CN203668804U - 一种贝克曼梁回弹弯沉测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种贝克曼梁回弹弯沉测量装置，包括标准车、贝克曼梁，其特征在于，还包括数据采集器、数据传输器和数据控制存储器；所述数据采集器包括安装于标准车车轮上的无线角度传感器和安装于贝克曼梁上的位移传感器；所述数据传输器包括无线传感器节点和无线传感器网关；无线传感器节点与位移传感器连接；无线传感器节点和无线角度传感器均与无线传感器网关通信连接；无线传感器网关与数据控制存储器连接。该装置可以对所需数据进行无线自动实时采集，采集数据具有多点性和完整性，且能够得到标准车相对测点移动的位移与路面路基回弹弯沉值的对应关系，测量方便、结果可靠。

Description

一种贝克曼梁回弹弯沉测量装置

技术领域

本实用新型涉及路面路基弯沉测量领域，特别是一种贝克曼梁回弹弯沉测量装置。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展，交通运输中大吨位车辆的不断增长和交通流量的大幅度增加使得现有公路交通很难适应这种现状，特别是近年来刚通车不久的新建、改建的公路，由于强度不足而使路面使用寿命大大缩短，从近几年的公路建设来看，采取在原有路线的基础上进行加宽、补强改建和大修以此来提高公路的等级，增大通行能力，已成为公路建设的主要手段，在路面结构设计中，新旧路面弯沉值是路面结构设计强度的重要指标之一。

弯沉值是荷载对路基/路面作用前后，路基/路面发生变形的大小。如果弯沉值过大，其变形也就越大，路面各层也就容易发生损坏。弯沉值作为一项重要的检测指标，反映了路面的整体强度质量。因此，精确测量出路面弯沉盆特征曲线，对于了解路面弯沉的变化规律、准确评价路面质量、客观估算路面寿命有着极其重要的作用。

目前，公路施工建设中主要采用贝克曼梁法测定路面路基回弹弯沉。该方法所采用的主要设备包括标准车和贝克曼梁。贝克曼梁在梁整体长度的三分之一处设立一个杠杆支点，将梁体分成较长的前臂和较短的厚壁（即前、后臂长度比为2:1）。前臂与路基/路面接触，后臂上装有百分表机械式位移计。在进行弯沉试验时，标准车缓缓前进，对路面施加载荷使路面变形，百分表随路面变形的增加而持续向前转动，当表针转动到最大值时，迅速读取初读数，标准车继续前进，百分表表针反向回转，待表针回转稳定后，再次读取最终读数。该方法安装和使用方便，读数直观、准确度高、可靠性强，基本不受环境影响。但是，该方法的缺陷为：需要观测人员在短时间内迅速人工读取表针示数及记录，极大的增加了人为误差风险，导致所测定数据不准确。此外，对所需数据采集不具备连续性和完整性，对标准车移动不同距离时对于测点的弯沉影响无法进行同时采集。由于没有对标准车远离测点的位移采集，也无法获取标准车相对于测点不同的位移与回弹弯沉值的对应关系（即弯沉特征曲线）。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种贝克曼梁回弹弯沉测量装置，该装置可以对所采集数据进行无线自动实时采集，采集数据具有多点性和完整性，且能够得到标准车相对测点移动的位移与其影响的路面路基回弹弯沉值的对应关系，测量方便、结果可靠。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种贝克曼梁回弹弯沉测量装置，包括标准车、贝克曼梁，还包括数据采集器、数据传输器和数据控制存储器；所述数据采集器包括安装于标准车车轮上的无线角度传感器和安装于贝克曼梁上的位移传感器；所述数据传输器包括无线传感器节点和无线传感器网关；无线传感器节点与位移传感器连接；无线传感器节点和无线角度传感器均与无线传感器网关通信连接；无线传感器网关与数据控制存储器连接。

优选地，所述无线传感器节点与位移传感器之间为桥式或半桥式连接。

优选地，所述数据采集器还包括支撑位移传感器的支架。

优选地，所述位移传感器为百分表电阻式位移传感器。

优选地，所述无线角度传感器安装于所述标准车车轮轴心位置。

优选地，所述数据采集器的最大采集数为256个。

优选地，所述数据控制存储器为预装软件的电脑。

优选地，所述预装软件的电脑与所述无线传感器网关采用USB连接。

本实用新型提供的一种贝克曼梁回弹弯沉测量装置具有如下有益效果：

1、实时采集数据并传输存储，无需人工对百分表进行读数，避免了人工读数时造成的误差。

2、可对最多256个测点进行同时采集，保证了数据的多点性和完整性。

3、能够将无线角度传感器测得的标准车相对测点移动位移值与位移传感器测得的路面路基回弹弯沉值结合，得出两者间的对应关系，从而更全面地评定路面结构强度。

4、数据采用无线通信方式传输，节省线材费用和占地空间。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图中：

1.待测路面或路基2.标准车3.贝克曼梁4.支架5.位移传感器6.无线传感器节点7.无线传感器网关8.数据控制存储器9.无线角度传感器

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型提供的贝克曼梁弯沉回弹测试装置由数据采集器、数据传输器和数组控制存储器组成。其中数据采集器包括安装于贝克曼梁3后臂上的位移传感器5和安装于标准车2车轮上的无线角度传感器9；数据传输器包括无线传感器节点6和无线传感器网关7；位移传感器5与无线传感器节点6之间根据设备要求采用桥式或半桥式连接，无线传感器节点6与无线传感器网关7采用无线通信的方式连接，无线角度传感器9与无线传感器网关7之间也为无线通信连接。无线传感器网关7以USB接口的方式与数据控制存储器8（本实施例中为预装软件的电脑）连接。

数据采集器中还包括一个用于支撑位移传感器5的支架4，以提升位移传感器5的稳定性。位移传感器5为百分表电阻式位移传感器，该传感器技术成熟，准确度高，灵敏度高，分辨率强，安装简单。无线角度传感器9安装于标准车2车轮轴心处，可以采集车轮转动角度并计算出标准车2相对测点移动的位移值。本数据采集器的最大采集数为256个，数据链完整，结果可靠性高。

使用时，标准车2缓缓前进，位移传感器5采集到待测路面或路基1的弯沉值并将其传送给无线传感器节点6，无线传感器节点6将弯沉值信号进一步传送给无线传感器网关7；无线角度传感器9通过采集标准车2车轮的角度来计算出标准车2相对测点移动的位移值并将其发送给无线传感器网关7。无线传感器网关7将待测路面或路基1的弯沉值和标准车2相对测点移动的位移值传送给数据控制存储器8进行储存并得出其对应关系，从而得到路面结构强度分析所需要的弯沉盆特征曲线。

以上对本实用新型所提供的一种贝克曼梁回弹弯沉测量装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种贝克曼梁回弹弯沉测量装置，包括标准车、贝克曼梁，其特征在于，还包括数据采集器、数据传输器和数据控制存储器；所述数据采集器包括安装于标准车车轮上的无线角度传感器和安装于贝克曼梁上的位移传感器；所述数据传输器包括无线传感器节点和无线传感器网关；无线传感器节点与位移传感器连接；无线传感器节点和无线角度传感器均与无线传感器网关通信连接；无线传感器网关与数据控制存储器连接。 

2.根据权利要求1所述的贝克曼梁回弹弯沉测量装置，其特征在于，所述无线传感器节点与位移传感器之间为桥式或半桥式连接。 

3.根据权利要求2所述的贝克曼梁回弹弯沉测量装置，其特征在于，所述数据采集器还包括支撑位移传感器的支架。 

4.根据权利要求3所述的贝克曼梁回弹弯沉测量装置，其特征在于，所述位移传感器为百分表电阻式位移传感器。 

5.根据权利要求1所述的贝克曼梁回弹弯沉测量装置，其特征在于，所述无线角度传感器安装于所述标准车车轮轴心位置。 

6.根据权利要求1-5任一所述的贝克曼梁回弹弯沉测量装置，其特征在于，所述数据采集器的最大采集数为256个。 

7.根据权利要求1所述的贝克曼梁回弹弯沉测量装置，其特征在于，所述数据控制存储器与所述无线传感器网关采用USB连接。

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