[发明专利]一种快速测量地表粗糙度的装置和方法

说明书

本发明公开了一种快速测量地表粗糙度的装置和测量方法，该装置包括：支撑杆，其下方开设有开孔；滚轮和滚轮轴，滚轮通过滚轮轴设置于开孔内，滚轮轴的左右两端穿出支撑杆并与角位移传感器相连，角位移传感器用于测量滚轮的角位移量并将测得数据传输至处理装置；处理装置，其设置于支撑杆上，用于获取并处理角位移传感器的反馈数据；以及联轴器和键，二者用于联接滚轮轴和所述角位移传感器的出轴。本发明的快速测量地表粗糙度的装置和测量方法，该装置易于携带、可靠、适应性强，通过该方法可实时得出测量结果。

技术领域

本发明涉及测量装置技术领域，特别涉及一种快速测量地表粗糙度的装置和测量方法。

背景技术

在现有技术中，常用的地表粗糙度测量方法总体上可分为接触式测量和非接触式测量两类。接触式测量方法包括链条法和探针法。其中：链条法将一根固定长度的链条放置于地表，通过测量链条水平长度与实际长度的关系来度量地表粗糙度；探针法使用一排等间距排列、可上下活动的等长测针，将测针头与地表接触，通过记录测针尾的位置来描绘地表框线，并计算得到地表粗糙度。链条法和探针法都具有设备简单，成本低廉，操作简便的优点，但测量精度不高。非接触式测量方法包括激光测量法、摄像测量法、声波测量法等。其中：激光测量法通过激光测距仪测量地表面一条剖面线上采样点的坐标，代入公式计算均方根高度和相关长度，进而得出地表粗糙度；摄像测量法对被测区域扫描成像，经处理后得到被测地面的三维空间坐标，从而计算出地表粗糙度。声波测量法类似于激光测量法，通过声波测距得到地表面一条剖面线上采样点的坐标，代入公式计算出地表粗糙度。与链条法和探针法相比，现有非接触式测量方法的精度和自动化程度较高，但测量设备笨重、结构复杂、操作繁琐、价格昂贵。

地表粗糙度的测量要求快速、准确，另外，测量工作一般在野外开展，这就要求测量仪器具有便携、可靠、适应性强的特点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种快速测量地表粗糙度的装置和测量方法，本装置具有易于携带、可实时得出测量结果。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种快速测量地表粗糙度的装置，包括：

支撑杆，其下方开设有开孔；

滚轮和滚轮轴，所述滚轮通过滚轮轴设置于所述开孔内，所述滚轮轴的左右两端穿出所述支撑杆并与角位移传感器相连，所述角位移传感器用于测量所述滚轮的角位移量并将测得数据传输至处理装置；

处理装置，其设置于所述支撑杆上，用于获取并处理所述角位移传感器的反馈数据；以及

联轴器和键，二者用于联接所述滚轮轴和所述角位移传感器的出轴。

优选地，上述技术方案中，所述处理装置包括单片机控制系统、按钮以及显示屏，所述单片机控制系统用于储存程序、数据以及输出数据；所述按钮用于执行操作命令；所述显示屏用于显示所述单片机控制系统的输出数据。

优选地，上述技术方案中，所述滚轮轴和所述角位移传感器的出轴上设置有键槽。

优选地，上述技术方案中，所述滚轮和所述滚轮轴一体设置，用于测量被测地面指定路径的曲线长度。

利用上述的一种快速测量地表粗糙度的装置进行测量的方法，包括以下步骤：

(1)选择被测地面的路径，手持测量装置使滚轮沿指定路径进行滚动，当滚动到终点后，记录显示屏上的测量数据，即为被测地面指定路径的曲线长度D₁；

(2)使用激光测距仪或其它测量工具测量出被测地面指定路径起止点的水平距离D₂；

(3)利用公式计算地表粗糙度。