CN212052683U - 一种轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪，涉及公路、桥梁以及隧道路基施工检测仪器技术领域，包括激光发射器和测量装置，所述激光发射器顶部设置有激光光源；所述测量装置包括底板、透镜、柱面反射镜和显示板，所述柱面反射镜固定设置在底板上，所述底板四周设置有竖板，竖板底部设置有透镜，竖板顶部设置有盖板；所述盖板上设置有显示板，所述显示板上设置有刻度；所述刻度对应位置设置有第一发光二极管，所述显示板下表面与第一发光二极管相同位置设置有第一光敏二极管；本实用新型结构简单、使用方便，能够准确、快速的对路基的弯沉量进行测量。

Description

一种轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪

技术领域

本实用新型涉及公路、桥梁以及隧道路基施工检测仪器技术领域，具体涉及一种轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪。

背景技术

路基的回弹弯沉是指公路、桥梁、隧道等施工道路路基或路面在规定载荷作用下产生垂直变形，卸载后能恢复的那一部分变形。路面回弹弯沉值不仅反映了路基路面结构的整体刚度和强度, 而且还与路面的使用状态存在一定的内在联系。回弹值越大，说明路面的刚度越差，抗疲劳性能越差，难以承受重交通量；反之，则说明路面的抗疲劳性能较好。因此，道路回弹弯沉值是衡量道路施工质量的重要技术指标之一，也是施工检测单位评判施工质量的重要依据。

目前最为普遍的回弹弯沉检测方法是采用贝克曼弯沉梁弯沉仪，其中贝克曼梁为3.6米和5.4米的铝合金梁，将其一端放置在载重10吨的标准轴汽车后轮下方，在梁长度2/3处设置支点，然后将汽车开走，采用杠杆原理测量即可在贝克曼梁的另一端测量出道路的弯沉值。然而贝克曼梁尺寸较大且较为笨重，测量过程需要多人配合操作，效率低且工作量大；另外，目前市场上虽然有更为先进的落锤式弯沉仪，但价格较为昂贵。

发明内容

本实用新型针对上述问题，提供一种轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪，包括激光发射器、反射装置和接收装置，所述激光发射器用于沿第一方向发出激光束；所述反射装置设置于所述激光束的传播方向上；所述接收装置通过支撑件支撑在所述反射装置的上方；所述接收装置包括板体，以及设置于所述板体表面的多个第一光敏二极管和多个第一发光二极管，所述板体上还设置有沿第二方向依序排列的多个刻度线，所述第一光敏二极管和所述第一发光二极管均一一对应的设置于刻度线所指示刻度位置处，且所述第一光敏二极管设置于所述板体朝向所述反射装置的一侧；位于同一刻度线所指示刻度位置处的第一光敏二极管和第一发光二极管电连接；所述第二方向为与所述第一方向所在的竖直面平行的水平方向。

所述反射装置用于将接收到的激光束反射至所述接收装置上，将激光束沿竖直方向上的位移转换为沿第二方向的位移，所述沿第二方向的位移大于所述沿竖直方向的位移；所述第一光敏二极管用于接收所述反射装置的反射光，并在反射光的照射下点亮与之电连接的所述第一发光二极管，对激光束的位移变化进行指示。

进一步地，还包括防尘箱，所述反射装置设置于所述防尘箱内；所述接收装置作为所述防尘箱的顶面，所述防尘箱的侧壁作为所述支撑件对所述接收装置进行支撑；所述防尘箱与所述反射装置和激光发射器对应位置处可透光。

更进一步地，所述反射装置的形状为四分之一圆柱，所述反射装置的反射面为所述四分之一圆柱的圆柱面。

更进一步地，所述板体上还设置有电路模块，还包括电路模块，所述电路模块包括电源以及并联连接在所述电源两端的多个子电路模块；每个所述子电路模块包括一个所述第一发光二极管、一个所述第一光敏二极管和三极管；针对一个所述子电路模块，所述第一光敏二极管的正极和所述三极管的基极均与所述电源的正极电连接，所述第一光敏二极管的负极与所述三极管的发射极电连接，所述第一发光二极管的正极与所述三极管的集电极电连接；

每个所述子电路模块还包括一个第二发光二极管和一个第二光敏二极管，所述第二光敏二极管与第一光敏二极管并联，所述第二发光二极管与第一发光二极管并联，使得所述第二光敏二极管和所述第二发光二极管构成自锁回路。

更进一步地，针对每一个所述子电路模块，所述第二发光二极管与第二光敏二极管封装在一起，并与外界的光线隔绝。

更进一步地，所述板体外部还设置有第一控制开关和第二控制开关的控制按钮。

更进一步地，所述板体上还设置有第一水平尺和第二水平尺，所述第一水平尺的延伸方向和第二水平尺的延伸方向垂直。

更进一步地，还包括设置在测量仪底部的多个调节部件，所述调节部件能够调节测量仪的高度和水平度。

更进一步地，所述调节部件为调节螺母。

本实用新型的优点：

首先，本实用新型采用激光作为测量光源，利用激光的定向传播特性和较小的发散度，确保测量精度；

其次，采用柱面反射放大原理将道路弯沉值放大20倍，使得弯沉值便于关测和记录；

最后，设备精巧轻便，方便移动和携带，能减轻测量工作人员的工作负荷。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型实施例的一种轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的一种轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪的俯视图；

图3是本实用新型实施例的一种轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪A处的放大图；

图4是本实用新型实施例的一种轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪显示装置的电路图。

附图标记：

1为路基、2为激光发射器、3为调节螺母、4为底板、5为透镜、6为反射装置、7为侧板、8为板体、9为顶面、11为激光光源、12为控制按钮、13为刻度、14为第一发光二极管、15为第一水平尺、16为第二水平尺、17为第一光敏二极管、18为第一控制开关、19为第二光敏二极管、20为三极管、21为直流电源、22为电阻、23为第二发光二极管、24为第二控制开关。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-4所示，一种轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪，包括激光发射器2、反射装置6和接收装置，所述激光发射器2用于沿第一方向发出激光束；所述反射装置6设置于所述激光束的传播方向上；所述接收装置通过支撑件支撑在所述反射装置6的上方；所述接收装置包括板体8，以及设置于所述板体8表面的多个第一光敏二极管17和多个第一发光二极管14，所述板体8上还设置有沿第二方向依序排列的多个刻度线13，所述第一光敏二极管17和所述第一发光二极管14均一一对应的设置于刻度线13所指示刻度位置处，且所述第一光敏二极管17设置于所述板体8朝向所述反射装置6的一侧；位于同一刻度线所指示刻度位置处的第一光敏二极管17和第一发光二极管14电连接；所述第二方向为与所述第一方向所在的竖直面平行的水平方向。

所述反射装置6用于将接收到的激光束反射至所述接收装置上，将激光束沿竖直方向上的位移转换为沿第二方向的位移，所述沿第二方向的位移大于所述沿竖直方向的位移；所述第一光敏二极管17用于接收所述反射装置6的反射光，并在反射光的照射下点亮与之电连接的所述第一发光二极管14，对激光束的位移变化进行指示。

所述与一个刻度线13对应的第一发光二极管14为一个或两个，当所述第一发光二极管14为两个时，其设置在刻度线13两侧。

本实用新型实施例提供一种轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪，该测量仪精巧轻便，方便移动和携带，能减轻测量工作人员的工作负荷。由于激光束被反射后，其沿第二方向的位移在竖直方向上的位移，能够对激光束在竖直方向上的位移起到反射放大作用，使得道路的弯沉值的测量更加准确，而且便于观测和记录。

所述本实用新型的一种轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪在使用时将激光发射器2放置到测试车其中一组后轮的中间靠测试车后轴前方20-30cm的位置，并调整激光发射器使得激光束与测试车前进方向平行。

所述发射装置和接收装置放置在测试车后方5m处。

本实用新型实施例提供一种轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪，其采用激光作为光源，由于激光的散射角度小，可以降低测量误差。

其中，所述第一方向可以是水平方向，也可以是倾斜向上的，只要激光束沿所述第一方向照射到反射装置6上，能够通过反射装置6反射到接收装置上即可。

所述板体8上的多个刻度13用来测量激光在第二方向上的位移值，然后计算出激光在竖直方向上的位移值，得到路面的回弹弯沉值。

本实用新型的测量仪还包括防尘箱7，所述反射装置6设置于所述防尘箱内；所述接收装置作为所述防尘箱的顶面9，所述防尘箱7的侧壁作为所述支撑件对所述接收装置进行支撑；所述防尘箱7与所述反射装置6和激光发射器2对应位置处可透光。

所述防尘箱还包括侧板7和底板4，所述侧板7与所述反射装置6和激光发射器2对应位置设置有透镜5。

所述防尘箱具有防尘作用，能够避免反射镜上积累灰尘，对激光束产生反射，进而造成测量误差。

所述反射装置6的形状为四分之一圆柱，所述反射装置6的反射面为所述四分之一圆柱的弧形圆柱面。采用四份之一圆柱的柱面对激光进行反射放大，可以将道路的弯沉值放大20倍。

所述反射装置6也可以为半圆柱，所述反射装置6的反射面为半圆柱的弧形圆柱面。

本实用新型的测量仪还包括电路模块，所述电路模块包括电源以及并联连接在所述电源两端的多个子电路模块；每个所述子电路模块包括一个所述第一发光二极管14、一个所述第一光敏二极管17和三极管20；针对一个所述子电路模块，所述第一光敏二极管17的正极和所述三极管20的基极均与所述电源21的正极电连接，所述第一光敏二极管17的负极与所述三极管20的发射极电连接，所述第一发光二极管14的正极与所述三极管20的集电极电连接；

每个所述子电路模块还包括一个第二发光二极管23和一个第二光敏二极管19，所述第二光敏二极管19与第一光敏二极管17并联，所述第二发光二极管23与第一发光二极管14并联，使得所述第二光敏二极管17和所述第二发光二极管14构成自锁回路。

参考图4，上述电路模块的工作原理为：首先，调整激光发射器2的位置，使其发射的激光通过反射装置6能够照射到接收装置上的第一光敏二极管17上，使第一发光二极管14发光，激光照射的位置为能保证激光束因路基的回弹弯沉产生竖直位移时，其激光束通过反射装置6的反射放大能全部照射在接收装置上的第一光敏二极管17的分布范围内；测量时激光束随着路基的回弹弯沉产生竖直方向的位移，经过反射装置6的反射后产生第二方向的位移，并照射在分布在板体8上不同位置的第一光敏二极管17上，每一个被照射的第一光敏二极管17点亮一个对应位置上的第一发光二极管14，并通过自锁回路使被点亮的第一发光二极管14持续发光，通过观察被点亮的第一发光二极管14的个数来确定激光在第二方向上的位移值，然后计算出激光在竖直方向上的位移值，得出路基的回弹弯沉值。

针对每一个所述子电路模块，所述第二发光二极管23与第二光敏二极管19封装在一起，并与外界的光线隔绝。通过与外界光线隔绝可以避免外界的光线对第二光敏二极管产生干扰。

参考图4，本实用新型一实施例中所述电路模块还包括限流电阻22，所述限流电阻22与所述电源和所述子电路模块之间串联。

所述限流电阻22为一个或多个。

所述限流电阻22的作用是对整个电路的电流进行调节，对整个电路起到保护作用。

所述板体8外部还设置有第一控制开关18和第二控制开关24的控制按钮12。设置控制按钮12方便对电路的通断进行控制。

所述板体8上还设置有第一水平尺15和第二水平尺16，所述第一水平尺15的延伸方向和第二水平尺16的延伸方向垂直。可以通过观察第一水平尺15和第二水平尺16来调节装置的水平位置。

还包括设置在测量仪底部的多个调节部件，所述调节部件能够调节测量仪的高度和水平度。

所述调节部件为调节螺母3。

当所述调节螺母3的数量为三个时，其成三角形分布。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪，其特征在于，包括激光发射器（2）、反射装置（6）和接收装置，所述激光发射器（2）用于沿第一方向发出激光束；所述反射装置（6）设置于所述激光束的传播方向上；所述接收装置通过支撑件支撑在所述反射装置（6）的上方；所述接收装置包括板体（8），以及设置于所述板体（8）表面的多个第一光敏二极管（17）和多个第一发光二极管（14），所述板体（8）上还设置有沿第二方向依序排列的多个刻度线（13），所述第一光敏二极管（17）和所述第一发光二极管（14）均一一对应的设置于刻度线（13）所指示刻度位置处，且所述第一光敏二极管（17）设置于所述板体（8）朝向所述反射装置（6）的一侧；位于同一刻度线所指示刻度位置处的第一光敏二极管（17）和第一发光二极管（14）电连接；所述第二方向为与所述第一方向所在的竖直面平行的水平方向；

所述反射装置（6）用于将接收到的激光束反射至所述接收装置上，将激光束沿竖直方向上的位移转换为沿第二方向的位移，所述沿第二方向的位移大于所述沿竖直方向的位移；所述第一光敏二极管（17）用于接收所述反射装置（6）的反射光，并在反射光的照射下点亮与之电连接的所述第一发光二极管（14），对激光束的位移变化进行指示。

2.根据权利要求1所述的轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪，其特征在于，还包括防尘箱（7），所述反射装置（6）设置于所述防尘箱内；所述接收装置作为所述防尘箱的顶面，所述防尘箱（7）的侧壁作为所述支撑件对所述接收装置进行支撑；所述防尘箱（7）与所述反射装置（6）和激光发射器（2）对应位置处可透光。

3.根据权利要求1所述的轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪，其特征在于，所述反射装置（6）的形状为四分之一圆柱，所述反射装置（6）的反射面为所述四分之一圆柱的弧形圆柱面。

4.根据权利要求1所述的轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪，其特征在于，还包括电路模块，所述电路模块包括电源以及并联连接在所述电源两端的多个子电路模块；每个所述子电路模块包括一个所述第一发光二极管（14）、一个所述第一光敏二极管（17）和三极管（20）；针对一个所述子电路模块，所述第一光敏二极管（17）的正极和所述三极管（20）的基极均与所述电源（21）的正极电连接，所述第一光敏二极管（17）的负极与所述三极管（20）的发射极电连接，所述第一发光二极管（14）的正极与所述三极管（20）的集电极电连接；

每个所述子电路模块还包括一个第二发光二极管（23）和一个第二光敏二极管（19），所述第二光敏二极管（19）与第一光敏二极管（17）并联，所述第二发光二极管（23）与第一发光二极管（14）并联，使得所述第二光敏二极管（19）和所述第二发光二极管（23）构成自锁回路。

5.根据权利要求4所述的轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪，其特征在于，针对每一个所述子电路模块，所述第二发光二极管（23）与第二光敏二极管（19）封装在一起，并与外界的光线隔绝。

6.根据权利要求4所述的轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪，其特征在于，所述电路模块还包括第一控制开关（18）和第二控制开关（24），所述第一控制开关用于对电源（21）的通断进行控制，所述第二控制开关（24）开启时，自锁回路导通，所述第二控制开关（24）关闭时，自锁回路断开。

7.根据权利要求4所述的轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪，其特征在于，所述板体（8）外部还设置有第一控制开关（18）和第二控制开关（24）的控制按钮（12）。

8.根据权利要求1所述的轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪，其特征在于，所述板体（8）上还设置有第一水平尺（15）和第二水平尺（16），所述第一水平尺（15）的延伸方向和第二水平尺（16）的延伸方向垂直。

9.根据权利要求1所述的轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪，其特征在于，还包括设置在测量仪底部的多个调节部件，所述调节部件能够调节测量仪的高度和水平度。

10.根据权利要求9所述的轻便式路基回弹弯沉光学自动测量仪，其特征在于，所述调节部件为调节螺母（3）。

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