[实用新型]一种自动化检测路面平整度的装置

说明书

一种自动化检测路面平整度的装置，涉及路面平整度检测技术、传感器技术、计算机接口技术和计算机软件应用技术。

由于路面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验收中的一个重要指标之一。高速公路、引桥路面、飞机机场跑道等，特别是大斜坡的路面平整度除直接反映车辆行驶的舒适度外，也能间接地反映现有路面的安全性及使用期限。路面平整度的检测应包括短波长的路面检测和长波长的路面检测。短波长的路面主要是指高低变化较陡的路面，长波长的路面主要是稍大斜坡的路面。

但是，现有的两类路面平整度检测装置均不能检测长波长路面。第一类是采用三米直尺平放在需检测的路面上，然后找出三米直尺与路面之间的最大间隙，从间隙的大小来分析该路面的平整程度。这种检测装置结构简单，但检测速度极慢，费时费力，且无法对长波长大斜坡的路面进行检测；而且由于三米直尺的跨度为3米，因此只能检测3米波长以内的短波长路面的平整度，即只能测量3米小斜坡内的路面平整度。为了减轻劳动强度，中国公路界采用了连续式平整度检测仪，使上述人工测量变成机械化。该仪器的跨梁长度也是3米，但该仪器以前、后脚轮作为前、后支点，可连续向前移动，然后由设置在跨梁中点的测定轮测出间隔为3米的跨梁与路面之间的间隙，同时由固结在跨梁中间与测定轮连接为一体的记录计记录此间隙数据。但仍无法检测超过3米波长的斜坡，即长波长路面。

第二类平整度检测装置是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现象，此装置称为颠簸累积仪。但是，由于车辆机械特性会随着时间的变化而发生变化，而且平整度指标还受到车辆机械特性及车速的影响，因此要经常用更精确的第一类平整度仪对其进行标定，且在测量时要求行车的速度非常稳定，一但偏离给定的车速，此颠簸累积仪将会产生检测误差。除此之外，颠簸累积仪在应用上有两个根本的局限：首先，由于是响应式的检测方法，颠簸累积仪无法测出路面纵断面曲线，也就不适用于新路面施工的平整度验收；第二个局限主要是无法对长波长的路面进行平整度检测。

中国专利ZL87212325、ZL91100337分别对颠簸累积仪进行了改进，或增加位移定量轮、单向转动轴承和光电脉冲仪以提高其可靠性和测量精度；或增加加速传感器和转速传感器以提高其自动化程度。但是，颠簸累积仪在应用上仍存在上述两个根本的局限。

综上所述，现有的路面平整度检测装置在应用方面有其很大的局限性，主要是无法用于对新路面施工质量的验收与评价，同时操作困难。另外，对平整度检测仪进行标定时，国际和国内目前都采用国际平整度指标(IRI)作为标定的参照值。为取得IRI值，则必须要有一种装置检测出带有长波长和短波长的路面纵向曲线(波长为30米以内的纵断面曲线)。

本实用新型的目的是提供一种既能测量包括长波长和短波长在内的路面平整度指标，又能对其它路面平整度测量仪进行核定和校正的精度高、操作简便的自动化路面平整度检测装置。

为了达到上述目的，本实用新型是这样进行的：它是由电脑及检测平台组成，电脑内设高通数字滤波器及用于数据采集和数据分析的程序，其结构要点是：检测平台由底板与面罩固定或活动组装而成，面罩上面放置电脑，检测平台后侧设有固定或可拆卸的推杆，与路面相对应的底板的中间固有角度传感器和距离传感器，其前、后部通过固结其上的轴承和传动轴分别配有前轮和后轮，前、后轮支点之间的间距等于后轮的周长；两个后轮之间的传动轴上固有单凹齿轮，单凹齿轮的唯一凹齿与距离传感器对应，如此达到后轮走一周，后轮上的单凹齿轮上的唯一凹齿就对应距离传感器产生一个脉冲信号，通过电脑上的232串行接口直接接入电脑；同时角度传感器也同步检测出前轮支点与后轮支点形成的平面与水平面的仰角差，并通过角度传感器内的电子转换器将角度模拟信号转换成相对应的串行数字信号，也通过电脑上的232串行接口接入电脑；高通数字滤波器滤去从电脑232接口接收的串行数字信号的低频误差信号，电脑中的数据采集和数据分析程序完成数据采集和分析功能，即电脑中的软件将232接口输入的数字信号转换成相应的角度信号，由计算机换算出路面纵断面剖面曲线及相对于起始点的各采样点的水平高度，并通过软件分析程序直接计算出包括含有短波长路面和长波长路面的各项路面平整度指标。

本实用新型具有如下优点：