DD295230A5

DD295230A5 - Messverfahren zur ermittlung der kruemmungen und unebenheiten von oberflaechen

Info

Publication number: DD295230A5
Application number: DD34161590A
Authority: DD
Inventors: Manfred Boerner
Original assignee: Boerner,Manfred,De
Priority date: 1990-06-13
Filing date: 1990-06-13
Publication date: 1991-10-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Meszverfahren zur Ermittlung der Kruemmungen und Unebenheiten von Oberflaechen. Das Verfahren ist insbesondere fuer grosze Kruemmungsradien geeignet, wie sie beispielsweise bei Betonfertigteilen, Straszendecken und auch Straszenfuehrungen auftreten und ermoeglicht gleichfalls die UEberpruefung der Ebenheit von derartigen Flaechen, Schienen und dergleichen. Erfindungsgemaesz wird ein Kreisel-Winkelgeschwindigkeitsgeber mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit entlang der zu bestimmenden Kruemmung bewegt. Die Groesze und Richtung der ermittelten Werte der Winkelgeschwindigkeit dienen als Ausgangsgroesze fuer die Ermittlung der Kruemmungen und Unebenheiten.{Meszverfahren; Kruemmungen; Unebenheiten; Betonoberflaechen; Straszendecken; Straszenfuehrung; Winkelgeschwindigkeit; Kreisel-Winkelgeschwindigkeitsgeber; Flaechen; Schienen}

Description

den Rädern des Meßwagens 2 wird der aktuelle Meßwert der Winkelgeschwindigkeit ω abhängig von der Gestalt der Unebenheit 5 geändert, so daß sich aus Kenntnis des Verlaufes der Winkelgeschwindigkeit ω und den geometrischen Verhältnissen des Meßwagens 2, gekennzeichnet durch Achsabstand a und Raddurchmesser d, die Unebenheit 5 meßtechnisch in bekannter Weise auswertbar ist. Auswertbar sind dabei auch relativ geringe Unebenheiten, da bei Überfahren der Unebenheit S mit dem ersten Rad und anschließend mit dem zweiten Rad der Wert des zusätzlichenWinkelgeschwindigkeitsmeßwert ω zum ursprünglichen Meßwert, wie er ohne Hindernis 5 erfaßt wird, einmal mit gleichem und einmal mit ungleichem Vorzeichen zeitlich versetzt erfaßt wird, so daß Unebenheiten mit doppelter Empfindlichkeit bestimmt werden können. Abhängig von der Meßaufgabe ist Achsabstand a und Raddurchmesser d variierbar, da hierdurch nach bekannten geometrischen Zusammenhängen die Empfindlichkeit des Meßverfahrens beeinflußt werden kann.

Claims

Meßverfahren zur Ermittlung der Krümmungen und Unebenheiten von Oberflächen, vorzugsweise für große Krümmungsradien, bei dem auf einem Meßwagen ein Kreiselgerät mit einem Meßwertgeber entlang einer Meßstrecke bewegt und diese tangential abgetastet wird, gekennzeichnet dadurch, daß ein an sich bekannter Kreisel-Winkelgeschwindigkeitsgeber (1) angewendet wird, dessen Meßachse sowohl rechtwinklig zur Bewegungsrichtung als auch rechtwinklig zur Richtung auf dem Krümmungsmittelpunkt steht und der mit vorbestimmter Geschwindigkeit (v) bewegt wird und dabei Größe und Richtung der Winkelgeschwindigkeit zur Errechnung der Krümmungsradien (r) und von Unebenheiten (5) erfaßt.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Meßverfahren zur Ermittlung der Krümmungen und Unebenheiten von Oberflächen, insbesondere für große Krümmungsradien wie z. B. bei Betonfertigteilen, Straßendecken, Schienen und auch Straßenführungen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

In dem DD-WP 117922 wird ein Aufnehmer zum Messen von Fahrbahnunebenheiten beschrieben, bei dem ein Fahrzeug mit einem Kreiselgerät zur Erzeugung einer konstanten Bezugsrichtnng und einem elektromechanischen Winkelaufnehmer entlang der Fahrbahn bewegt wird und diese tangential abtastet. Dabei werden die Winkeländerung zwischen Fahrbahn und Bezugsrichtung gemessen und daraus die geodätischen Unebenheiten berechnet. Nachteilig ist, daß durch Anwendung eines die Bezugsiichtung anzeigenden Kreiselgerätes ein hoher gerätetechnischer Aufwand entsteht und die Meßempfindlichkeit gering ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, große Krümmungsradien und Unebenheiten mit geringem gerätetechnischen Aufwand und hoher Meßgenauigkeit meßtechnisch zu bestimmen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren zur Ermittlung von Krümmungen und Unebenheiten zu realisieren, bei dem bei kleinen Meßwegen eine hohe Meßempfindlichkeit erreicht wird. Erfindungsgemäß wird ein an sich bekannter Kreisel-Winkelgeschwindigkeitsgeber entlr.ng der Meßstrecke bewegt. Die Meßachse des Gebers ist sowohl rechtwinklig zur Bewegungsrichtung als auch rechtwinklig zur Richtung auf dem jeweils zu bestimmenden'Krümmungsmittelpunkt orientiert. Der Geber wird mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit bewegt. Dabei kann er kontinuierlich oder diskontinuierlich Größe und Richtung der Winkelgeschwindigkeit zur Errechnung des jeweiligen Krümmungsradius und der Unebenheiten erfassen. Die Verwendung eines Kreisel-Winkelgeschwindigkeitsgebers ermöglicht gegenüber dem Stand der Technik wegen der kompakten Bauart des Gebers einen verringerten technischen Aufwand und durch die an die Meßaufgabe anpaßbaren Ansprechempfindlichkeit des Gebers eino Erfassung kleinster Winkelgeschwindigkeitsmeßwerte, die für die Auswertung genutzt werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1: eine Ansicht einer Anordnung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Meßverfahrens zur Ermittlung von Krümmungen und Unebenheiten einer Straßenoberfläche.

Gemäß Figur 1 ist der Kreisel-Winkelgeschwindigkeitsgeber 1 auf einem Meßwagen 2 befestigt, der mit vorbestimmter Geschwindigkeit ν entlang der zu bestimmenden Krümmung 3 bewegt wird. Dabei erfolgt die Befestigung so, daß die Meßachse 4 des Gebers sowohl senkrecht zur Bewegungsrichtung des Meßwagens 2 ausgerichtet ist als auch senkrecht zur Richtung der Normalen N auf den jeweiligen Krümmungsmittelpunkt orientiert ist. Bei Bewegung des Meßwagens 2 entlang der Krümmung nimmt dieser somit immer eine Stellung parallel zur an die Krümmung 3 angelegten Tangente T an, so daß bei Bewegung des Meßwagens 2 mit der vorbestimmten Geschwindigkeit ν in der Zeiteinheit dt ein Wegstück ds zurückgelegt wird, was einer Winkeländerung da entspricht, die vom Kreisel-Winkelgeschwindigkeitsgeber 1 als

da

Winkelgeschwindigkeit ω = —— abhängigvonderKrümmungsrichtungerfaßtwirdundalselektrischerMeßwert

dt

vorzeichenbehafetet zur Auswertung zur Verfügung steht. Nach bekannten mathematischen Zusammenhängen ist der Krümmungsradius r bei vorgegebener Geschwindigkeit ν der ermittelten Winkelgeschwindigkeit umgekehrt proportional, während die Vorzeichen die Richtung der Krümmung (konvex bzw. konkav) bestimmen. Bei Überfahren einer Unebenheit 5 mit