CN202230021U - 一种测试路面材料反光性能的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测试路面材料反光性能的装置，包括主机，该主机通过连接线分别与入射光照射部件和反射光接收部件相连接，入射光照射部件上有入射光转动旋钮，反射光接收部件上有反射光转动旋钮，入射光照射部件和反射光接收部件之间设有采集窗口；入射光照射部件包括依次连接的平行光光源、光源控制器、比例控制器、聚光透镜、分光器和入射光转动透镜组合，其中，分光器上连接有光电转换器；反射光接收部件包括依次连接的反射光转动透镜组合、聚光透镜组合和光电接收器。测试过程符合实际行车状态，测试得到的玻璃沥青混凝土路面材料反光性能是精确的，也可以应用于其他各种路面材料的反光性能测试。

Description

一种测试路面材料反光性能的装置

技术领域

本实用新型涉及玻璃沥青混凝土路面表面反光性能的测试，涉及一种测试路面材料反光性能装置，可用于不同路面材料的表面反光性能的测试。

背景技术

玻璃沥青混凝土路面是一种在我国尚未广泛推广应用的新型环保路面，由于掺加了玻璃而具有表面反光特性，在白天光线照射以及夜晚车灯和路灯的照射下都会反射一定的光。弯道、隧道反光和路面夜间反光可以增加司机的视觉效果，提高道路交通安全。

玻璃沥青混凝土的反光性能是其路用性能的一个重要方面。有关玻璃沥青混凝土路面反光性能的测试方法目前主要分为定性评价和定量评价。定性评价是用人眼感知路表面反射光的强弱程度，具有主观性。定量评价是利用光电接收元件来标定反射光辐射通量，客观的确定对路表面反射光的反应情况。目前还没有专门用于定量评价路面反光性能测试的仪器，大多数是借助交通工程中测试道路交通反光标线的反射系数测定仪，具有局限性。玻璃沥青混凝土表面光反射比标线材料光反射更复杂，在实际行车状态下，入射光源强度和入射角度都是变化的，同一路段上由于施工工艺的影响，不同位置的反射光辐射通量也是不同的，因此需要引入一种实用高效的路面材料反光性能测试装置。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种测试路面材料反光性能的装置，采用该装置可以直接测试玻璃沥青混凝土路面表面反光性能以及含有反光材料的其它路面反光性能，能够快速有效的完成对不同材料的反光性能定量评价。

为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种测试路面材料反光性能的装置，其特征在于，该装置包括主机，该主机通过连接线分别与入射光照射部件和反射光接收部件相连接，入射光照射部件上有入射光转动旋钮，反射光接收部件上有反射光转动旋钮，入射光照射部件和反射光接收部件之间设有采集窗口；

所述的入射光照射部件包括依次连接的平行光光源、光源控制器、比例控制器、聚光透镜、分光器和入射光转动透镜组合，其中，分光器上连接有光电转化器；

所述的反射光接收部件包括依次连接的反射光转动透镜组合、聚光透镜组合和光电接收器。

本实用新型的其它特点是，所述的平行光光源为条形LED光源。

所述的入射光转动旋钮与入射光转动透镜组合连接在一起，所述的反射光转动旋钮与反射光转动透镜组合连接在一起。

本实用新型的测试路面材料反光性能的装置，采用光电接收器接收一定面积的玻璃沥青混凝土路面在不同光源下的变角度反射光信号，并将其转化为电信号以数字的形式显示出来，测试过程符合实际行车状态，测试得到的玻璃沥青混凝土路面材料反光性能是精确的，也可以应用于其他各种路面材料的反光性能测试。为路面材料反光性能的测试提供了一种新的思路。

附图说明

图1为本实用新型的测试路面材料反光性能的装置原理框图。

图2(a)、图2(b)和图2(c)为本实用新型的测试路面材料反光性能的装置结构示意图。其中，图2(a)为装置的结构示意图，图2(b)为反射光接收部件的内部结构示意图；图2(c)为入射光照射部件的内部结构示意图。

图3为采用本实施例的装置在玻璃沥青混凝土反光性能测试的示例性流程图。

图中的标号分别表示：1、主机(包括处理器、显示屏和电池)，2、反射光接收部件，3、入射光照射部件，4、反射光转动旋钮，5、入射光转动旋钮，6、采集窗口；7、传输线，8、平行光光源，9、光源控制器，10、比例控制器，11、聚光透镜，12、分光器，13、光电转化器，14、入射光转动透镜组合，15、反射光转动透镜组合，16、聚光透镜组合，17光电接收器。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施方式

参见图1，该图为本实用新型测试路面材料反光性能的装置原理框图。测试时采用一定的光源入射角α和观测角β，例如，光源入射角α为85°，观测角β为170°。这两个角度可以根据现场情况进行调节，在路面进行多个测点反射系数的测定，然后进行统计。

本实用新型的测试路面材料反光性能的装置，其设计思想是：结合实际行车状态，采用光电接收器接收一定面积的路面材料在不同光源下的变角度反射光信号，并将其转化为电信号以数字的形式显示出来，测试得到的该路面材料的反光性能。

测试路面材料反光性能的装置是置于路表面的仪器，其数据采集系统要同时具有入射光照射部件和反射光接收部件，在设定的光源条件下进行一定面积的多角度测试，从而可以评价其反光性能。

反光性能采用路表面反射系数来反映，本实用新型的测试路面材料反光性能的装置，分别测定入射光照度和反射光亮度值，反射系数R通过计算亮度L值与照度E值的比得到：

测点的反射系数R(cd/lx/m2)＝亮度L/照度E

1)建立数据采集系统

数据采集系统包括根据一定的几何条件组合而成的一系列光学元件，主要由两大部分组成：入射光部件和反射光部件。要求被采集的光以某一角度照射测量部位，反射出的光由可变角度的反射光接受部件接受。因此，入射光部件包括平行光光源、聚光透镜、比例控制器；反射光部件包括反射光聚光部件和光电接收器。

为了保证路面测试结果的稳定性和均匀性，入射光阑必须具有一定的覆盖面积，相应的反射光接收部件覆盖面积也要一致。

2)连接数据显示系统

光电接受器将接收到的光信号转化为电信号，数据显示系统就是把这个电信号通过数值的方式显示出来，包括入射光照度测量显示单元和反射光亮度测量显示单元，计算测得的亮度值和照度值的比值即反射系数来判断路面材料的反光性能。

3)设置光线角度转动装置

根据测试时需要考虑多个角度的光线，对应于行车时不同入射光线角度和驾驶员的不同接收角度，光线角度转动装置包括入射角转动装置即三自由度可调节光接受部件，反射角转动装置即三自由度可调节光反射部件。

4)设置光源变换装置

铺筑好的玻璃沥青混凝土路面可以反射的光源包括太阳光、路灯灯光和车灯灯光，不同强度的光源，其在路面上的反射效果也是不同的，需要设置光源变换装置。光源变换装置包括光源控制器和比例控制器。

本实施例给出一种测试路面材料反光性能的装置，包括主机1，该主机1有处理器、显示屏和电池，主机1通过连接线7分别与入射光照射部件3和反射光接收部件2相连接，入射光照射部件3上有入射光转动旋钮5，反射光接收部件2上有反射光转动旋钮4，入射光照射部件3和反射光接收部件2之间设有采集窗口6；

入射光照射部件3包括依次连接的平行光光源8、光源控制器9、比例控制器10、聚光透镜11、分光器12和入射光转动透镜组合14，其中，分光器12上连接有光电转化器13；

反射光接收部件2包括依次连接的反射光转动透镜组合15、聚光透镜组合16和光电接收器17。

在图2(c)中，平行光光源8采用条形LED光源，条形LED光源发出的光经过光源控制器9和比例控制器10，经聚光透镜11进行聚光，再传输至分光器12分光后进入入射光转动透镜14，入射光转动旋钮5与入射光转动透镜14相接，通过转动入射光转动旋钮5而改变入射光转动透镜14中各透镜的位置来改变入射光角度，光线通过传输口(图中虚线位置)照射在测试窗口6的待测点上。

在图2(b)中，经待测点路面反射后的光线经过传输口(图中虚线位置)进入反射光转动透镜组合15，反射光转动旋钮4与反射光转动透镜组合15相接，通过转动反射光转动旋钮4改变反射光转动透镜组合15中各透镜的位置来改变反射光角度，经过反射光转动透镜组合15的光线再通过聚光透镜组合16聚光后进入光电接收器17，光电接收器17将光信号转化为电讯号，通过传输线7传输至主机，在显示器上显示出反射光亮度值。

图3为采用本实施例的装置在玻璃沥青混凝土反光性能测试的示例性流程图，并结合图2加以说明。

该流程图中包括如下步骤：

步骤201：设置测试装置硬件。

本步骤中，首先要设置数据采集系统，主要由入射光照射部件3和反射光接收部件2两大部分组成。入射光部件3包括平行光光源8(条形LED光源)、光源控制器9、比例控制器10、聚光透镜11、分光器12和入射光转动透镜组合14，其中，分光器12上连接有光电转化器13；

反射光接收部件2包括依次连接的反射光转动透镜组合15、聚光透镜组合16和光电接收器17。

然后在主机1设置数据显示系统，包括入射光照度测量显示单元和反射光亮度测量显示单元。

接着分别设计入射光照射部件3中的入射光转动旋钮5与入射光转动透镜组合14，以及反射光接收部件2中的反射光转动旋钮4与反射光转动透镜组合15，将入射光转动旋钮5与入射光转动透镜组合14连接在一起，反射光转动旋钮4与反射光转动透镜组合15连接在一起。使光线对应于行车时不同入射光线角度和驾驶员的不同接收角度。

光源变换及其强度由光源控制器9和比例控制器10控制。

最后安装电池，配备充电器。

步骤202：将测试路面材料反光性能的装置置于待测路面上，选择平整的表面，使采集窗口6与路表面紧密接触，确保数据准确。

步骤203：开启光源，测量光源照度值E并传输到主机。

本实施例中，平行光光源8采用条形LED光源，LED光源发出平行光，波长范围为400nm～700nm，功率是0～100W。

此步骤中，光电转换器13接收平行光光束，主机1的入射光照度测量显示单元显示光源照度值E，人工记录该数据。

步骤204：打开测试窗口6，调整入射光及反射光角度。

本实用新型的测试路面材料反光性能的装置是一种光学仪器，要注意防尘。测试道路现场一般灰尘大，尽量在测试前再打开测试窗口6。

转动入射光转动旋钮5，选择入射光角度；转动反射光转动旋钮4，选择反射光角度。目的是使光线对应于相应行车时的入射光线角度和驾驶员接收角度。

步骤205：光线稳定时，测量反射光亮度L并传输至主机。本步骤中，调节一次入射角或反射角，都会有一个L值，人工记录该数据。

以上步骤结束后，关闭电源，根据记录的数据计算相应反射系数。

应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的技术方案，凡在本实用新型的技术方案所做的技术特征的添加、等同替换或修改，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种测试路面材料反光性能的装置，其特征在于，该装置包括主机(1)，该主机(1)通过连接线(7)分别与入射光照射部件(3)和反射光接收部件(2)相连接，入射光照射部件(3)上有入射光转动旋钮(5)，反射光接收部件(2)上有反射光转动旋钮(4)，入射光照射部件(3)和反射光接收部件(2)之间设有采集窗口(6)；

所述的入射光照射部件(3)包括依次连接的平行光光源(8)、光源控制器(9)、比例控制器(10)、聚光透镜(11)、分光器(12)和入射光转动透镜组合(14)，其中，分光器(12)上连接有光电转换器(13)；

所述的反射光接收部件(2)包括依次连接的反射光转动透镜组合(15)、聚光透镜组合(16)和光电接收器(17)。

2.如权利要求1所述的测试路面材料反光性能的装置，其特征在于，所述的平行光光源(8)为条形LED光源。

3.如权利要求1所述的测试路面材料反光性能的装置，其特征在于，所述的入射光转动旋钮(5)与入射光转动透镜组合(14)连接在一起，所述的反射光转动旋钮(4)与反射光转动透镜组合(15)连接在一起。

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