SE442675B - Anordning for beroringsfri metning av trafikerade ytors beskaffenhet - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 8402952-9 E 2 är en tidsödande procedur, eftersom ett stort antal punk- ter, kanske tusentals dylika skall avmätas. Vidare före- kommer även rörliga mätmetoder, varvid emellertid hit- tills intet tillfredsställande lösta problem visat sig uppkomma på grund av vibrationer, fjädring etc av mät- redskap på mätfordon, eftersom dessa vibrationer och fjädringsrörelser påverkar mätresultatet.

Här kommer föreliggande uppfinning in i bilden och föreslår en anordning av det inledningsvis omnämnda sla- get sådan den kännetecknas i patentkravets 1 känneteck- nande del. Det huvudsakligen horisontella lasermätplanet är därvid avsett att placeras i ett känt huvudsakligen horisontellt läge över trafikytan och kan exempelvis åstadkommas medelst en roterande lasermätkamera, som dels definierar det huvudsakligen horisontella laser- planet och dels fortlöpande mäter avståndet mellan den fixpunkt, i vilken densamma är uppställd och det mobila mätredskapets första avlånga känselkropp. Sådan avstånds- mätning kan dock även ske på annat i och för sig känt sätt. Det andra huvudsakligen vertikalt stående laser- mätplanet placeras företrädesvis längs trafikytan, exem-, pelvis en landningsbana. Ett mobilt mätredskap förflyt- tas utmed det huvudsaklingen vertikalt stående lasermät- planet, vilket antingen kan ske med ledning av utslag som en känselkropp ger som träffas av sistnämnda laser- mätplan eller automatiskt med hjälp av en styranordning som styr det mobila mätredskapet längs sistnämnda mät- plan. På detta sätt bestämmes hela tiden mätpunktens aktuella läge i förhållande till fixpunkten och/eller mätytan samtidigt som kontinuerligt avståndet mellan den nedåtriktade kontaktlösa mätanordningen och den därunder liggande trafikytan mätes. När ett "svep" utförts utmed en remsa av trafikytan vändes den mobila mätutrustningen och köres tillbaka, varvid körningen tillbaka t ex kan ske utmed samma vertikalt stående lasermätplan som förut i fall den kontaktlösa mätanordningen placerats något vid sidan om den känselkropp som träffas lv nämnda ver- 10 15 20 25 30 35 8402952-9 3 tikala lasermätplan eller i ett nytt sidoförskjutet ver- tikalt stående lasermätplan.

Ytterligare ett alternativ är att anordna ett flertal nedåtriktade mätanordningar på en mätbalk eller liknande i en rad med känt inbördes avstånd, varvid ett motsvaran- de antal delsvep på ett motsvarande brett avsnitt av trafikytan kan uppmätas i ett svep. En sådan mätbalk kan även kombineras med en inklinometer för att fortlöpande justera eller registrera eventuell lutning av lasermät- balken, t ex på grund av vägdosering eller för att stäl- la in lasermätbalken på en i förväg given vinkel relativt horisontalplanet tvärs körriktningen.

Med den enligt uppfinningen föreslagna anordningen är det möjligt att med utgångspunkt från en eller flera fixpunkter med känt.läge med vissa tidsintervaller, exem- pelvis varje kvartal, utföra jämförbara mätningar, var- vid de erhållna mätvärdena registreras i en registrerings- anordning och lagras exempelvis på en diskett och kan jämföras från ett mättillfälle till nästa, varigenom öns- kade upplysningar kan erhållas, exempelvis med ledning av erhållna avvikelser i mätvärdena. Det mobila mätredskapet kan med mycket hög hastighet, dvs exempelvis landsvägs- farter i storleksordningen 70 km/h köras över den aktuel- la trafikytan, varigenom mätningen går mycket snabbt och omfattar ett mycket stort antal mätvärden.

För att nedbringa antalet enskilda mätvärden kan man även förfara på det sättet att under ett visst tids- avsnitt, exempelvis under l sekund erhållna mätvärden från ett och samma organ sammanfattas till ett medel- värde som bearbetas och/eller lagras i lämpligt minne.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare i anslutning till ett schematiskt på bifogade ritning återgivet ut- föringsexempel dock utan att begränsas därtill.

En första laserkamera 1 placeras roterbart eller svänqbart i ett horisontellt laserplan 2 ovanför en fix- punkt 3 pï känd höjd 4 över fixpunkten. Denna fixpunkt kan exempelvis ligga på ett avstånd av nâgra 100 meter 10 15 20 25 30 35 8402952-9 4 från en start- och landningsbana, exempelvis vid sidan om dess mitt i längdriktning mätt. Alternativt kan även ett flertal laserkameror 1 anordnas nära början, mitten och slutet av landningsbanan, företrädesvis på sådant sätt att deras laserplan 2 sammanfaller eller förlöper med känd höjddifferens.

Vidare finns i start- och landningsbanans förläng- ning ytterligare en laserkamera 5. Även denna kan vara roterbart anordnad eller oscillerande och åstadkommer då ett vertikalt stående lasermätplan 5 i start- och land- ningsbanans längdriktning. Laserkameran 6 är placerad i en fixpunkt 7 med känt läge och kan flyttas till en eller efter hand flera fixpunkter 7', 7" etc för att åstadkomma flera lämpligen inbördes parallella svep ut- med den aktuella trafikytan 8.

En i ritningsfiguren endast schematiskt antydd kör- bar mätutrustning 10 uppvisar ett antal hjul 11, varav endast ett visas och vilka medelst bl a var sin fjäder 12 är förbundna med mätutrustningens 10 icke närmare återgivna chassi. På chassit finns på ett avstånd V2 från mätytan 8 en lasermätkamera 13 med nedàtriktad laser- mätstråle. I stället för en lasermätkamera kan vilken som helst beröringsfritt mätande mätanordning användas, t ex en sådan som arbetar med ultraljud, enligt Doppler- radarprincipen, med infrarött ljus etc. På ett känt av- stånd k ovanför nämnda lasermätkameras 13 mätplan, dvs värdet V2 + k ovanför mätytan 8, börjar en känselkrcpp 14 som registrerar skärningspunkten mellan laserplanet 2 och nämnda känselkropp 14 i form av ett mätvärde som betecknas med V1. Genom att lägqa ihop de tre värdena V1, k och V2 kompenseras fjädringens 12 och därmed mät- fordonets samtliga vertikalrörelser liksom vibrationer som uppstår vid mätredskapets rörelser utmed mätytan 8.

Om sålunda fjädringen 12 trycks ihop minskar visserligen värdet V2 men värdet V1 ökar i motsvarande utsträckning.

På den mobila mätutrustningen finns vidare en andra känselkropp 15 scm avkänner var det vertikalt stående 10 15 20 25 30 8402952-9 5 laserplanet 6 träffar känselkroppen 15. Skärningspunkten skall helst ligga i känselkroppens 15 mitt. Genom att registrera avvikelser från detta mittpunktläge eller exempelvis skillnaden mellan mätvärdena a och b kan an- tingen mätredskapet styras exakt i laserplanet 6 eller därvid uppkommande avvikelser i sidled kan fortlöpande registreras.

Vid ett praktiskt utföringsexempel för uppmätning av en landningsbana anordnades elva lasermätkameror 13 på en ca 3 meter lång mätbalk, vilken vid horisontellt stående mätfordon med hjälp av en inklinometer inställts exakt horisontellt, varefter eventuella avvikelser från horisontalriktningen avkännes med hjälp av inklinometern.

Laserkamerorna 1 för ástadkommande av horisontella la- sermätplan 2 placerades med ca 1 km inbördes avstånd.

Två lasermätkameror 5 användes i var sin ände av land- ningsbanan med inbördes tre meters förskjutning i land- ningsbanans tvärriktning. Mätfordonet kördes med en has- tighet av ca 90 km/h utmed landningsbanan, varvid den styrdes efter den första lasermätkamerans 5 laserplan 6, varefter fordonet vände och följde den andra laser- kamerans 5 lasermätplan 6. Under den tid som mätfordo- net körde tillbaka, flyttades den första laserkameran 5 från sin fixpunkt 7 till en sex meter därifrån belägen andra fixpunkt 7' och riktades parallellt med landnings- banan för mätfordonets tredje svep. Under detta tredje svep förflyttades den andra laserkameran 5 från sin fix- punkt till en därifrån sex meter åt samma håll i land- ningsbanans tvärriktning belägen ny fixpunkt 7" för fjärde svepet osv. De därvid fortlöpande uppmätta mät- resultaten från laserkamerorna 1, vilka förutom att de åstadkommer var sitt laserplan 2 även kontinuerligt mä- ter det aktuella avståndet mellan fixpunkten 3 och mät- fordonet, mätvärdena från de elva lasermätkamerorna 13 samt mätvärdena från känselkropparna 14 och 15 omvand- lades individuellt till medelvärden för under loppet av en sekund inkommande mätvärden och lagrades på diskett 10 8402952-9 6 för utvärdering och jämförelse med vid senare eller ti- digare tillfälle erhållna motsvarande mätvärden. Mät- noggrannheten vad gäller ojämnheter i mätytan ligger i storleksordningen 1 - 3 mm, beroende på olika faktorer.

Avstándsmätningen kan även ske fortlöpande med laser- kamerorna 5 eller med hjälp av till ett odrivet med mät- fordonet förbundet hjul kopplad pulsgivare, som avger ett känt antal pulser per hjulvarv. Hjulets kända om- krets gånger antal hjulvarv ger då avståndsvärden t ex varje sekund.

Claims (10)

10 15 20 25 30 8402952-9 PATENTKRAV

1. Anordning för beröringsfri mätning av trafikera- de ytors (8) beskaffenhet, därav, att den innefattar k ä n n e t e c k n a d en i en fixpunkt (3) med känt läge placerad första laserkamera (1) för ästadkommande av ett huvudsakligen horisontellt lasermätplan (2) över trafikytan (8), en i en annan punkt (7) placerad andra laserkamera (5) för àstadkommande av ett huvudsakligen vertikalt stående lasermätplan (6) utmed trafikytan (8), ett mobilt mätredskap (10) med en första avlàng,företrädesvis lodrätt anbringad känselkropp (14) avsedd att avkänna höjdläget (V1) av det horisontella lasermätplanets (2) träffpunkt på denna första avlånga känselkropp (14), en andra avlàng, företrädesvis vågrätt anbringad känselkropp (15), avsedd att avkänna det vertikala la- sermätplanets (6) träffpunkt på denna andra avlånga kän- selkropp (15) samt en pá känt avstånd (k) i höjdled från den första känselkroppen (14) anordnad, nedàtriktad beröringsfritt arbetande avstàndsmätanordning (13) för kontinuerlig mät- ning av avstàndet (V2) till den därunder liggande tra- fikytan (8), ett summeringsorgan för nämnda värden (V1, V2, k) och ett mätorgan för mätning av aktuellt avstånd mellan mätredskapet (10) resp den nedåtriktade avståndsmätan- ordningen (13) och en fixpunkt pà mätytan (8).

2. Mätanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den första laserkameran (1) är ro- terbart kring en vertikal axel för àstadkommande av det i huvudsak horisontella lasermätplanet (2) över trafik- ytan (8).

3. Mätanordning enligt krav 1 eller 2, t e c k n a d k ä n n e - därav, att den andra laserkameran (5) 10 15 20 25 30 35 8402952-9 8 är roterbar eller oscillerbar kring en horisontell axel för åstadkommande av det huvudsakligen vertikalt stående lasermätplanet (6) utmed trafikytan (8).

4. Mätanordning enligt krav 1, 2 eller 3, k ä n - n e t e c k n a d genom en styranordning, avsedd att styra mätredskapet (10) längs det huvudsakligen vertikalt stående lasermätplanet (6) genom den andra punkten (7).

5. Mätanordning enligt något eller några av före- gående krav, k ä n n e t e c k n a d andra lasermätkameran (5) är flyttbar från en punkt (7) till andra punkter (7', 7") för åstadkommande av flera lämpligen i huvudsak parallellt med varandra förlöpande vertikalt stående lasermätplan (6).

6. Mätanordning enligt något eller några av föregå- ende krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att mät- redskapet (10) är utrustat med ett flertal nedåt riktade mätanordningar (13) med i huvudsak samma avstånd (V2) från mätytan (8), exempelvis monterade på en mätbalk. k ä n n e t e c k - därav, att den

7. Anordning enligt krav 6, n a d därav, att mätbalken är försedd med en inklino- meter för inställning resp avkänning av balkmittaxelns vinkelläge relativt horisontalplanet.

8. Mätanordning enligt något eller några av föregå- ende krav, k ä n n e t e c k n a d av en registre- ringsanordning för vid uppmätning av den trafikerade ytan (8) erhållna mätvärden samt deras lagring, exem- pelvis på en diskett.

9. Mätanordning enligt något eller några av föregå- ende krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att inom ett visst tidsavsnitt erhållna mätvärden från samma mät- organ sammanfattas till ett medelvärde som lagras i min- ne tillsammans med mätredskapets (10) aktuella läge re- lativt fixpunkterna (3, 7).

10. Mätanordning enligt något eller några av föregå- ende krav, k ä n n e t e c k n a d av ett flertal första laserkameror (1) för huvudsakligen horisontella lasermätplan (2) och ett flertal andra laserkameror (5) 8402952-9 9 för åstadkommande av ett flertal huvudsakligen vertikalt stående, inbördes parallella lasermätplan (6) utmed tra- fikytan (8) samt en mät- resp registreringsanordning för dels mätfordonets aktuella läge i resp relativt des- sa lasermätplan (2, 6) vid aktuella mätningar medelst det mobila mätredskapet (10) Och dels för i aktuellt läqe erhållna mätvärden (M).