第一伸缩弹簧403进行伸展，由此便可使铁块411与电磁铁409接触，同时电机407进行运作，从而通过电磁铁409带动铁块411进行转动，铁块411在进行转动时会通过连接杆406使半齿轮410进行转动，半齿轮410进行转动时便会通过外界卡齿来使齿条401进行间歇性的移动，从而使齿条401一端的多光谱检测仪402进行间歇性移动，在此过程中连接杆406会为扭力发条405通过一定的扭力，之后通过多光谱检测仪402来对路面进行多点检测，随后对检测的数据进行归纳统计，由此来增加检测的准确性，当电机407与电磁铁409断电时，电机407停止转动，同时第一伸缩弹簧403带动铁块411进行移动，使得铁块411与电磁铁409分离，之后扭力发条405通过连接杆406带动半齿轮410反转，从而将多光谱检测仪402收入壳体1内，以便下次使用。
请着重参阅图7，连接机构6包括有底板601、第二伸缩弹簧602、第一导电片603、第二导电片604，底板601自U型支撑架5的底端贯穿至U型支撑架5的内部，第一导电片603安装于底板601的顶部，且位于U型支撑架5的内侧，第二伸缩弹簧602设置于U型支撑架5的内侧，且位于第一导电片603的底部，第二导电片604安装于U型支撑架5的内侧，且位于第一导电片603的上方，当将设备放置在地面时底板601便会与地面接触，此时底板601便会受到设备整体的重力，此时第二伸缩弹簧602进行伸展，从而使第一导电片603与第二导电片604进行接触，如此便可通过设备内的工作电源来为电机407进行供电，从而使电机407进行运作，此过程操作简单，使用起来极为方便，从而增加了工作效率。
请着重参阅图7，第一导电片603通过导线与壳体1内部的工作电源电性连接，第二导电片604通过导线与电机407电性连接，第二导电片604通过导线、导电滑环408与电磁铁409电性连接，便于通过第一导电片603与第二导电片604的接触来为电机407供电处理。
请着重参阅图2，第二锥齿轮302与第一锥齿轮301外侧的卡齿相啮合，第三锥齿轮306与第一锥齿轮301外侧的卡齿相啮合，便于通过第一锥齿轮301、第二锥齿轮302使两个U型支撑架5同时进行转动，由此来对设备进行支撑。
请着重参阅图2，丝杆305与壳体1通过轴承转动连接，连接架304的一端设置有与丝杆305外侧相匹配的螺纹孔，便于丝杆305在进行转动时连接架304带动盖板7进行移动。
请着重参阅图3，第一伸缩弹簧403的两端分别焊接于半齿轮410的一侧、铁块411的一侧，铁块411的内侧设置有与连接杆406一端相契合的通孔，便于铁块411进行移动。
请着重参阅图4、6，齿条401的内侧设置有与限位滑块404相契合的凹槽，半齿轮410与齿条401顶部的卡齿相啮合，多光谱检测仪402的顶部与齿条401通过轴承转动连接，便于多光谱检测仪402在进行移动的过程中其底部始终与地面呈垂直状态，从而便于对积雪厚度进行检测。
本发明的工作原理是：在对路面积雪厚度进行检测前可转动U型支撑架5，此时第一锥齿轮301带动第二锥齿轮302进行转动，通过转杆303使另一个U型支撑架5进行转动，同时第一锥齿轮301带动第三锥齿轮306进行转动，从而使丝杆305进行转动，丝杆305进行转动时便可使连接架304沿着丝杆305进行移动，由此便可使盖板7打开，当U型支撑架5的一端转至壳体1的下方时盖板7处于完全打开状态，之后便可通过U型支撑架5来对设备进行支撑，此过程操作简单，同时也节省了放置设备所需的大量时间，当将设备放置在地面时底板601便会与地面接触，此时底板601便会受到设备整体的重力，此时第二伸缩弹簧602进行伸展，从而使第一导电片603与第二导电片604进行接触，如此便可通过设备内的工作电源来为电机407进行供电，从而使电机407进行运作，此过程操作简单，使用起来极为方便，从而增加了工作效率，使用结束后可通过对U型支撑架5的转动来使盖板7移至壳体1的一端，由此便可通过盖板7来对壳体1内的设备进行防护，同时也减小了设备的占用空间，从而为设备的移动、搬运提供了便利，同时电机407与电磁铁409断电，电机407停止转动，同时第一伸缩弹簧403带动铁块411进行移动，使得铁块411与电磁铁409分离，之后扭力发条405通过连接杆406带动半齿轮410反转，从而将多光谱检测仪402收入壳体1内，以便下次使用。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.多光谱非接触式积雪检测装置，其特征在于，包括：
壳体(1)；
控制器(2)，所述控制器(2)设置于所述壳体(1)的顶部；
盖板(7)，所述盖板(7)设置于所述壳体(1)的一端；
U型支撑架(5)，所述U型支撑架(5)自所述壳体(1)的一侧贯穿至所述壳体(1)的另一侧；
传动机构(3)，设置于所述壳体(1)的外壁，且位于所述U型支撑架(5)的外侧，用于实现检测机构(4)与U型支撑架(5)的传动，从而使盖板(7)与U型支撑架(5)进行同步运作,所述传动机构(3)包括有第一锥齿轮(301)、第二锥齿轮(302)、转杆(303)、连接架(304)、丝杆(305)、第三锥齿轮(306)，所述第一锥齿轮(301)设置于所述U型支撑架(5)的外侧，且位于所述壳体(1)的外侧，所述转杆(303)设置于所述壳体(1)的外壁，且位于所述U型支撑架(5)的一侧，所述第二锥齿轮(302)固定于所述转杆(303)的两端，所述丝杆(305)设置于所述壳体(1)的外侧，且位于所述U型支撑架(5)的上方，所述连接架(304)设置于所述盖板(7)的外侧，且位于所述丝杆(305)的外侧，所述第三锥齿轮(306)固定于所述丝杆(305)的底端；
检测机构(4)，设置于所述壳体(1)的内侧，且贯穿至所述壳体(1)的外侧，用于对积雪路面进行多点检测,所述检测机构(4)包括有齿条(401)、多光谱检测仪(402)、第一伸缩弹簧(403)、限位滑块(404)、扭力发条(405)、连接杆(406)、电机(407)、导电滑环(408)、电磁铁(409)、半齿轮(410)、铁块(411)，所述限位滑块(404)固定于所述壳体(1)的内壁，所述齿条(401)套接于所述限位滑块(404)的外侧，且贯穿至所述壳体(1)的外侧，所述多光谱检测仪(402)设置于所述齿条(401)的一端，所述电机(407)安装于所述壳体(1)的内壁，且位于所述限位滑块(404)的一侧，所述电磁铁(409)连接于所述电机(407)的输出端，且通过所述导电滑环(408)与所述电机(407)进行转动连接，所述扭力发条(405)安装于所述壳体(1)的内壁，且位于所述限位滑块(404)的另一侧，所述连接杆(406)自所述扭力发条(405)的内部贯穿至所述扭力发条(405)的外侧，所述半齿轮(410)设置于所述连接杆(406)的外侧，且位于所述齿条(401)的上方，所述第一伸缩弹簧(403)设置于所述半齿轮(410)的一端，且位于所述连接杆(406)的外侧，所述铁块(411)设置于所述第一伸缩弹簧(403)的一端，且套接于所述连接杆(406)的外侧；
连接机构(6)，设置于所述U型支撑架(5)的底部，且贯穿至所述U型支撑架(5)的内部，用于对检测机构(4)与工作电源之间进行断开、连接操作。
2.根据权利要求1所述的多光谱非接触式积雪检测装置，其特征在于，所述连接机构(6)包括有底板(601)、第二伸缩弹簧(602)、第一导电片(603)、第二导电片(604)，所述底板(601)自所述U型支撑架(5)的底端贯穿至所述U型支撑架(5)的内部，所述第一导电片(603)安装于所述底板(601)的顶部，且位于所述U型支撑架(5)的内侧，所述第二伸缩弹簧(602)设置于所述U型支撑架(5)的内侧，且位于所述第一导电片(603)的底部，所述第二导电片(604)安装于所述U型支撑架(5)的内侧，且位于所述第一导电片(603)的上方。
3.根据权利要求2所述的多光谱非接触式积雪检测装置，其特征在于，所述第一导电片(603)通过导线与所述壳体(1)内部的工作电源电性连接，所述第二导电片(604)通过导线与所述电机(407)电性连接，所述第二导电片(604)通过导线、所述导电滑环(408)与所述电磁铁(409)电性连接。
4.根据权利要求1所述的多光谱非接触式积雪检测装置，其特征在于，所述第二锥齿轮(302)与第一锥齿轮(301)外侧的卡齿相啮合，所述第三锥齿轮(306)与第一锥齿轮(301)外侧的卡齿相啮合。
5.根据权利要求1所述的多光谱非接触式积雪检测装置，其特征在于，所述丝杆(305)与壳体(1)通过轴承转动连接，所述连接架(304)的一端设置有与所述丝杆(305)外侧相匹配的螺纹孔。
6.根据权利要求1所述的多光谱非接触式积雪检测装置，其特征在于，所述第一伸缩弹簧(403)的两端分别焊接于所述半齿轮(410)的一侧、所述铁块(411)的一侧，所述铁块(411)的内侧设置有与所述连接杆(406)一端相契合的通孔。
7.根据权利要求1所述的多光谱非接触式积雪检测装置，其特征在于，所述齿条(401)的内侧设置有与所述限位滑块(404)相契合的凹槽，所述半齿轮(410)与所述齿条(401)顶部的卡齿相啮合，所述多光谱检测仪(402)的顶部与所述齿条(401)通过轴承转动连接。
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