CN2548117Y - 响应式路面平整度检测仪 - Google Patents

Abstract

响应式路面平整度检测仪是一种对道路平整度进行测量的仪器，该检测仪由垂直加速度传感器、模数转换器、箱体所组成，加速度传感器和模拟转换器安装在一块度板上，并固定在箱体中，其中垂直加速度传感器的信号输出端直接与模/数转换器的信号输入端相接，模/数转换器的输出端与计算机相接；箱体为一个自重较重的金属箱体；模/数转换器的输出端通过电缆与计算机的“232”串行接口或者25针并行“LPI”接口相接。该检测仪既能检测出车体垂直加速度，又可测出高频及低频的平整度信息。

Description

响应式路面平整度检测仪

一、技术领域：

本实用新型是一种对道路平整度进行测量的仪器，尤其是一种采用响应式方法检测道路平整度的装置。

二、背景技术：

由于道路平整度直接影响车辆、飞机等运载装置运行的安全，以及乘坐者的舒适程度，所以一直是路面质量评价及路面施工中的一个重要的指标。道路平整度的检测主要分为二大类。第一类为直接式检测系统，此类检测系统利用传感器技术直接将路面纵断面剖面测出，然后由道路平整度评价技术和理论将测得的路面纵断面剖面曲线转换成各种平整度指标。此类检测仪主要用于新施工后的道路平整度验收及对其它平整度仪的标定。直接式检测类一般不能用于高速条件下的检测，因此常不能用于长距离的平整度检测。第二类检测类为响应式检测类，此类仪器是采用传感器检测出车体对道路平整度的动态响应，然后通过平整度评价模型将车体的动态响应换算成各种平整度指标。此类检测系统可在正常车速的条件下检测平整度，因此能长距离检测道路平整度。此类检测系统主要用于道路平整度的周期性检测与评价。由于响应式平整度仪无法直接测得路面纵断面剖面曲线，因此无法用于对新施工后的道路平整度的验收。

目前中国在响应式检测原理方面主要是采用引进英国技术的颠簸累积仪。颠簸累积仪基于车辆的车体与车轴之间的距离会随着路面的不平整而发生位移变化的现象，因此主要是采用机械的方法将车体与车轴之间的距离检测出来。颠簸累积仪的检测结果受车体的机械特性的制约。当机械特性发生变化时，其检测的输出会发生相应的变化，但其根本的局限是机械式的检测无法检测车体的高频动态响应，即无法全面的保留道路平整度的高频信息。同时仪器在安装和携带方面较为困难和复杂，操作使用上较为繁琐，并在安装时，要对汽车进行机械改造。

三、发明内容：

(1)发明目的

本实用新型要解决的技术问题是提供一种既能检测出车体垂直加速度，又可测出高频及低频的平整度信息的响应式路面平整度检测仪。

(2)技术方案

本实用新型是一种响应式路面平整度检测仪，由传感器和信号处理电子线路所组成，该检测仪由垂直加速度传感器、模数转换器、箱体所组成，加速度传感器和模拟转换器安装在一块度板上，并固定在箱体中，其中垂直加速度传感器的信号输出端直接与模/数转换器的信号输入端相接，模/数转换器的输出端与计算机相接；箱体为一个自重较重的金属箱体；模/数转换器的输出端通过电缆与计算机的“232”串行接口或者25针并行“LPI”接口相接。

为了达到平整度检测功能，本实用新型由电脑及密闭的测量金属箱组成，电脑内设有信号采集软件程序、信号处理程序及参数设置程序。密闭的金属箱(又称检测箱)内置有垂直加速度传感器和串行或并行模/数转换器组成的电子线路板及接插器件。在机械结构上：检测箱由箱体与箱盖组成，箱体的底部安装加速度传感器和电子线路板。在检测时，加速度信号经电子线路转换为串行或并行数字信号，通过电缆输入到电脑的232串行接口或25针并行LP1接口。数字信号的接收由电脑采样程序控制。由预先选定的检测车速及电脑内的时钟控制采样中断及采样频率。

电脑中设有高通滤波器滤出漂移信号及由传感器安置角度引入的偏置信号，电脑中的分析软件将加速度信号换算成各种平整度指标。

(3)技术效果

1、由于采用宽频带加速度传感器，本实用新型可测出高频及低频的平整度信息。其频带宽远大于现存的颠簸累积仪的频带宽度。

2、在发明中，加速度传感器固定于一金属箱内，金属箱的自重为7公斤。在检测时，将金属箱放置于检测车前右方座位的踏脚处，由于金属箱较重，当检测车在高速运行时，此金属箱不会发生任何弹跳及移动。因此，此加速度传感器能完整地检测出车体的垂直加速度。

3、本实用新型属于电脑化检测系统，配置的笔记本电脑对加速度信号进行自动数据采集和数据处理，并能在现场进行实时平整度评价和打印评价结果。本实用新型现场实时处理数据功能极强。

4、测量金属箱内装有加速度传感器及电子转换器件和电子线路。由于测量金属箱自重仅为7公斤，因此本实用新型十分便携。在使用时，只要将测量箱放置在检测车前方右侧座椅的踏脚处，再用电缆将测量金属箱与笔记本电脑连接即可，无需对车体进行任何改造，因此使用上非常方便。

四、附图说明：

图1是本实用新型的总体结构示意图。其中有垂直加速度传感器1、模/数转换器2、箱体3、信号输出电缆4。

图2是本实用新型线路的总体结构示意图。其中有垂直加速度传感器1、模/数转换器2、计算机5、打印机6。

五、具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型由垂直加速度传感器1、串行或并行模/数转换器2、箱体3、信号输出电缆4及电脑5组成。加速度传感器1和串行或并行模/数转换器2固定在检测箱体内形成检测箱。检测箱输出数字信号是通过信号输出电缆4送入笔记本电脑的232串线接口或LP1并行接口。检测箱体自重为7公斤左右，箱体的底部底板为平底。当箱体放置检测车前排右侧踏脚平面上后，由于箱体的自重，不论在何种的行驶条件下，检测箱体始终紧贴在踏脚平面上。同时，垂直加速度传感器1紧固在检测箱体的低板上，因此垂直加速度传感器可完整地测出车体的垂直加速度。

检测箱内的串行或并行模/数转换器的主要功能是将加速度传感器输出的模拟信号转换成串行或并行数字信号，并确保输入信号与加速度传感器输出的电压匹配。数字信号通过笔记本电脑上的串行或并行接口后，进入电脑，完成信号采集功能。信号处理的主要功能包括高通数字滤波，车体垂直加速度动态实时屏幕显示，平整度指标获取，及平整度指标和其他信息的打印。平整度指标数字模型包括平整度标准差(RSD)、国际平整度指标(IRI)、及观测打分值(RN)，电脑的输出通过便携式打印机完成平整度检测报告打印。

Claims (3)

1、一种响应式路面平整度检测仪，由传感器和信号处理电子线路所组成，其特征在于该检测仪由垂直加速度传感器(1)、模数转换器(2)、箱体(3)所组成，加速度传感器(1)和模拟转换器(2)安装在一块度板上，并固定在箱体

(3)中，其中垂直加速度传感器(1)的信号输出端直接与模/数转换器(2)的信号输入端相接，模/数转换器(2)的输出端与计算机(5)相接。

2、根据权利要求1或2所述的响应式路面平整度检测仪，其特征在于箱体(3)为一个自重较重的金属箱体。

3、根据权利要求1或2所述的响应式路面平整度检测仪，其特征在于模/数转换器(2)的输出端通过电缆与计算机的“232”串行接口或者25针并行“LPI”接口相接。

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