專利名稱：從移動(dòng)的施工車輛上測(cè)量材料特性的系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及施工車輛，尤其涉及用于施工車輛上的測(cè)量材料特性的系統(tǒng)。
某些施工車輛，例如鋪路機(jī)、壓土機(jī)是用來(lái)形成瀝青、混凝土或者其他近似的材料底板的，用于如公路、機(jī)場(chǎng)跑道、停車場(chǎng)等等。已完工的材料底板特別地需要某些特性(例如密度)的測(cè)量值是在一個(gè)在規(guī)定范圍之內(nèi)，例如為了符合州際公路的標(biāo)準(zhǔn)。通常，對(duì)車輛操縱員來(lái)說(shuō)需要在施工過(guò)程中測(cè)量材料特性，例如在壓實(shí)操作中，以便調(diào)節(jié)其進(jìn)程以滿足這些材料的需求。
目前已知的用于測(cè)量某些材料特性的系統(tǒng)，通常需要將傳感器裝置固定在將被評(píng)估的那部分材料底板上方或者鄰近的位置上。在大部分例子中，傳感器是一個(gè)獨(dú)立的單元或者被設(shè)置在它自己的托架或者支座上，但某些感測(cè)系統(tǒng)被設(shè)置在施工車輛上。當(dāng)使用這樣的車載感測(cè)系統(tǒng)時(shí)，通常是車輛必須在底板的特定位置上停留一段時(shí)間，以對(duì)材料特性進(jìn)行精確的測(cè)量。因此，由車輛執(zhí)行的施工過(guò)程，例如一個(gè)壓實(shí)操作，就必然被這樣的時(shí)間段打斷。
考慮到如上所述的目前已知的感測(cè)系統(tǒng)的局限，那么就想要得到一種用在施工車輛上、不需要在工作時(shí)打斷施工過(guò)程的感測(cè)系統(tǒng)。
本發(fā)明的簡(jiǎn)要描述一方面，本發(fā)明是一種將傳感器從移動(dòng)的施工車輛上展開的裝置，所述傳感器被用來(lái)感測(cè)具有上表面的底板的材料特性。所述展開裝置包括一個(gè)與車輛相連接并且還能與傳感器連接的定位裝置。當(dāng)車輛相對(duì)于底板移動(dòng)時(shí)，該裝置被用來(lái)為在第一和第二垂直位置之間相對(duì)于材料底板移動(dòng)傳感器。第一傳感器位置在底板的上表面上方，隔開相當(dāng)大的距離。第二傳感器位置位于最接近底板表面或者就在底板表面上的一個(gè)位置，當(dāng)傳感器被設(shè)置在第二位置上時(shí)就能感測(cè)材料的特性。
另一方面，本發(fā)明是一個(gè)用來(lái)從施工車輛上感測(cè)材料底板特性的系統(tǒng)，所述材料底板有一個(gè)上表面。所述感測(cè)系統(tǒng)包括一個(gè)用來(lái)感測(cè)材料特性的傳感器，和一個(gè)與車輛和傳感器相連的定位裝置。該裝置被用來(lái)在第一位置和第二位置之間移動(dòng)傳感器，所述第一位置在底板的上表面上方，隔開相當(dāng)大的距離，所述第二位置處在最接近底板表面或者就在底板表面上的一個(gè)位置。進(jìn)一步的，控制器被用來(lái)操控定位裝置，使得該裝置能連續(xù)地將傳感器從第一位置移動(dòng)到第二位置，允許傳感器保持處在第二位置一段時(shí)間，在這一段時(shí)間之后將傳感器從第二位置移動(dòng)到第一位置。
進(jìn)一步，本發(fā)明還是一種用來(lái)從施工車輛上展開材料傳感器的裝置，所述傳感器被用來(lái)感測(cè)具有一個(gè)上表面的材料底板的特性。所述展開裝置包括一個(gè)與車輛和傳感器相連的定位裝置。該裝置被用來(lái)將傳感器從第一位置移動(dòng)到第二位置，所述第一位置在底板的上表面上方，隔開相當(dāng)大的距離，所述第二位置處在最接近材料底板表面或者就在材料底板上的一個(gè)位置。一個(gè)控制器被用來(lái)操控定位裝置，使得該裝置能連續(xù)地將傳感器從第一位置移動(dòng)到第二位置，允許傳感器處在第二位置保持一段時(shí)間，在這一段時(shí)間過(guò)去之后將傳感器從第二位置移動(dòng)到第一位置。
更進(jìn)一步，本發(fā)明還是一個(gè)用來(lái)在施工車輛行進(jìn)過(guò)程中感測(cè)材料底板特性的系統(tǒng)，該底板具有一個(gè)上表面。所述感測(cè)系統(tǒng)包括一個(gè)用來(lái)感測(cè)材料底板特性的傳感器。一個(gè)與車輛和傳感器相連接的定位裝置，當(dāng)車輛相對(duì)于材料底板移動(dòng)時(shí)，將傳感器在第一和第二位置之間相對(duì)于車輛移動(dòng)。第一傳感器位置在底板的上表面上方，隔開相當(dāng)大的距離。第二傳感器位置處在最接近材料底板表面或者是在材料底板上的一個(gè)位置，當(dāng)傳感器被設(shè)置在第二位置的時(shí)候就能感測(cè)材料的特性。
更進(jìn)一步，本發(fā)明還有一個(gè)更進(jìn)一步的方面，本發(fā)明還是一個(gè)用來(lái)從施工車輛上展開材料傳感器的裝置，所述傳感器被用于感測(cè)一個(gè)具有上表面的材料底板的特性。展開裝置包括一個(gè)柔性的連接部件，該連接部件有一個(gè)與傳感器連接的第一端和一個(gè)相對(duì)的第二端。一個(gè)與車輛連接的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器，其具有一個(gè)能旋轉(zhuǎn)的軸。所述連接部件的第二端與致動(dòng)器軸連接，使得軸的旋轉(zhuǎn)能在第一位置和第二位置之間移動(dòng)傳感器，第一位置處于底板的上表面上方，隔開相當(dāng)大的距離，第二位置處于最接近材料底板和在底板表面上的一個(gè)位置。更進(jìn)一步的，一個(gè)邏輯電路來(lái)操控裝置使傳感器相繼地從第一位置移動(dòng)到第二位置，允許處在第二位置上保持一段時(shí)間，和在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后從第二位置移動(dòng)到第一位置。
附圖的簡(jiǎn)要描述前面的簡(jiǎn)述，以及關(guān)于本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，都將在閱讀到相關(guān)的附圖的時(shí)候得到更好的理解。為了更好地闡明本發(fā)明，它們?cè)诟綀D中都有顯示，附圖是概略性的，是目前優(yōu)選的實(shí)施例。然而，可以理解的是，本發(fā)明并不限于圖示的精確的安排和手段。在附圖中附

圖1A-1D，即全部的附圖1，是依據(jù)本發(fā)明的具有感測(cè)系統(tǒng)的施工車輛的側(cè)視圖，每一幅視圖表示的是在感測(cè)過(guò)程中優(yōu)選結(jié)構(gòu)的定位裝置在不同的位置；附圖2是圖1所示的感測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)放大的切去的側(cè)視圖，顯示了傳感器在第一、上面的位置時(shí)的情況；附圖3是如圖2所示系統(tǒng)的另一視圖，表示的是傳感器在第二、下面的位置時(shí)的情況；附圖4是如圖2所示系統(tǒng)的俯視圖；附圖5是優(yōu)選傳感器裝置的示意圖；附圖6A-6D，即全部的附圖6，是本發(fā)明具有感測(cè)系統(tǒng)的施工車輛的更為示意性的側(cè)視圖，每一視圖表示的是在測(cè)量過(guò)程中優(yōu)選結(jié)構(gòu)的定位裝置在不同的位置；和附圖7表示的是用在感測(cè)系統(tǒng)中的操控系統(tǒng)的框圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述在下面的描述中將會(huì)使用某些術(shù)語(yǔ)，僅為使用方便而非一種限制。單詞“右”，“左”，“下面的”，“上面的”，“向上的”，“下”和“向下的”在附圖中確定了方向，即附圖繪制的方向。單詞“前面”，“向前”和“后面”，“向后”分別表示的是依照一個(gè)施工車輛的指定前端向此方向而來(lái)和離開。術(shù)語(yǔ)包括上面特別提到的詞，及其派生詞，和單詞或者相似的意思。
現(xiàn)在詳細(xì)參照附圖，其中相同的標(biāo)號(hào)被用來(lái)表示相同的元件，貫穿附圖1-7，目前優(yōu)選的實(shí)施例，用于從施工車輛1上感測(cè)材料底板M的特性的系統(tǒng)10，底板M有一個(gè)上表面S。所述感測(cè)系統(tǒng)10基本包括一個(gè)傳感器12，用來(lái)測(cè)量材料底板M的特性，和一個(gè)展開裝置11，用來(lái)將傳感器12從車輛1上展開。所述展開裝置11包括一個(gè)與車輛1連接的定位裝置14，該定位裝置與傳感器12連接(或能與其連接)。當(dāng)車輛相對(duì)于底板M行進(jìn)或移動(dòng)時(shí)，裝置14用來(lái)將傳感器裝置12在第一和第二車輛位置P1P2之間相對(duì)于材料底板M移動(dòng)。第一傳感器位置P1在底板上表面S上離開了相當(dāng)大的距離ds，當(dāng)設(shè)置在第一位置P1時(shí)，傳感器12更適宜安裝在最接近車輛底盤2的位置上。第二傳感器位置P2與底盤2隔開相當(dāng)大的距離，被設(shè)置在最靠近底板表面S的位置上或者設(shè)置在底板表面S上，當(dāng)處在第二位置P2時(shí)，傳感器12可以感測(cè)材料特性。
更適宜的，展開裝置11進(jìn)一步包括一個(gè)邏輯電路40，用來(lái)操控定位裝置14使得裝置14能夠連續(xù)地將傳感器12從第一位置P1移動(dòng)到第二位置P2，允許傳感器12處在第二位置P2保持一段時(shí)間，一段時(shí)間過(guò)去之后，將傳感器12從第二位置P2移動(dòng)到第一位置P1。從而，當(dāng)車輛直線地移動(dòng)或“行走”在材料底板M上或者靠近材料底板的位置時(shí)，展開裝置11使得感測(cè)系統(tǒng)10能夠測(cè)量一個(gè)或者更多的材料底板M的特性，最好至少包括材料密度。上面討論過(guò)的每個(gè)感測(cè)系統(tǒng)10的基本構(gòu)件都會(huì)在下面作更詳細(xì)的描述。
特別參照附圖1，感測(cè)系統(tǒng)10更適宜用于壓實(shí)車輛1，最好是一種有兩個(gè)滾輪和底盤2的壓實(shí)機(jī)1，前后滾輪3A和3B可分別轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在底盤2上。在這種優(yōu)選的實(shí)施方案中，材料底板M最好是由鋪路材料形成的，如瀝青、混凝土、“高性能瀝青”、“quickrete”，或者其他任何適于鋪路的材料。可選擇的，壓實(shí)車輛1或許是一個(gè)土壤壓實(shí)車輛(未畫出)，其典型的只包括一個(gè)單獨(dú)的壓實(shí)滾輪，這樣的材料底板M由土壤或者垃圾形成。更進(jìn)一步，盡管感測(cè)系統(tǒng)10更適宜用在壓實(shí)車輛1上，但系統(tǒng)10還可以用在其他任何類型的施工車輛1上，例如鋪路機(jī)、材料轉(zhuǎn)移車輛(“MTV”)或者其他任何用于對(duì)材料底板M(未描述)進(jìn)行施工的車輛。
參見附圖5，傳感器12最好是一個(gè)密度傳感器，用來(lái)在材料上表面S的不同位置感測(cè)材料底板M的密度。更好的，傳感器12被安置在一個(gè)基本呈圓錐形的支撐裝置15中，接附在定位裝置14上，下文將對(duì)此作更詳細(xì)的描述。傳感器12產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)于底板M在任一特殊位置P2處(即傳感器12定位處)的材料密度值的信號(hào)?？蛇x擇的，傳感器12可以用來(lái)感測(cè)材料底板M的不同特性，例如，溫度、材料深度或者材料厚度。更進(jìn)一步的，感測(cè)系統(tǒng)10可以包括一個(gè)或者更多附加的傳感器(未畫出)用來(lái)感測(cè)其他材料特性，還可以包括多個(gè)同一類型的傳感器，這樣可以提供一個(gè)感測(cè)特性值的平均值。
更好的，感測(cè)系統(tǒng)10進(jìn)一步包括一個(gè)顯示裝置46和一個(gè)記憶或者存儲(chǔ)裝置48，每一個(gè)裝置46和48在操作上連接在傳感器12上并且被設(shè)置在車輛底盤2的一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀鞲衅髯詈猛ㄟ^(guò)一根或者更多根延伸在傳感器12和裝置46和48之間的電線52與顯示裝置46和存儲(chǔ)裝置48電連接。顯示裝置46最好被設(shè)置在車輛操作站4處并用來(lái)從傳感器12處接收密度信號(hào)，并根據(jù)在底板M上特定位置P2處的密度值提供一個(gè)可視的指示信號(hào)。更好的，顯示裝置46包括一個(gè)LCD顯示屏47，用來(lái)顯示由傳感器12感測(cè)的密度值的數(shù)字字符，并且顯示屏47被設(shè)置在站4內(nèi)，使得車輛操作員在壓實(shí)操作過(guò)程中能夠看見?？蛇x擇的，顯示裝置46可以包括其他適當(dāng)類型的顯示裝置，例如LCD顯示屏，和/或可以提供一個(gè)不同的可視信號(hào)，例如密度值的曲線圖或者刻度表。
另外，存儲(chǔ)裝置48被用來(lái)接收和存儲(chǔ)由傳感器12發(fā)出的密度信號(hào)，這些相當(dāng)于密度數(shù)值，和/或其他材料特性數(shù)值的數(shù)據(jù)，隨后可能會(huì)被重新收集作為特殊的材料底板M的特性的記錄。更好的，存儲(chǔ)裝置48是一個(gè)數(shù)字式電子存儲(chǔ)器，它能夠以數(shù)字記錄的形式將密度數(shù)值存儲(chǔ)起來(lái)。然而，存儲(chǔ)器裝置48還可以是其他任何適合的形式的存儲(chǔ)器，例如，圖形打印機(jī)裝置將每個(gè)底板位置的密度數(shù)值打印在紙上記錄。
最好的，傳感器12，顯示裝置46和存儲(chǔ)裝置48都是市場(chǎng)上可以買得到的，紐約州的斯卡奈塔第的TransTech系統(tǒng)有限公司的符合公路質(zhì)量指導(dǎo)型號(hào)300的改進(jìn)版本的裝置。同樣的，感測(cè)密度的傳感器12用一個(gè)電感測(cè)場(chǎng)來(lái)感測(cè)由材料底板M的密度相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)密度的變化而引起的電阻抗的改變。然而，傳感器12、顯示裝置46和/或存儲(chǔ)裝置48也可以使用其他任何市場(chǎng)上可以買的到的或者特別制造的元件，并且本發(fā)明的范圍也并不限于這些裝置。
現(xiàn)在參見附圖1-4和附圖6，定位裝置14最好包括一個(gè)與車輛1相連的致動(dòng)器18和一個(gè)連接部件16。所述連接部件16有一個(gè)與傳感器12相連的第一端16a，和一個(gè)相反方向的與車輛1或者致動(dòng)器18連接的第二端16b。致動(dòng)器18被用來(lái)移動(dòng)連接部件16的第一端16a，這使得傳感器12在對(duì)應(yīng)于第一、第二傳感器位置的P1、P2之間移動(dòng)。更適當(dāng)?shù)模B接構(gòu)件第一端16a被接附在支撐裝置的上表面15a上，從而將傳感器12和定位裝置14連接起來(lái)。
參見附圖1-4，首先，這是定位裝置14的首選結(jié)構(gòu)，致動(dòng)器18是一個(gè)具有可旋轉(zhuǎn)的軸23的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器22，連接部件16是一個(gè)柔性的連接部件20。旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器22最好被設(shè)置在車輛底盤2上，因此能位于最接近樞接的壓實(shí)車輛1的樞接連接點(diǎn)5，但也可以設(shè)置在底盤2上的其他任一合適的位置，或者設(shè)置成與底盤2連接的分離型結(jié)構(gòu)(未畫出)。優(yōu)選的，如附圖4所示，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器22包括一個(gè)減速箱29，該減速箱29有一個(gè)為轉(zhuǎn)動(dòng)軸23準(zhǔn)備的輸出軸。可選擇的，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器22可以沒有齒輪傳動(dòng)鏈或者其他致動(dòng)器，這樣，轉(zhuǎn)動(dòng)軸23就是致動(dòng)器22的主要軸(附圖2和3)。進(jìn)一步的，柔性的連接部件20有一個(gè)與致動(dòng)器軸23連接的第二端或者上端20b，第二端或者上端20b最好通過(guò)卷軸25的方式與致動(dòng)器軸23連接，如下面將會(huì)談到的那樣。這樣，在D1方向上(附圖1A)致動(dòng)器軸23的旋轉(zhuǎn)將傳感器12從第一位置P1移動(dòng)到第二位置P2，并且在第二、相反的方向D2上致動(dòng)器軸的旋轉(zhuǎn)將傳感器12從第二位置P2移動(dòng)到第一位置P1(附圖1D)。
更好的，定位裝置14的第一結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)被安裝在致動(dòng)器軸23上的圓柱形的卷軸25，部件的第二端21被接附在卷軸25上。連接部件20被部分地圍繞卷軸25安排，使得通過(guò)選擇將其卷繞到卷軸25上或者從卷軸25上展開來(lái)在對(duì)應(yīng)的第一和第二位置P1、P2之間移動(dòng)傳感器12，下面將詳細(xì)討論。盡管卷軸25是優(yōu)選的方案，但定位裝置14還可以選擇其他沒有卷軸或相似元件的結(jié)構(gòu)，這樣將柔性的連接部件20直接連接并設(shè)置在致動(dòng)器軸23周圍。更進(jìn)一步的，定位裝置14還可以包括一個(gè)支撐部件31，安裝在車輛底盤2上，有一個(gè)間隙孔33，柔性的部件20通過(guò)這個(gè)孔延伸。當(dāng)傳感器12被定位于第一位置P1時(shí)，傳感器支撐裝置15的上表面基本上是頂在支撐部件31的下表面，這樣柔性部件的下端20a(并因此傳感器12)在傳感器12不用的時(shí)候就不會(huì)相對(duì)于底盤2移動(dòng)或者搖擺。
更好的，柔性的連接部件20是單線繩或纜，但也可以選擇由一個(gè)或多個(gè)鏈、皮帶，中空的柔性管子或者其他大體近似的柔性機(jī)械元件。進(jìn)一步的，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器更好的選擇是一個(gè)電機(jī)，最好是由Dayton Motor制造的，并由W.W.Grainger有限公司經(jīng)銷的型號(hào)為#1L473的12V直流電的永磁電機(jī)。可選擇的，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器22可以是液壓的或氣動(dòng)馬達(dá)、發(fā)動(dòng)機(jī)或者其他任何適當(dāng)?shù)臋C(jī)械或者機(jī)電裝置，只要能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的位移即可。使用上面描述的第一結(jié)構(gòu)，定位裝置14實(shí)現(xiàn)在相應(yīng)的第一和第二位置P1、P2之間移動(dòng)傳感器的功能將以下面的方式完成。當(dāng)邏輯電路40操控旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器22時(shí)，最好是通過(guò)如下文所述的操控信號(hào)進(jìn)行操控，致動(dòng)器軸23在第一方向D1上轉(zhuǎn)動(dòng)將會(huì)使連接部件20的全部或者一部分l1從卷軸25上展開。當(dāng)連接部件的一部分P1從卷軸25上展開，重力使得傳感器12“墜落”或者從第一傳感器位置P1移開，直到支撐裝置15接觸到底板的上表面S，將傳感器定位在第二傳感器位置P2。為了讓密度傳感器12更好地感測(cè)或者測(cè)量材料底板M的密度，傳感器12在第二位置P2處必須保持一段時(shí)間以充分進(jìn)行測(cè)量，這一段時(shí)間最好是在大約1.5秒到2秒之間。由于車輛1不斷地相對(duì)材料底板M移動(dòng)，致動(dòng)器22需要連續(xù)的在第一方向D1上旋轉(zhuǎn)軸23以使得柔性連接部件20的另外一部分l2能從卷軸25上展開(見附圖1C)。連接部件20展開的另外一部分或長(zhǎng)度l2使得傳感器12在車輛1在底板M上或者其旁邊不斷行進(jìn)時(shí)能基本保持設(shè)置在第二位置P2處。換句話說(shuō)，如果致動(dòng)器22不能將柔性連接部件20的另外的部分l2展開，則由于車輛1的移動(dòng)，傳感器將被從第二位置P2處拉動(dòng)。
其后，致動(dòng)器22在第二、相反的方向D1上旋轉(zhuǎn)軸23，使得連接部件20的“未被卷繞”的部分l2和l1被卷繞回到卷軸25上。由于柔性連接部件20自由長(zhǎng)度的“縮減”，支撐裝置15被從底板上表面S拉開，這使得傳感器12從第二位置P2向第一位置P2移動(dòng)是基本向上的，因此是向車輛底盤2的方向的(附圖1D)。當(dāng)處于第一傳感器位置P1時(shí)，傳感器12與底板M之間有相當(dāng)大的距離ds，這使得傳感器12基本能避免任何由于與底板M(或者在底板M上的任何物品)接觸而帶來(lái)的潛在損害。
參見附圖6，定位裝置14可選擇的第二種結(jié)構(gòu)，致動(dòng)器18由線性致動(dòng)器26構(gòu)成，其包括一個(gè)與連接部件16相連接的一個(gè)第一端部26a和一個(gè)與車輛1相連接的一個(gè)第二端部26b。所述線性致動(dòng)器26被設(shè)置成該致動(dòng)器的第一端部26a能相對(duì)機(jī)構(gòu)的第二端部26b移動(dòng)。進(jìn)一步的，連接部件16由一個(gè)細(xì)長(zhǎng)連桿32構(gòu)成，所述連桿32由一個(gè)與傳感器12相連接的(或可連接的)第一端部32a和一個(gè)與車輛底盤2樞轉(zhuǎn)地連接的第二端部32b。使用這種機(jī)械結(jié)構(gòu)，致動(dòng)器的第一端部26a的位移樞轉(zhuǎn)連桿32，從而使得傳感器12在第一和第二位置P1、P2之間移動(dòng)。
更好的，線性致動(dòng)器26是一個(gè)液壓缸28，包括一個(gè)缸體30和一個(gè)桿35。該桿35的自由端35a和連桿32相連接，且缸30的自由端或外端30a與車輛1相連。通過(guò)液壓缸28的這種連接，缸桿28的伸出帶動(dòng)傳感器12從第一位置P1移動(dòng)到第二位置P2，缸桿28的收回帶動(dòng)傳感器12從第二位置P2移動(dòng)到第一位置P1。盡管液壓缸28是優(yōu)選的方案，但線性致動(dòng)器可以選擇其他任何合適的致動(dòng)器類型，例如，氣動(dòng)缸，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠或者螺線管(未描述)。
進(jìn)一步的，定位裝置14的第二種結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)接附在車輛1上的軌道34，更好的是接附在底盤2的下表面2a上。第一滑動(dòng)部件36A可滑動(dòng)地連接在軌道34上，連桿第二端部32b連接在第一滑動(dòng)部件36A上。進(jìn)一步的，第二滑動(dòng)部件36B可滑動(dòng)地連接在軌道34上并與第一滑動(dòng)滑動(dòng)部件36A間隔一定距離，缸的端部30a與第二滑動(dòng)部件36B相連。軌道34和滑動(dòng)部件36A，36B與液壓缸28和車輛底盤2的連桿32可滑動(dòng)地連接，這樣當(dāng)車輛1相對(duì)于材料底板M移動(dòng)或者行進(jìn)時(shí)，傳感器12能在第二位置P2處保持一段時(shí)間。
更特別的，當(dāng)車輛1移動(dòng)時(shí)，軌道34通過(guò)兩個(gè)滑動(dòng)部件36A，36B移動(dòng)或滑動(dòng)，此時(shí)液壓缸28和連桿32能保持在通常相對(duì)于材料底板M固定的位置。當(dāng)軌道34的后端34a到達(dá)第一滑動(dòng)部件36A時(shí)，液壓缸28縮回，使得傳感器從底板M上的第二位置P2移動(dòng)到對(duì)應(yīng)于底板上表面S的第一垂直位置P2處。進(jìn)一步的，定位裝置12的第二種結(jié)構(gòu)更好的可以包括另一個(gè)或者第二致動(dòng)器38，與兩個(gè)滑動(dòng)部件36A，36B之中至少一個(gè)相連。所述第二致動(dòng)器38用來(lái)使滑動(dòng)部件36，36B沿著軌道34移動(dòng)到軌道的前端34b，這能將液壓缸28和連桿32定位，從而將傳感器12定位，這可以用在隨后的測(cè)量操控中。第二致動(dòng)器38可以是任一合適的類型的致動(dòng)器，例如電的、液壓的或者氣動(dòng)的馬達(dá)，液壓缸等，也可以是安裝在底盤2上，滑動(dòng)連桿半部件36A或36B之一上，或者是在接附在底盤2的單獨(dú)結(jié)構(gòu)或部件上。
現(xiàn)在參見附圖7，邏輯電路40最好是一個(gè)電子邏輯電路，并與定位裝置14的致動(dòng)器18(和38)電連接。邏輯電路40產(chǎn)生并將操控信號(hào)傳輸給致動(dòng)器18(和38)以操控機(jī)構(gòu)14，由此使得傳感器12在第一和第二傳感器位置之間的移動(dòng)是可控的，以上文提到的方式移動(dòng)。更好的，邏輯電路40是一電子邏輯電路40，最好是一數(shù)字電子電路，但也可以選擇其他任何類型的邏輯電路，例如模擬電子電路、液壓邏輯電路或者氣動(dòng)電路(未示出)。
最好，邏輯電路40包括一個(gè)與致動(dòng)器18(致動(dòng)器38也是可選擇的方案)相連的第一電路部分41A，和一個(gè)第二電路部分41B，第二電路部分41B在操作上與車輛的調(diào)速器50和第一電路部分41A相連接。第一電路部分41A最好是一個(gè)可編程邏輯控制器(“PLC”)42，與旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器22或者是線性致動(dòng)器26和第二致動(dòng)器38電連接。第一電路部分41A被用來(lái)操控定位裝置14使傳感器在第一和第二傳感器位置P1和P2之間移動(dòng)。
第二電路部分41B被用來(lái)操控車輛調(diào)速器50使得調(diào)速器50能一般在定位裝置14將傳感器12從第一位置P1向第二位置P2移動(dòng)之前將車輛的速度降低，最好能在大約0.25到0.5英里/小時(shí)(mph)。第二電路部分41A一般用來(lái)操控調(diào)速器50在裝置14將傳感器12從第二位置P2移動(dòng)，及從材料底板M上離開之后提高車輛的速度。進(jìn)一步的，第二電路部分41B被用來(lái)在通過(guò)發(fā)送一個(gè)合適的操控信號(hào)給第一電路部分41A使得車輛速度降低之后，開始操作定位裝置14。更進(jìn)一步的，第二電路部分41B更適合被用來(lái)操控調(diào)速器50使得車輛回到利用感測(cè)系統(tǒng)10之前的車輛1行進(jìn)的速度。更好的，第二電路部分41B是一個(gè)被用來(lái)操控壓實(shí)車輛1的各種系統(tǒng)的車輛控制器。
可選擇的，邏輯電路40的結(jié)構(gòu)可以只有一個(gè)第一電路部分41A，即PLC42，和一個(gè)或者更多個(gè)用來(lái)開始操控定位裝置42的操作者輸入裝置44。更特別的，當(dāng)車輛操作者想要用傳感器裝置12的時(shí)候，操作者可以手工地將車輛速度降低并接合輸入裝置44，使得PLC42操控致動(dòng)器18(和38)，從而使定位裝置14通過(guò)如前所述的運(yùn)動(dòng)的適當(dāng)設(shè)定將傳感器12移動(dòng)，并使傳感器12進(jìn)行想要的材料特性的測(cè)量。另外一個(gè)可選擇的，感測(cè)系統(tǒng)10可以構(gòu)制成還可以不包括任何邏輯電路或者控制器，這樣車輛操作員直接操控定位裝置14的致動(dòng)器18。
本領(lǐng)域技術(shù)人員在不離開本發(fā)明中的概念能對(duì)上面談到的實(shí)施例和結(jié)構(gòu)作更為適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。可以理解的是，因此，本發(fā)明并不限于已披露的特殊的實(shí)施例或者結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還想要覆蓋在本發(fā)明在這里廣泛的談到的精神和范圍之內(nèi)的修改。
權(quán)利要求
1.一種將傳感器從移動(dòng)的施工車輛展開的裝置，其中傳感器被用來(lái)感測(cè)具有上表面的材料底板的特性，所述展開裝置包括一與車輛相連接并且還能與傳感器連接的定位裝置，當(dāng)車輛相對(duì)于底板移動(dòng)時(shí)，該裝置被用來(lái)在第一和第二垂直位置之間相對(duì)于材料底板移動(dòng)傳感器，第一傳感器位置位于底板的上表面上方，隔開相當(dāng)大的距離，第二傳感器位置位于最接近底板表面或者就在底板表面上的一個(gè)位置，當(dāng)傳感器被設(shè)置在第二位置上時(shí)就能感測(cè)材料的特性。
2.如權(quán)利要求1所述的展開裝置，進(jìn)一步包括一邏輯電路，用來(lái)操控定位裝置使得該裝置能依次將傳感器從第一位置移動(dòng)到第二位置，允許傳感器在第二位置上保持一段時(shí)間，和在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后將傳感器從第二位置移動(dòng)到第一位置。
3.如權(quán)利要求2所述的展開裝置，其中，定位裝置包括一與車輛連接的致動(dòng)器和一連接部件，該連接部件有一可與傳感器連接的第一端和一相反的與車輛和致動(dòng)器其中之一連接的第二端，致動(dòng)器用來(lái)移動(dòng)連接部件的第一端，從而使傳感器在第一和第二位置之間移動(dòng)；和與致動(dòng)器在操作上連接的邏輯電路，用來(lái)操控致動(dòng)器，從而可控制地移動(dòng)傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的展開裝置，其中車輛包括一用來(lái)調(diào)節(jié)車輛行進(jìn)速度的調(diào)速器；和與調(diào)速器在操作上連接的邏輯電路進(jìn)一步用來(lái)操控調(diào)速器，使得調(diào)速器一般能在定位裝置將傳感器從第一位置向第二位置移動(dòng)之前將車輛的速度降低，和在定位裝置將傳感器從第二位置移動(dòng)開之后提高車輛的速度。
5.如權(quán)利要求1所述的展開裝置，其中定位裝置包括一與車輛相連的致動(dòng)器；和一連接部件，該連接部件有一與傳感器相連的第一端，和一相反的與車輛和致動(dòng)器其中之一連接的第二端，致動(dòng)器被用來(lái)移動(dòng)連接部件的第一端，這使得傳感器在第一和第二位置的之間移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的展開裝置，其中致動(dòng)器是一具有一可轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器；和連接部件是一柔性的連接部件，連接部件的第二端與致動(dòng)器軸相連，這使得該軸在第一方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠?qū)鞲衅鲝牡谝晃恢靡苿?dòng)到第二位置，且軸在相反的第二方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)能使傳感器從第二位置移動(dòng)到第一位置。
7.如權(quán)利要求6所述的展開裝置，其中定位裝置進(jìn)一步包括了一設(shè)置在致動(dòng)器軸上的卷軸，柔性連接部件的第二端被接附在卷軸上，這使得連接部件部分地設(shè)于卷軸周圍，轉(zhuǎn)動(dòng)軸在第一方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)使連接部件的一部分從卷軸上展開，從而使傳感器從第一位置移動(dòng)到第二位置，轉(zhuǎn)動(dòng)軸在相反的第二方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)使連接部件的一部分卷到卷軸周圍，從而使傳感器從第二位置上移開。
8.如權(quán)利要求7所述的展開裝置，其中傳感器被設(shè)置在第二位置，致動(dòng)器軸在第一方向上的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)將柔弱連接部件的另一部分從卷軸上展開，這使得傳感器在車輛相對(duì)于材料底板移動(dòng)的過(guò)程中大體保持處在第二位置。
9.如權(quán)利要求5所述的展開裝置，其中所述致動(dòng)器是一線性致動(dòng)器，該線性致動(dòng)器具有一與連接部件相連的第一端和一與車輛相連的第二端，致動(dòng)器的第一端相對(duì)于致動(dòng)器的第二端是可移動(dòng)的；和連接部件是一細(xì)長(zhǎng)連桿，所述連桿有一與可與傳感器相連接的第一端和一與車輛樞軸的連接的第二端，這樣，致動(dòng)器第一端的位移樞轉(zhuǎn)連桿從而使得傳感器在第一和第二傳感器位置之間移動(dòng)。
10.如權(quán)利要求9所述的展開裝置，其中線性致動(dòng)器是一液壓缸，該液壓缸具有一與連桿相連的第一端和一與車輛相連的第二端，這樣液壓缸的伸展使得傳感器從第一位置移動(dòng)到第二位置，液壓缸的收縮使得傳感器從第二位置移動(dòng)到第一位置。
11.如權(quán)利要求5所述的展開裝置，其中定位裝置還包括一接附在車輛上的軌道；一第一滑動(dòng)部件，它與軌道活動(dòng)地連接，連接部件的第二端接附在第一滑動(dòng)部件上；一第二滑動(dòng)部件與軌道活動(dòng)地連接，并與第一滑動(dòng)部件分隔開，致動(dòng)器第二端被接附在第二滑動(dòng)部件上；和另一個(gè)致動(dòng)器，其與兩個(gè)滑動(dòng)部件中的至少一個(gè)相連，用來(lái)將滑動(dòng)部件沿著軌道移動(dòng)，這使得連接部件和致動(dòng)器相對(duì)于車輛移動(dòng)，因此傳感器在車輛相對(duì)于材料底板移動(dòng)的過(guò)程中大體保持處在第二位置。
12.如權(quán)利要求1所述的展開裝置，其中定位裝置包括一柔性的連接部件，其具有一可與傳感器相連第一端和一相反的第二端；和一與車輛連接的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器，其具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，連接部件的第二端與該軸連接，這使得軸的轉(zhuǎn)動(dòng)能使傳感器在第一和第二傳感器位置之間移動(dòng)。
13.一種用來(lái)從施工車輛上感測(cè)材料底板特性的系統(tǒng)，所述材料底板有一上表面，所述感測(cè)系統(tǒng)包括一用來(lái)感測(cè)材料特性的傳感器；一與車輛和傳感器相連的定位裝置，該裝置被用來(lái)在第一位置和第二位置之間移動(dòng)傳感器，所述第一位置在底板的上表面上方，隔開相當(dāng)大的距離，所述第二位置處于最接近底板表面或者就在底板表面上的一個(gè)位置；和一邏輯電路，用來(lái)操控定位裝置，使得該裝置能相繼地將傳感器從第一位置移動(dòng)到第二位置，允許傳感器一般處于第二位置一段時(shí)間，在這一段時(shí)間過(guò)去之后將傳感器從第二位置移動(dòng)到第一位置。
14.如權(quán)利要求13所述的感測(cè)系統(tǒng)，其中邏輯電路用來(lái)在車輛相對(duì)于此材料底板移動(dòng)的過(guò)程中操控定位裝置使傳感器在第一和第二位置之間移動(dòng)。
15.如權(quán)利要求13所述的感測(cè)系統(tǒng)，其中車輛包括一調(diào)速器，用來(lái)調(diào)節(jié)車輛的行進(jìn)速度；和與調(diào)速器在操作上連接的邏輯電路，邏輯電路進(jìn)一步被用來(lái)操控調(diào)速器使得一般在定位裝置將傳感器從第一位置移動(dòng)到第二位置之前把車輛的速度降下來(lái)，在結(jié)構(gòu)把傳感器從第二位置移開之后把車輛的速度加快。
16.如權(quán)利要求13所述的感測(cè)系統(tǒng)，其中定位裝置包括一與車輛連接的致動(dòng)器和一連接構(gòu)件，該連接構(gòu)件具有一可與傳感器連接的第一端和一相反的、與車輛和定位裝置之一相連接的第二端，該致動(dòng)器被用來(lái)移動(dòng)連接構(gòu)件的第一端，以此來(lái)使傳感器在第一和第二位置之間移動(dòng)；和與致動(dòng)器在操作上連接的邏輯電路，用來(lái)操控致動(dòng)器以可控制地移動(dòng)傳感器。
17.如權(quán)利要求16所述的感測(cè)系統(tǒng)，其中邏輯電路是一個(gè)與致動(dòng)器電連接的電子邏輯電路，用來(lái)產(chǎn)生和傳遞操控信號(hào)給致動(dòng)器從而操控致動(dòng)器。
18.如權(quán)利要求13所述的感測(cè)系統(tǒng)，還包括一與邏輯電路在操作上連接的輸入裝置，用來(lái)開始移動(dòng)傳感器。
19.如權(quán)利要求13所述的感測(cè)系統(tǒng)，其中傳感器用來(lái)產(chǎn)生至少一個(gè)相應(yīng)于感測(cè)到的材料特性的數(shù)值的信號(hào)；和感測(cè)系統(tǒng)還包括一與傳感器在操作上連接的顯示裝置，用來(lái)接收信號(hào)和提供一對(duì)應(yīng)于材料特性數(shù)值的可視信號(hào)。
20.如權(quán)利要求13所述的感測(cè)系統(tǒng)，其中傳感器構(gòu)造成感測(cè)對(duì)應(yīng)于被感測(cè)的材料特性數(shù)值的至少一個(gè)信號(hào)；和感測(cè)系統(tǒng)還包括一與傳感器在操作上連接的存儲(chǔ)裝置，用來(lái)接收和存儲(chǔ)傳感器信號(hào)。
21.如權(quán)利要求13所述的感測(cè)系統(tǒng)，其中傳感器構(gòu)造成感測(cè)材料底板密度。
22.一種用來(lái)從施工車輛上展開傳感器的裝置，所述傳感器被用來(lái)感測(cè)具有一上表面的材料底板的特性，該展開裝置包括一柔性的連接部件，具有一與傳感器相連的第一端和一相反的第二端；和一旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器，其與車輛連接并具有一轉(zhuǎn)動(dòng)軸，連接部件第二端與該軸連接，這使得軸的旋轉(zhuǎn)能夠帶動(dòng)傳感器在第一位置和第二位置之間移動(dòng)，第一位置位于與底板上表面上方，隔開相當(dāng)大的距離，第二位置位于最接近底板表面或者在底板表面上的一個(gè)位置，當(dāng)置于第二位置時(shí)，傳感器能夠感測(cè)材料特性。
23.如權(quán)利要求22所述的展開裝置，進(jìn)一步包括一邏輯電路，該邏輯電路用來(lái)操控旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器使得該致動(dòng)器能相繼地將傳感器從第一位置移動(dòng)到第二位置，允許傳感器在第二位置處保持一段時(shí)間，一段時(shí)間經(jīng)過(guò)之后將傳感器從第二位置移開。
24.一種用來(lái)從施工車輛上展開材料傳感器的裝置，所述傳感器被用來(lái)感測(cè)具有一上表面的材料底板的特性，所述展開裝置包括一與車輛連接并能和傳感器相連的定位裝置，該裝置被用來(lái)將傳感器在第一位置和第二位置之間移動(dòng)，所述第一位置在底板的上表面上方，隔開相當(dāng)大的距離，所述第二位置位于最接近材料底板表面或者在材料底板上的一個(gè)位置；和一控制器被用來(lái)操控定位裝置，使得該裝置能相繼地將傳感器從第一位置移動(dòng)到第二位置，并允許傳感器一般置于第二位置保持一段時(shí)間，在這一段時(shí)間過(guò)去之后將傳感器從第二位置移動(dòng)到第一位置。
25.一種用來(lái)在施工車輛行進(jìn)過(guò)程中感測(cè)材料底板特性的系統(tǒng)，該底板具有一上表面，所述感測(cè)系統(tǒng)包括一用來(lái)感測(cè)材料底板特性的傳感器；一與車輛和傳感器相連接的定位裝置，當(dāng)車輛相對(duì)于材料底板移動(dòng)時(shí)，它將傳感器在第一和第二位置之間相對(duì)于車輛移動(dòng)，第一傳感器位置在底板的上表面上方，隔開相當(dāng)大的距離，第二傳感器位置位于最接近材料底板表面或者是在材料底板上的一個(gè)位置，當(dāng)傳感器被設(shè)置在第二位置的時(shí)候就能感測(cè)材料的特性。
全文摘要
一種用于從施工車輛上感測(cè)材料底板特性的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個(gè)用來(lái)感測(cè)材料特性的傳感器，和與車輛和傳感器相連的定位裝置。當(dāng)車輛相對(duì)材料底板移動(dòng)時(shí)，該裝置將傳感器在第一和第二位置之間相對(duì)于車輛移動(dòng)。第一傳感器位置在底板上表面上方，隔開相當(dāng)大的距離。第二傳感器位置位于最接近底板表面處或者就在底板表面上，這使得傳感器在第二位置上能夠感測(cè)材料特性。一個(gè)控制器操控該裝置，使其能相繼將傳感器從第一位置移動(dòng)到第二位置，并允許傳感器在第二位置上保持一段時(shí)間，該段時(shí)間過(guò)后將傳感器從第二位置移開到第一位置。
文檔編號(hào)G01N33/42GK1610784SQ02823005
公開日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2002年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月19日
發(fā)明者L·斯特里迪倫, M·J·斯科特斯 申請(qǐng)人:英格索爾-蘭德公司