[发明专利]一种评价路面平整性的压力测试装置与压力检测方法

说明书

本发明公开了一种评价路面平整性的压力测试装置及压力测试方法，装置包括薄膜压力传感器、多通道信号采集与调制一体机和计算机/服务器；薄膜压力传感器和多通道信号采集与调制一体机通过防干扰线缆连接；测试时，首先将装置置于工程机械零部件中，在工程机械零部件与路面的空隙间铺设双层橡胶垫；其次将薄膜压力传感器的圆形感应区探头夹在双层橡胶垫之间，通道信号采集与调制一体机记录传感器所在测点的压力数据，计算机/服务器处理压力的时域、频域分布特性；最后提取各测点的压力均方根值，绘制测点的压力值横向/纵向分布曲线，进一步评价路面平整性；本发明操作简便、测量精度高、适用广泛，在路面动态平整性监测中具有一定的前瞻性。

技术领域

本发明涉及路面施工检测装置及方法，尤其涉及一种评价路面平整性的压力测试装置，同时涉及一种压力检测方法。

背景技术

道路施工机械按照对路面的宽度、厚度、拱度、平整度、压实度等方面的要求，完成道路面层和基层的摊铺、熨平、压实。而随着经济高速发展，对路面的等级要求也在不断提高，其中对平整性指标逐渐达到了毫米级精度。路面平整度指路表面纵向凹凸量的偏差值来计算国际平整度指数IRI，其作为路面施工验收和路面状况的重要评价指标，能反映出路面纵向的不平整性和行车舒适性。

目前检测路面平整度的设备有连续式平整仪、激光平整仪等，根据不同的原理来反映路面平整度。现有的检测方法针对已成型的路面有一定效果，然而这仅仅是静态测试。工程技术人员更加注重在施工过程中，工程机械零部件与路面沥青层接触的实时动态平整性同样要了解，根据动态平整性结论对于路面最后成型结果能提前预测，具有一定的前瞻性，也有利于工程机械结构改进和振动噪声控制。

所以对于路面平整度，目前偏重成型路面的静态检测，施工过程的动态检测方法相对甚少。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明的第一目的是基于机械动力学信号处理原理，提供一种用于评价路面平整度动态特性的压力测试装置；本发明的第二目的是基于上述装置，提供一种对压力进行时域、频域分析，并进一步优化道路施工机械结构来实现振动均匀性控制的压力测试方法。

技术方案：一种评价路面平整性的压力测试装置，包括依次连接的薄膜压力传感器、多通道信号采集与调制一体机和计算机/服务器；其中，所述薄膜压力传感器和多通道信号采集与调制一体机通过防干扰线缆连接；所述多通道信号采集与调制一体机设有8个传感器通道，各传感器通道通过防干扰线缆与薄膜压力传感器的管脚连接。

所述薄膜压力传感器包括圆形感应区探头、扁平导线和管脚，所述圆形感应区探头和扁平导线一体成型。

利用所述装置进行评价路面平整性的压力测试，包括以下步骤：

(A)构建所述装置，将其置于工程机械零部件中，所述工程机械零部件与路面之间留有空隙，空隙间铺设双层橡胶垫；所述双层橡胶垫的每层厚度至少为5mm。

(B)将已标定完成的薄膜压力传感器的圆形感应区探头，夹在双层橡胶垫之间，将工程机械零部件与路面预紧，并调整探头位置，使得测点位置所放置的薄膜压力传感器能感应到压力并在计算机/服务器上显示；

(C)使工程机械零部件处于工作状态，多通道信号采集与调制一体机记录每个薄膜压力传感器所在测点的压力数据，计算机/服务器根据压力数据分析处理压力的时域、频域分布特性；

(D)提取每个测点的压力均方根值，绘制所有测点的压力值横向或纵向分布曲线，进一步评价路面平整性。

根据工程机械零部件的具体尺寸规模，横向或纵向布置所述薄膜压力传感器的测点，相邻薄膜压力传感器的间距一致，取0.5～1m。