[实用新型]一种测试多维度弯沉盆的传感器布设装置

说明书

一种测试多维度弯沉盆的传感器布设装置属于道路工程检测设备领域。驱动齿轮辅助转动转轴进行圆周运动的电机部件，传感器布设在支架上的杆件上，支架还包括齿轮辅助转动转轴带动转动的齿轮，与齿轮啮合的齿条，用于布置传感器的杆件；支架的圆周运动，是依靠电机带动整个支架进行转动来实现的；支架的轴向位移是依靠齿轮辅助转动转轴带动齿轮，齿轮带动齿条来推动整个支架进行轴向位移来实现的。本专利能够实现传感器支架在两个方向的运动，实现避开车轮限位的功能；测试结束时可以将支架收起至车体以内，避免了支架外伸对行车安全的影响。

技术领域

本实用新型属于道路工程检测设备领域。

背景技术

落锤式弯沉仪(Falling Weight Deflectometer，简称FWD)是道路工程常用检测设备，主要用于检测和评价路面结构的服役性能状态(路基路面结构的强度、刚度、承载力以及结构缺陷的诊断)。FWD的弯沉传感器安装于固定方向、可升降的支架上，在一个测试方向上获取一条一维度的弯沉盆曲线。然而，实际工程中路面结构的服役性能状态在不同维度方向上的分布是有差异的，一维度弯沉盆不能揭示这种差异性；另一方面，一维度弯沉测试方法的检测效率低下，检测工作的成本相对较高。本专利提出一种可以安装在FWD设备上测试多维度弯沉盆的方法和装置，该装置以FWD荷载中心为原点，测试时可以让传感器支架伸缩旋转(避开FWD车轮)至任何位置和方向，从而同时获取2个以上维度的弯沉盆，实现对路面结构性能更加全面、准确的测量和评价。

传统布设传感器支架的方式为垂直车位平面方向，这只能测试一个维度的弯沉盆；现有技术(近似技术)中有采用倾斜布设的方式，即从荷载中心沿着不垂直的方向布设支架，这种方法可以测量距荷载中心不同距离处的弯沉。

弯沉：路面结构在动荷载作用下产生的路表竖向总位移或者回弹过程中产生的竖向位移，其计量单位为0.01mm。

弯沉传感器：目前国内公路路面及机场道面所使用的弯沉检测传感器一般为地震计，也有少量采用其他类型传感器，比如激光测距传感器。

多维度弯沉盆：指在路面的平面内三维立体弯沉凹陷体不同截面的弯沉盆曲线。

现有技术存在以下缺点：虽然能够测试另一方向上的另一条弯沉盆，但是目前只能采取固定的方式，不能实现多维度测试；这种布设方式的出现，是有些FWD厂家发现在正中位置布设支架会与车辆底的某些结构在位置上产生冲突，因此采用“倾斜布设”的方式，倾斜角度的确定并没有依据，并且不能实现角度的调节。另外，这种固定布设的方式，支架的一部分会一直突出在车体以外，对行车安全造成一定的影响。

发明内容

本专利提出一种能够安装在FWD设备上测试多维度(任意方向)弯沉盆的方法及装置，其总体构想是通过设计一个能够围绕轴向360°转动，同时能够在测试方向上伸缩的支架装置，实现将传感器布设到任意位置和方向的目的。具体而言，支架首先可以通过一个转动装置实现沿着荷载中心的圆周运动(图1运动方向1)，这一功能保证支架可以转动到任一方向；另外，支架还可以通过一个齿轮传动装置实现在支架轴线方向的直线伸缩运动(图1运动方向2)，这样做的目的一方面可以让支架在圆周转动时避开车轮的限位，另一方面也可以配合圆周转动将传感器布设到任一位置。