CN208505870U - 一种横向力系数测试系统计量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种横向力系数测试系统计量装置，包括：传送带和标准横向力系数测试系统，标准横向力系数测试系统的测试轮放置于传送带上方；传送带的表面铺设有标准件；荷载测量模块，荷载测量模块位于测试轮与传送带接触处的传送带下方，并且荷载测量模块对测试轮提供支撑力，并对支撑力进行测量；供水模块，供水模块向标准横向力系数测试系统的测试轮与所述传送带接触处喷水，并测量水流量。以标准件为媒介，使用标准横向力系数测试系统测定标准横向力系数后，在现场进行横向力系数测定系统的标定，标定场合不受限制。

Description

一种横向力系数测试系统计量装置

技术领域

本实用新型涉及路面横向力系数测量技术领域，特别涉及一种横向力系数测试系统计量装置。

背景技术

路面抗滑性能关系道路行车安全，目前用于路面抗滑性能指标的检测设备类型较多，指标使用较多的是横向力系数(SFC)。横向力系数测定时，为使路面抗滑性能的测试结果与车辆在道路上行驶时最不利的状态更加吻合，测试系统需要供水装置在测试轮的测试轨迹位置连续喷洒一定量的清洁水，使被测试路面始终保持一定的水膜，车辆按照一定的测试速度沿正常行车轨迹匀速行驶，路面对测试轮形成的作用力与垂直方向的作用力之比值，即为横向力系数。

常用的横向力系数测试系统包括SCRIM系统和Mu-meter系统。

而系统使用一定时间后对横向力的测定结果将不再准确，需要进行检定和校准，检定或校准机构仅对该系统的个别部件进行检定或者校准，并且仅能在静态模拟状态下反映该设备测值情况，无法反映设备在正常行车状态下的动态测量结果的准确性，从而使量值溯源工作存在一定难度，在实际工程中路面抗滑性能指标的准确测量及可靠评价也无从保证。

实用新型内容

本实用新型提供一种横向力系数测试系统计量装置，解决横向力测试系统标定困难且无法进行动态标定的技术问题。

具体的，该横向力系数测试系统计量装置包括：

传送带和标准横向力系数测试系统，标准横向力系数测试系统的测试轮放置于传送带上方；传送带的表面铺设有标准件；

荷载测量模块，荷载测量模块位于测试轮与传送带接触处的传送带下方，并且荷载测量模块对测试轮提供支撑力，并对支撑力进行测量；

供水模块，供水模块向标准横向力系数测试系统的测试轮与所述传送带(7)接触处喷水，并测量水流量。

进一步的，还包括：

传送带控制模块，传送带控制模块控制传送带的运行状态；

速度测量模块，速度测量模块测量传送带的线速度；

温度测量模块，温度测量模块测量环境温度。

进一步的，还包括：

控制模块，控制模块与温度测量模块、速度测量模块、供水模块和标准横向力系数测试系统相连；

数据处理模块，数据处理模块与控制模块相连，并对控制模块采集的数据进行处理。

进一步的，传送带的表面铺设有标准件，标准件与传送带可拆卸固定在一起。

进一步的，传送带上间隔铺设不同的标准件。

进一步的，传送带控制模块与传送带的带轮相连，传送带控制模块控制带轮的转速。

进一步的，控制模块和传送带控制模块电连接，传送带控制模块将传送带的运行线速度信号传输至控制模块。

由以上技术方案可知，本实用新型的有益效果为：

使用传送带与测试轮之间的相对运动模拟测试轮的动态运行，以标准件为媒介，使用标准横向力系数测试系统测定标准横向力系数后，将该标准件应用于标定其它横向力系数测试系统时，该标准件已测得的标准横向力系数可作为横向力系数测试系统的标定参考，这样仅需要在实验室进行标准件的测定，之后可在现场进行横向力系数测定系统的标定，标定场合不受限制。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1为本实用新型实施例的横向力系数测试系统计量装置结构示意图。

图2为本实用新型实施例的标准件示意图。

图3为本实用新型实施例的横向力系数测试系统计量方法流程图。

其中：1-温度测量模块、2-速度测量模块、3-标准横向力系数测试系统、4-供水模块、 5-荷载测量模块、6-传送带控制模块、7-传送带、8-控制模块、9-数据处理模块。

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。

在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

为了解决现有技术中的技术问题，如图1所示，本申请的实施例提供了一种横向力系数测试系统计量装置，该计量装置包括：

传送带7和标准横向力系数测试系统3，标准横向力系数测试系统3的测试轮放置于传送带7上方；传送带7的表面铺设有标准件；

荷载测量模块5，荷载测量模块5位于测试轮与传送带7接触处的传送带7下方，并且荷载测量模块5对测试轮提供支撑力，并对该支撑力进行测量；

供水模块4，供水模块4向标准横向力系数测试系统3的的测试轮与所述传送带7接触处喷水，并测量水流量。

该系统使用供水模块4对标准横向力系数测试系统3的测试轮与所述传送带7接触处喷水，模拟实际路面横向力系数测定过程中的真实状态，使得测得的标准值与实际测定条件下的测得的横向力系数相吻合。使用传送带7与测试轮之间的相对运动模拟测试轮的动态运行，以标准件为媒介，使用标准横向力系数测试系统3测定标准横向力系数后，将该标准件应用于标定其它横向力系数测试系统时，该标准件已测得的标准横向力系数可作为横向力系数测试系统的标定参考，这样仅需要在实验室进行标准件的测定，之后可在现场进行横向力系数测定系统的标定，标定场合不受限制。

进一步的，该装置还包括：

传送带控制模块6，传送带控制模块6控制传送带7的运行状态；

速度测量模块2，速度测量模块2测量传送带7的线速度；

温度测量模块1，温度测量模块1测量环境温度。

该系统为实验室条件下的标准横向力系数测试系统，由于要测定标准值，因而必须保证系统所处的环境是标准状态，多次反复测量时，每次测量的环境应该是相同的，这样才能保证测量的结果相互之间有参考性，测得的标准值才是标准的。

更进一步的，该装置还包括：

控制模块8，控制模块8与温度测量模块1、速度测量模块2、供水模块4和标准横向力系数测试系统3相连；

数据处理模块9，数据处理模块9与控制模块8相连，并对控制模块8采集的数据进行处理。

控制模块与所有装置相连，对整个系统的运行状况进行控制，

可以理解的是，本系统用于测定标准件的标准横向力系数，如图2所示，因而传送带 7的表面铺设有标准件，标准件与传送带7之间是可拆卸固定在一起，这样传送带7运行过程中，标准件也一同运动，进而标准件与标准横向力系数测试系统3的测试轮之间产生相对运动，这时候即可测定测试轮的横向力系数，而本系统需要对多个不同标准件的标准横向力系数进行测定，因而标准件需要进行更换，标准件与传送带7之间可拆卸连接，就使得标准件易于更换，进而该系统的通用性强，可多次重复利用。或者可选的，同一传送带7上间隔铺设不同的标准件，在传送带7同一次运行过程中，即可实现不同标准件的横向力系数的测量。

本申请的实施例中，传送带控制模块6与传送带7的带轮相连，由传送带控制模块6控制带轮的转速，进而控制传送带7的线速度，使得传送带7线速度均匀，保证车辆与标准件的相对速度是均匀的，进而所测得的标准横向力系数也是相对匀速的条件下得到，这样测定的结果准确，不会因相对速度不同而使得结果误差大。

可以理解的是，控制模块8与温度测量模块1、速度测量模块2、供水模块4和标准横向力系数测试系统3分别相连，进而控制模块8接收温度、速度、水流量、荷载等所有数据，控制模块8将所有采集的数据传输至数据处理模块9，数据处理模块9将温度、速度、水流量、荷载等数据进行处理，得到横向力系数数据，并进行对比剔除误差大的数据，将所有数据进行平均，所得到的平均值即为标准横向力系数。

由于标准横向力系数测定时需要考虑线速度的影响，本申请的优选实施例中，控制模块8和传送带控制模块6电连接，传送带控制模块6将传送带7的运行线速度信号传输至控制模块8，控制模块8将该线速度信号转换为相应数据，并将该数据传输至数据处理模块9，数据处理模块9剔除线速度不均匀时所得到的标准横向力系数，使测得的标准横向力系数更精确，为后续横向力系数测试系统的标定提供准确参考。

本实用新型的实施例提供了一种应用上述装置的横向力系数测试系统计量方法，如图3所示，该计量方法包括如下步骤：

S1：标准横向力系数测试系统3测定多个不同标准件的横向力系数，即为标准横向力系数；

S2：多个不同水平抗滑性能的标准件铺设于路面；

S3：待标定横向力系数测试系统动态通过标准件，并测量标准件的横向力系数，即为横向力系数测定值；

S4：横向力系数测定值与标准横向力系数比较，得到横向力系数测定值与标准横向力系数的测量误差；

S5：调整横向力系数测试系统，重复步骤S3和S4，直至横向力系数测定值与标准横向力系数的测量误差在规定的误差范围内。

现有技术中，校准系统仅在实验室对横向力系数测试系统的个别部件进行检定或者校准，并且仅能在静态模拟状态下反映该设备测值情况，无法对现场整个设备进行测量，因而无法反映整个设备在正常行车状态下的动态测量结果的准确性，从而使测量值不准确。本申请的计量方法中，使用标准横向力系数测试系统3测定多个不同标准件的标准横向力系数，得到的标准横向力系数精度高，作为评判的标准，对后续的横向力系数进行评价，使得校准的横向力系数测试系统也具有相对更高的精度；标准件作为标定的中间媒介，其精度影响横向力系数测试系统的标定精度，本申请中测定完成的标准件铺设于现场路面，为待标定横向力测试系统动态测定提供了足够的空间，待标定横向力系数测试系统动态经过标准件，测量得到标准件的横向力系数测定值，该横向力系数测定值是动态条件下得到的，因而可以反映待标定横向力系数测试系统的整体动态性能；采用横向力系数测定值与标准横向力系数比较，反复调试待标定横向力系数测试系统，直至待标定横向力系数测试系统的测量结果在规定的误差范围内，这样，在现场可对系统进行标定，省去了系统运输的时间和人力，减少费用支出，同时保证了待标定横向力系数测试系统的精度，使得待标定横向力系数测试系统的精度高，满足测量要求。

更为具体的，步骤S1具体包括：

S101：标准件铺设于传送带7，标准横向力系数测试系统3的测试轮置于标准件上；

S102：荷载测量模块5置于标准横向力系数测试系统3的测试轮下方，调节标准横向力系数测试系统3测试轮的配重，使得荷载测量模块5测得的荷载为标准荷载；

S103：调节环境温度、传送带7的线速度和供水模块4的供水量，使得这些参数与标定环境的参数一致；

S104：使用标准横向力系数测试系统3测定标准件的标准横向力系数；

S105：重复以上步骤，完成多个不同水平抗滑性能标准件的标准横向力系数测定。

上述步骤保证标准件的测定环境是标准的，也就是荷载、温度、线速度、供水量等所有环境因素都是人为设定，一方面保证标准件的性能稳定，不会因环境变化导致表面滑动性能发生变化，另一方面，只有在环境因素与标定状态一致的情况下进行测定，所得到的测定值才是标准的，这个标准值才有可比性，如果环境是变化的，那么测得的标准件的标准值也不是标准的，没有办法进行后续的校准，即使进行后续校准，得到的校准结果也是不精确的。

可以理解的是，为增加测量结果的准确度，标准件的数量选择不少于四件，对多个标准件进行测定，当其中一个标准件出现测量误差较大的情况时，其它标准件可相应作为参考，给标定人员提供依据。

并且，优选的，步骤S104中同一标准件的标准横向力系数测定应至少重复五次，在得到的五组数据中，去掉最大值和最小值，可以理解的是，多次测量可减少测量误差，最大值和最小值的误差最大，去掉最大值和最小值，取剩余三组数据的平均值，即为标准横向力系数，这样提高测量的准确性。

更为具体的，步骤S2中，标准件的铺设长度不小于标准横向力系数测试系统3的测试轮周长的两倍。可以理解的是，由于步骤S3中待标定横向力系数测试系统是动态经过标准件的，如果标准件铺设的长度太短，则待标定横向力系数测试系统很可能在行驶不稳定或者有偏移的情况下经过标准件，这时候测量误差大，导致对待标定横向力系数测试系统的测定结果不准确，不能以该测定结果为依据对待标定横向力系数测试系统进行调节。

本申请的实施例中，步骤S3具体包括：

S301：调节待标定横向力系数测试系统的速度，保证速度是匀速的；

S302：待标定横向力系数测试系统的测试轮匀速直线驶过标准件，得到横向力系数测定值；

S303：重复以上步骤，得到多组横向力系数测定值，取平均值，即为该标准件的横向力系数测定值。

由于待标定横向力系数测试系统行驶状态不同时，得到的测量值不同，因此为保证测量结果的准确性，待标定横向力系数测试系统处于匀速直线的行驶状态，并保证每次的行驶速度相同，使得每次的测量值可相互作为参考，去掉误差大的测量值，提高系统测量的准确性。

根据本申请的实施例，步骤S4中横向力系数测定值与标准横向力系数比较，得到横向力系数测定值与标准横向力系数的测量误差，由于标准件有多个，所测得的误差也将有多个，实际可将多个测量误差取最大值作为最终误差，即为系统标定的参考误差。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种横向力系数测试系统计量装置，其特征在于，包括：

传送带(7)和标准横向力系数测试系统(3)，所述标准横向力系数测试系统(3)的测试轮放置于所述传送带(7)上方；所述传送带(7)的表面铺设有标准件；

荷载测量模块(5)，所述荷载测量模块(5)位于所述测试轮与所述传送带(7)接触处的所述传送带(7)下方，并且所述荷载测量模块(5)对测试轮提供支撑力，并对所述支撑力进行测量；

供水模块(4)，所述供水模块(4)向所述标准横向力系数测试系统(3)的测试轮与所述传送带(7)接触处喷水，并测量水流量。

2.根据权利要求1所述的计量装置，其特征在于，还包括：

传送带控制模块(6)，所述传送带控制模块(6)控制所述传送带(7)的运行状态；

速度测量模块(2)，所述速度测量模块(2)测量所述传送带(7)的线速度；

温度测量模块(1)，所述温度测量模块(1)测量环境温度。

3.根据权利要求2所述的计量装置，其特征在于，还包括：

控制模块(8)，所述控制模块(8)与所述温度测量模块(1)、所述速度测量模块(2)、所述供水模块(4)和所述标准横向力系数测试系统(3)相连；

数据处理模块(9)，所述数据处理模块(9)与所述控制模块(8)相连，并对所述控制模块(8)采集的数据进行处理。

4.根据权利要求2所述的计量装置，其特征在于，所述传送带(7)的表面铺设有标准件，所述标准件与所述传送带(7)可拆卸固定在一起。

5.根据权利要求2所述的计量装置，其特征在于，所述传送带(7)上间隔铺设不同的所述标准件。

6.根据权利要求2所述的计量装置，其特征在于，所述传送带控制模块(6)与所述传送带(7)的带轮相连，所述传送带控制模块(6)控制所述带轮的转速。

7.根据权利要求3所述的计量装置，其特征在于，所述控制模块(8)和所述传送带控制模块(6)电连接，所述传送带控制模块(6)将所述传送带(7)的运行线速度信号传输至所述控制模块(8)。