CN219656872U - 一种便携式路面横坡测量仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便携式路面横坡测量仪，属于交通测量技术领域，以解决横坡测量中水准仪和综合测量车在测量中使用受限的问题。该测量仪包括承载尺，承载尺的空腔内设有至少一组测量组件，测量组件包括滑道、固定槽、压力传感器、显示器、插板；滑道和固定槽互相连通、且连接处设有活动的插板；固定槽两侧均设有压力传感器，该成组的压力传感器均连接显示器；滑道中放置有钢球，钢球在插板拉起时可在滑道和固定槽之间自由移动。本实用新型结构简单、成本低、可扩展、组合多样化，对于不同宽度的路面都能完成路面横坡测量仪，每个断面横坡测量仅需几秒钟时间，且数据客观准确。具有很好的推广应用价值。
Description
技术领域
本实用新型属于交通测量技术领域，具体涉及一种便携式路面横坡测量仪。
背景技术
目前我国公路以高速公路为骨架、普通干线为脉络、农村公路为基础，加上市政道路、厂区内部道路等，我国现已建成公路里程稳居世界第一。由于道路横坡后期关乎路面排水、弯道位置超高关乎行车安全，所以路面横坡测量在新建和养护项目中非常重要，且工作量也十分庞大。
现有技术中横坡测量工具主要有水准仪、综合测量车等方法。在现场施工测量特别是后期局部养护测量中，水准仪更加常用。
但水准仪和综合测量车在现场测量中，各自容易受到一些干扰因素，分别详述如下：
1.使用水准仪测量耗费人力：至少同时需要两个人配合测量，其中一人用水准仪读取数据，另一人手持塔尺，并且操作水准仪的技术人员需至少接受过测量培训。
2.使用水准仪测量耗费时间：水准仪测量横坡从安放水准仪三角支架-调平-立塔尺一读数-计算，测量一个断面横坡的流程需要3min左右，如果对测量流程不熟悉，可能会花费更多时间。
3.使用水准仪测量存在安全隐患：使用水准仪在通车路段测量路面横坡时，由于每个断面测量耗时长，通车路段车辆来往，存在安全隐患。
4.使用水准仪测量存在误差较大：使用水准仪测量时，由于每个人的测量技术，读数时可能存在较大差异而导致测量误差较大。同时在异常天气下(刮风、下雨)，不能采用水准仪测量。
5.使用综合车无法测量较短距离路面：综合车由于测量断面精度低、测量成本高的特点，对于施工过程测量、路面养护或其他局部测量时，综合车不适用这种较短距离横坡测量。
基于以上背景技术中的问题，测量人员提出了一种便携式路面横坡测量仪。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种便携式路面横坡测量仪，以解决横坡测量中水准仪和综合测量车在测量中使用受限的问题。
为了解决以上问题，本实用新型技术方案为：
一种便携式路面横坡测量仪，包括承载尺，承载尺的空腔内设有至少一组测量组件，测量组件包括滑道、固定槽、压力传感器、显示器、插板；滑道和固定槽互相连通、且连接处设有活动的插板；固定槽两侧均设有压力传感器，该成组的压力传感器均连接显示器；滑道中放置有钢球，钢球在插板拉起时可在滑道和固定槽之间自由移动。
进一步的，承载尺长度L≤1m，改长度可满足安装1-3组测量组件，在现场测量方便携带，长度过长的话，一个操作人员时，不便携带，在测量中移动也受限。
进一步的，两个承载尺之间设有合页，便于扩展长度，适应不同宽度的路面横坡测量。
进一步的，压力传感器和显示器之间设有控制器。
进一步的，控制器分别连接有电源和存储器，可通过控制器中的计算单元将测量结果经过换算，转换为直接可以读取的路面横坡坡度数字，显示并储存在存储器中。
进一步的，显示器设在承载尺外壁，便于读数。
本实用新型的有益效果如下：
(1)本实用新型的工作原理是：利用承载尺空腔中安装的测量组件和钢球，在测量处坡度上利用钢球重力，在拉起插板后钢球自然落入相应的固定槽中，触动其中某侧的压力传感器，待稳定后对其施加恒定的重力分力FN，压力传感器通过显示器将其显示出来，结合钢球自身重力mg，会有FN＝mg×sinα，α＝tan-1i，α为路面与水平面夹角，i为路面横坡坡度，就能得出路面横坡坡度。插板作为保护装置，非作业状态下，钢球在固定槽内，插板隔开滑道和固定槽，防止运输过程中震动，导致小球来回滚动对压力传感器的损坏。显示器是压力传感器受示钢球分力的数值大小。
(2)本实用新型结合了水准仪中塔尺的便捷，克服了综合测量车无法在短距离路面测量的缺陷，同时相比水准仪人工调平、立塔尺，人工读数计算，测量方式，又更加便捷，无需测量培训，只要本实用新型放置在断面横坡就能直接显示FN数值，对于部分带有经过换算的控制器，可通过控制器直接将测量结果转换为直接可以读取的路面横坡坡度数字并储存在存储器中，对于操作人员几乎没有要求，一人即可完成，操作简单快捷，可重复性强，测量配套方法通俗易懂，便于在实际工程中推广利用。
(3)本实用新型结构简单、成本低、可扩展、组合多样化，对于不同宽度的路面都能完成路面横坡测量仪，每个断面横坡测量仅需几秒钟时间，且数据客观准确。具有很好的推广应用价值。
附图说明
图1为一种便携式路面横坡测量仪的俯视结构示意图；
图2为一种便携式路面横坡测量仪的另一种俯视结构示意图；
图3为图2的正视图；
图4为一种便携式路面横坡测量仪的又一种俯视结构示意图；
图5为图4的另一种工作状态示意图；
图6为一种便携式路面横坡测量仪的线路图；
图7为一种便携式路面横坡测量仪测量原理图。
附图标记如下：1-承载尺；2-测量组件；21-滑道；22-固定槽；23-压力传感器；24-显示器；25-插板；3-钢球；4-合页；5-控制器。
具体实施例
下面通过3个实施例对本实用新型进行详细说明，本实用新型的特点和优点将随着这些具体的实施例说明而变得更为清楚、明确。
实施例1
如图1所示，一种便携式路面横坡测量仪，包括长度L为1m的承载尺1，承载尺1的空腔内设有一组测量组件2，测量组件2包括滑道21、固定槽22、压力传感器23、显示器24、插板25。
滑道21和固定槽22互相连通、且连接处设有活动的插板25；滑道21中放置有钢球3，钢球3在插板25拉起时可在滑道21和固定槽22之间自由移动。
固定槽22两侧均设有压力传感器23，该成组的压力传感器23均连接显示器24，显示器24设在承载尺1外壁。压力传感器23和显示器24之间设有控制器5；控制器5分别连接有电源和存储器。电源为两块可更换的聚能纽扣电池。
在材料选择上，用轻质、高强、耐磨合金构成的矩形长条状空腔结构的承载尺最佳。
其工作过程见下文。
实施例2
如图2-3所示，一种便携式路面横坡测量仪，包括长度L为1m内的承载尺1，承载尺1的空腔内设有两组测量组件2，设置方式为旋转对称，旋转角180°；测量组件2包括滑道21、固定槽22、压力传感器23、显示器24、插板25。
滑道21和固定槽22互相连通、且连接处设有活动的插板25；滑道21中放置有钢球3，钢球3在插板25拉起时可在滑道21和固定槽22之间自由移动。
固定槽22两侧均设有压力传感器23，该成组的压力传感器23均连接显示器24，显示器24设在承载尺1外壁。压力传感器23和显示器24之间设有控制器5；控制器5分别连接有电源和存储器。
本实施例中承载尺1的空腔内设有两组测量组件2，分别安装在承载尺长度的L/4和3L/4位置，两套测量组件2能相互校准结果的准确性，及时发现测量误差。
其工作过程见下文。
实施例3
如图4所示，一种便携式路面横坡测量仪，包括两个承载尺1，总长2m，两个承载尺1之间用合页4连接，每个承载尺1的空腔内均设有一组测量组件2，连接后形成的整体中，测量组件2旋转对称，旋转角180°。
测量组件2包括滑道21、固定槽22、压力传感器23、显示器24、插板25。
滑道21和固定槽22互相连通、且连接处设有活动的插板25；滑道21中放置有钢球3，钢球3在插板25拉起时可在滑道21和固定槽22之间自由移动。
固定槽22两侧均设有压力传感器23，该成组的压力传感器23均连接显示器24，显示器24设在承载尺1外壁。压力传感器23和显示器24之间设有控制器5；控制器5分别连接有电源和存储器。
该测量装置的工作状态可以是图4，也可以将合页4闭合后形成图5，自由调节本实用新型的长度。
由本实施例拓展出去，只要变换合页安装方式，就能将承载尺1从两个扩展成三个、四个、五个，从而实现不同宽度路面的横坡测量，且组合后的结构类似折尺，可折叠收纳，使用时展开，不占空间，携带方便。
以上实施例中所有结构的便携式路面横坡测量仪工作过程如下：
以上实施例中便携式路面横坡测量仪的工作过程为：
1.选定路面需要测量断面，需要注意的是：保证路面平整，无坑槽、杂物堆积，将本实用新型放置于待检车道，与路面行车方向垂直。
乡村道路等路面宽度小于2m的道路选择实施例1或2中的测量结构；
路面宽度大于3m的道路选择实施例3中的测量结构，将本实用新型携带至测量点后打开合页，展开组合的多个承载尺1，其组合个数由路面宽度决定。
2.将选定的本实用新型携带至测量点，放置在测量断面上，调试后，拉起插板25，使钢球3从滑道21进入固定槽22，如遇移动不畅，可人工帮助钢球3进入固定槽22，压下插板25，调整承载尺1的水平状态，钢球3在固定槽22由于路面横坡会倾向一侧并压在压力传感器23上；打开控制器5，压力传感器23通电并进入工作状态。
此时，钢球沿横坡向的分力数值大小FN＝Lmg×sinα，式中α为路面与水平面夹角、L为承载尺长度；
设i为路面横坡坡度，根据α＝tan-1i，
可得出i1＝FN/(mg×cosα)×100％。
两套测量组件2的，显示装置会有两组显示，显示的钢球分力数值的大小FN可取均值。
为了便于计算，一般承载尺1长度为等于1m、2m、3m等整数长度。
3.检测完成后，关闭控制器5，压力传感器23通电并进入工作状态。拉起插板25，使钢球3从固定槽22进入滑道21，如遇移动不畅，人工帮助钢球3进入滑道21。
在下一步的结构改进中，准备在滑道21顶部设活动卡扣，钢球在测量时装入，不用时取出装入收纳袋中，防止对滑道21的撞击。
需要说明的是，压力传感器23、控制器5、显示器、存储器具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。以上组件的的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。
Claims (6)
1.一种便携式路面横坡测量仪，包括承载尺（1），其特征在于：所述承载尺（1）的空腔内设有至少一组测量组件（2），所述测量组件（2）包括滑道（21）、固定槽（22）、压力传感器（23）、显示器（24）、插板（25）；所述滑道（21）和固定槽（22）互相连通、且连接处设有活动的插板（25）；所述固定槽（22）两侧均设有压力传感器（23），成组的该压力传感器（23）均连接显示器（24）；所述滑道（21）中放置有钢球（3），所述钢球（3）在插板（25）拉起时可在滑道（21）和固定槽（22）之间自由移动。
2.如权利要求1所述的一种便携式路面横坡测量仪，其特征在于：所述承载尺（1）长度L≤1m。
3.如权利要求2所述的一种便携式路面横坡测量仪，其特征在于：两个所述承载尺（1）之间设有合页（4）。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种便携式路面横坡测量仪，其特征在于：所述压力传感器（23）和显示器（24）之间设有控制器（5）。
5.如权利要求4所述的一种便携式路面横坡测量仪，其特征在于：所述控制器（5）分别连接有电源和存储器。
6.如权利要求5所述的一种便携式路面横坡测量仪，其特征在于：所述显示器（24）设在承载尺（1）外壁。
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