一種用于激光車轍檢測設(shè)備精度標(biāo)定的車轍形態(tài)模擬器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于激光車轍檢測設(shè)備精度標(biāo)定的車轍形態(tài)模擬器，包括：伸縮桿支撐層、若干電動伸縮桿、橡膠柔性板、若干剛性滾輪和設(shè)備剛性支架；其中，若干剛性滾輪的兩端與設(shè)備剛性支架活動連接，且每兩個剛性滾輪在水平方向相接觸，若干剛性滾輪中至少有一個為主動輪，伸縮桿支撐層設(shè)置在若干剛性滾輪的周向，其上均勻固定有若干電動伸縮桿，若干電動伸縮桿通過數(shù)據(jù)連接線與計算機(jī)相連，橡膠柔性板設(shè)置在若干電動伸縮桿的周向。本實(shí)用新型用于對現(xiàn)有的激光車轍檢測設(shè)備進(jìn)行精度標(biāo)定，進(jìn)而對現(xiàn)有檢測設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)或校準(zhǔn)。
【專利說明】一種用于激光車轍檢測設(shè)備精度標(biāo)定的車轍形態(tài)模擬器
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實(shí)用新型屬于道路工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于激光車轍檢測設(shè)備精度標(biāo)定的車轍形態(tài)模擬器。
【【背景技術(shù)】】
[0002]近年來，隨著我國高速公路和交通量迅速增長，車輛渠道化行駛以及重載、超載問題日益突現(xiàn)，車轍已經(jīng)成為我國高速公路浙青路面的一種主要破壞形式。我國《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG H20-2007)和《公路浙青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ073.2-2001)均將車轍深度檢測作為路面檢測的重要部分。
[0003]目前，我國車轍檢測主要方法分為人工檢測法和自動化檢測法。人工檢測法主要是3m直尺法，自動化檢測法主要為超聲波檢測法和激光車轍檢測法。其中，3m直尺法人為因素影響較大并且數(shù)據(jù)不具備代表性，而超聲波車轍測試設(shè)備由于單個傳感器精度低于激光傳感器，路面檢測的寬度小于傳感器檢測梁的寬度，傳感器的安裝要求嚴(yán)格，受外界影響大，只能垂直向下，因此并沒有在我國普及應(yīng)用。
[0004]近幾年來，我國廣泛應(yīng)用的是多點(diǎn)激光技術(shù)，該技術(shù)不受光照、天氣等的影響，在激光探頭數(shù)量較多時， 能較為真實(shí)地反映道路橫斷面情況，車轍深度的檢測結(jié)果也較為精確；許多高校和科研單位在激光車轍檢測【技術(shù)領(lǐng)域】開展了大量的研究和實(shí)踐，并研發(fā)了多種類型的激光車轍檢測設(shè)備，例如交通部公路科學(xué)研究院的激光路況快速檢測系統(tǒng)(CICS)，長安大學(xué)的31路激光位移傳感器路面車轍檢測車，南京比奇科技有限公司的JG-1型激光路面狀況檢測系統(tǒng)，以及武大卓越科技有限責(zé)任公司的智能道路檢測車等。
[0005]雖然激光檢測設(shè)備有抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但其檢測精度會受到激光探頭數(shù)量、安裝位置、檢測車橫向偏移等的影響。有研究表明，9點(diǎn)式激光檢測儀對車轍深度的檢測誤差達(dá)到了 29.3%，而13點(diǎn)式激光檢測儀的車轍檢測誤差仍較高，為14%。
[0006]因此，有必要對目前的激光車轍檢測儀器作精度標(biāo)定，這樣可在很大程度上減小車轍檢測儀器的檢測誤差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于激光車轍檢測設(shè)備精度標(biāo)定的車轍形態(tài)模擬器。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0009]—種用于激光車轍檢測設(shè)備精度標(biāo)定的車轍形態(tài)模擬器，包括:伸縮桿支撐層、若干電動伸縮桿、橡膠柔性板、若干剛性滾輪和設(shè)備剛性支架；其中，若干剛性滾輪的兩端與設(shè)備剛性支架活動連接，且每兩個剛性滾輪在水平方向相接觸，若干剛性滾輪中至少有一個為主動輪，伸縮桿支撐層設(shè)置在若干剛性滾輪的周向，其上均勻固定有若干電動伸縮桿，若干電動伸縮桿通過數(shù)據(jù)連接線與計算機(jī)相連，橡膠柔性板設(shè)置在若干電動伸縮桿的周向。[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)在于，兩端的剛性滾輪(5)中至少有一個為主動輪。
[0011]本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)在于，還包括用于對該車轍形態(tài)模擬器進(jìn)行平整度校準(zhǔn)得水準(zhǔn)氣泡儀。
[0012]本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)在于，電動伸縮桿的伸縮行程范圍為0-10cm。
[0013]本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)在于，電動伸縮桿采用YNT-03型電動伸縮桿。
[0014]本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)在于，相連兩個電動伸縮桿之間的間距為l-5cm。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、可以對現(xiàn)有的激光車轍檢測設(shè)備進(jìn)行精度標(biāo)定，進(jìn)而對現(xiàn)有檢測設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)或校準(zhǔn)；
[0017]2、可以通過車轍在柔性板上左右位置的變化模擬車轍檢測設(shè)備在道路上的橫向偏移，進(jìn)而求得橫向偏移的影響；
[0018]3、可以標(biāo)定除車轍深度外的其他指標(biāo)，例如車轍寬度、車轍長度、車轍轍槽側(cè)壁傾角、車轍轍槽側(cè)壁的平整度和車轍轍槽的平均曲率半徑等指標(biāo)；
[0019]4、可以用于實(shí)驗室車轍形態(tài)模擬和車轍數(shù)據(jù)分析。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0020]圖1為規(guī)范中所列的現(xiàn)行車轍的7種標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)，作為檢測設(shè)備標(biāo)定的7中標(biāo)準(zhǔn)車轍模擬橫斷面形態(tài)。
[0021]圖2為本實(shí)用新型的工作流程示意圖。
[0022]圖3及圖4為本實(shí)用新型利用車轍模擬器進(jìn)行檢測設(shè)備標(biāo)定的兩種實(shí)施狀態(tài)示意圖。
[0023]圖5為本實(shí)用新型中車轍模擬器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中:1為數(shù)據(jù)連接線、2為伸縮桿支撐層、3為電動伸縮桿、4為橡膠柔性板、5為剛性滾輪、6為剛性滾輪與設(shè)備剛性支架的連接螺絲、7為預(yù)標(biāo)定的車轍檢測設(shè)備、8為設(shè)備剛性支架、9為水準(zhǔn)氣泡儀、10為激光檢測設(shè)備在車轍模擬器上的檢測點(diǎn)。
【【具體實(shí)施方式】】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0026]參見圖3至圖5，本實(shí)用新型一種用于激光車轍檢測設(shè)備精度標(biāo)定的車轍形態(tài)模擬器，包括:伸縮桿支撐層2、若干電動伸縮桿3、橡膠柔性板4、若干剛性滾輪5和設(shè)備剛性支架8 ;其中，若干剛性滾輪5的兩端與設(shè)備剛性支架8活動連接，且每兩個剛性滾輪5在水平方向相接觸，若干剛性滾輪5中至少有一個為主動輪，伸縮桿支撐層2設(shè)置在若干剛性滾輪5的周向，其上均勻固定有若干電動伸縮桿3，若干電動伸縮桿3通過數(shù)據(jù)連接線I與計算機(jī)相連，橡膠柔性板4設(shè)置在若干電動伸縮桿3的周向。此外，還包括用于對該車轍形態(tài)模擬器進(jìn)行平整度校準(zhǔn)得水準(zhǔn)氣泡儀9。
[0027]其中，電動伸縮桿3采用YNT-03型電動伸縮，其伸縮行程范圍為O-lOcm，且相連兩個電動伸縮桿3之間的間距為l-5cm。
[0028]本實(shí)用新型通過計算機(jī)對電動伸縮桿3進(jìn)行控制來使橡膠柔性板4進(jìn)行形變，進(jìn)而產(chǎn)生類似于車轍形態(tài)(如圖1所示)的目的。通過伸縮桿支撐層2帶動電動伸縮桿3和橡膠柔性板4在剛性滾輪5上的轉(zhuǎn)動來模擬現(xiàn)場車轍檢測動態(tài)過程，將車轍檢測數(shù)據(jù)與計算機(jī)模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，可得出現(xiàn)行預(yù)標(biāo)定的車轍檢測設(shè)備7的精度并對現(xiàn)行預(yù)標(biāo)定的車轍檢測設(shè)備7進(jìn)行改進(jìn)。
[0029]本實(shí)用新型整個儀器的尺寸為長X寬X高=4mX ImX lm。伸縮桿支撐層2上方縱、橫向均布設(shè)了 YNT-03型電動伸縮桿，橫、縱向間距為l_5cm，電動伸縮桿3伸縮行程范圍為O-lOcm，其底部通過數(shù)據(jù)線由計算機(jī)進(jìn)行控制，最大負(fù)荷為1500N，輸入電壓為12/24VDC0
[0030]一般車轍斷面形態(tài)有7種形式，如圖1所示。工作人員在車轍標(biāo)定過程中，可根據(jù)實(shí)際情況從中選取幾種斷面形式進(jìn)行模擬標(biāo)定。參見圖2本實(shí)用新型選取第7種斷面形態(tài)進(jìn)行模擬，同時對13點(diǎn)車轍激光檢測設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，具體操作步驟如下:
[0031]I)調(diào)整預(yù)標(biāo)定的車轍檢測設(shè)備7與車轍形態(tài)模擬器之間的位置，使之與實(shí)際檢測相符；
[0032]2)將車轍形態(tài)模擬器的若干電動伸縮桿3通過數(shù)據(jù)連接線I與計算機(jī)連接，通過水準(zhǔn)氣泡9對車轍形態(tài)模擬器進(jìn)行平整度校準(zhǔn)。開啟車轍形態(tài)模擬器，車轍形態(tài)模擬器所用電源均由計算機(jī)提供；
[0033]3)工作人員通過計算機(jī)模擬不同車轍形態(tài)，并將控制信號通過數(shù)據(jù)連接線I傳至車轍模擬器的電動伸縮桿3，此時，各個電動伸縮桿3會自動作伸縮調(diào)整以使橡膠柔性板4模擬不同的車轍形態(tài)，同時不同電動伸縮桿3的伸縮量數(shù)據(jù)均可顯示在計算機(jī)上，能夠模擬最深I(lǐng)Ocm的車轍；
[0034]4)根據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》中“T0973-3”所規(guī)定的7種車轍常見模式(如圖1所示)計算，通過計算機(jī)分析不同伸縮桿3的伸縮量數(shù)據(jù)，可以得到模擬的車轍最大深度、車轍寬度和長度、車轍轍槽側(cè)壁傾角等等；
[0035]5)待橡膠柔性板形變穩(wěn)定后，工作人員打開預(yù)標(biāo)定的車轍檢測設(shè)備7，對車轍模擬器上模擬的車轍三維形態(tài)進(jìn)行檢測，通過剛性滾輪5，伸縮桿支撐層2帶動電動伸縮桿3和橡膠柔性板4在滾輪上轉(zhuǎn)動，模擬現(xiàn)場車轍檢測動態(tài)過程，滾動速度可由計算機(jī)進(jìn)行調(diào)控。此外，為使車轍檢測精度提高，同一車轍形態(tài)當(dāng)伸縮桿支撐層2沿剛性滾輪5滾動檢測完一圈，應(yīng)再重復(fù)上述步驟測量至少兩次以上；
[0036]6 )將檢測的車轍深度數(shù)據(jù)與計算機(jī)模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，若檢測數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)的誤差不超過5%，那么可說明該車轍檢測器的精度已達(dá)到工程檢測要求；若誤差超過5%，該車轍檢測器的精度無法滿足工程檢測要求，需要對車轍檢測儀器進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)；
[0037]7)對改進(jìn)后的檢測器7重新按照上述步驟進(jìn)行標(biāo)定，直至檢測精度合格為止。本次車轍深度標(biāo)定結(jié)果如表I所示:
[0038]表1:檢測數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)的對比分析(單位:mm)
[0039]
【權(quán)利要求】
1.一種用于激光車轍檢測設(shè)備精度標(biāo)定的車轍形態(tài)模擬器，其特征在于，包括:伸縮桿支撐層(2)、若干電動伸縮桿(3)、橡膠柔性板(4)、若干剛性滾輪(5)和設(shè)備剛性支架(8);其中，若干剛性滾輪(5)的兩端與設(shè)備剛性支架(8)活動連接，且每兩個剛性滾輪(5)在水平方向相接觸，若干剛性滾輪(5)中至少有一個為主動輪，伸縮桿支撐層(2)設(shè)置在若干剛性滾輪(5)的周向，其上均勻固定有若干電動伸縮桿(3)，若干電動伸縮桿(3)通過數(shù)據(jù)連接線(I)與計算機(jī)相連，橡膠柔性板(4)設(shè)置在若干電動伸縮桿(3)的周向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光車轍檢測設(shè)備精度標(biāo)定的車轍形態(tài)模擬器，其特征在于，兩端的剛性滾輪(5)中至少有一個為主動輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光車轍檢測設(shè)備精度標(biāo)定的車轍形態(tài)模擬器，其特征在于，還包括用于對該車轍形態(tài)模擬器進(jìn)行平整度校準(zhǔn)得水準(zhǔn)氣泡儀(9 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光車轍檢測設(shè)備精度標(biāo)定的車轍形態(tài)模擬器，其特征在于，電動伸縮桿(3)的伸縮行程范圍為O-lOcm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光車轍檢測設(shè)備精度標(biāo)定的車轍形態(tài)模擬器，其特征在于，電動伸縮桿(3)采用YNT-03型電動伸縮桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光車轍檢測設(shè)備精度標(biāo)定的車轍形態(tài)模擬器，其特征在于，相連兩個電動伸縮桿(3)之間的間距為l-5cm。
【文檔編號】E01C23/01GK203768774SQ201420099347
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】惠冰, 丁夢華, 崔卜心, 王迪, 王雪 申請人:長安大學(xué)