本發(fā)明涉及計量領(lǐng)域，特別是一種非接觸式手持落錘彎沉儀的沉陷值檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
手持落錘彎沉儀是一種動態(tài)測量儀器，用于監(jiān)控檢測地基動態(tài)特性指標(biāo)-動態(tài)變形模量置的一種專用地基施工質(zhì)量計量器具，廣泛適用于鐵路、公路、高鐵、機場、城市交通的地基施工質(zhì)量監(jiān)控檢測，特別適用于場地狹窄地段檢測，如路橋過渡段、既有線路基等。測量程序啟動后，將進(jìn)行三次沖擊測試，每次沖擊后沉陷測定儀會將沉陷值顯示出來。一個測試循環(huán)結(jié)束后，可以得出平均沉陷值和動態(tài)變形模量值并顯示在液晶屏上。手持落錘彎沉儀由加載裝置、沉陷測定儀和承載板組成，其中沉陷測定儀的沉陷值檢測難度較大，動態(tài)測量儀器的檢定校準(zhǔn)，是長度計量檢測的一項難點，傳統(tǒng)的手持落錘彎沉儀檢測裝置，在導(dǎo)向桿固定架的前端設(shè)有圓環(huán)，立柱的下部設(shè)有接觸式位移傳感器固定架，從而在動作時復(fù)現(xiàn)某一標(biāo)準(zhǔn)沉陷值，然而這種方式操作步驟復(fù)雜，接觸傳感器容易脫離被檢測儀器，產(chǎn)生檢測失真，后期計算處理過程復(fù)雜，大大制約了檢測質(zhì)量和效率。
另外，目前研究手持落錘彎沉儀的機構(gòu)并不多，例如中鐵等對手持落錘彎沉儀校準(zhǔn)裝置進(jìn)行研究，仍然采用接觸式位移傳感器對手持落錘彎沉儀沉陷值進(jìn)行檢測，無法實現(xiàn)快速響應(yīng)，存在數(shù)據(jù)失真的情況，無法準(zhǔn)確測量出手持落錘彎沉儀的示值誤差；中交公司研究手持落錘彎沉儀在庫阿高速公路路基施工上的應(yīng)用；北方工業(yè)大學(xué)研究關(guān)于鐵路路基壓實質(zhì)量檢測指標(biāo)與沉陷值的相關(guān)性教研研究，但是沒有研究沉陷值的溯源問題。
因此取代接觸式傳感器測量的方式，提高沉陷值復(fù)現(xiàn)精度，手持落錘彎沉儀沉陷值連續(xù)復(fù)現(xiàn)仍然是研究難點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種非接觸式手持落錘彎沉儀的沉陷值檢測系統(tǒng)，包括基座，被檢手持落錘彎沉儀，光電傳感器探頭，電源及控制系統(tǒng)以及平臺電控系統(tǒng)，所述平臺電控系統(tǒng)用于控制所述基座以及所述被檢手持落錘彎沉儀進(jìn)行符合檢測條件的操作。
優(yōu)選的，所述沉陷值檢測系統(tǒng)還包括光學(xué)隔振平臺，所述被測手持彎錘落沉儀安裝在一定平面度，表面粗糙度，具有固定范圍的水平和垂直固有頻率以及振幅在一定范圍的所述光學(xué)隔振平臺上，從而優(yōu)化檢測效果。
優(yōu)選的，所述手持落錘彎沉儀沉陷值檢測系統(tǒng)還包括三角分布光束的間距標(biāo)定校準(zhǔn)塊，校準(zhǔn)塊經(jīng)過測量不確定度優(yōu)于0.05微米的復(fù)合光學(xué)三坐標(biāo)校準(zhǔn)標(biāo)定。
優(yōu)選的，所述手持落錘彎沉儀沉陷值檢測系統(tǒng)以一定精度的雙頻激光干涉儀作為長度標(biāo)準(zhǔn)，以三角分布光束的間距標(biāo)定校準(zhǔn)塊作為參考，對手持落錘彎沉儀的測頭光束有效間距進(jìn)行標(biāo)定。
優(yōu)選的，所述光電傳感器探頭為激光光電傳感器探頭。
優(yōu)選的，所述光電傳感器探頭使用二等量塊進(jìn)行線性標(biāo)定。
優(yōu)選的，所述手持落錘彎沉儀沉陷值檢測系統(tǒng)還包括信號處理?？欤鲂盘柼幚砟K包括激光器，信號處理單元和環(huán)境補償單元。
優(yōu)選的，所述激光器為三角法激光器。
優(yōu)選的，所述環(huán)境補償單元包括溫度補償單元和壓力補償單元。
優(yōu)選的，所述手持落錘彎沉儀沉陷值檢測系統(tǒng)還包括計算機集成模塊具有人機交互界面，實現(xiàn)對光電傳感器探頭位置的控制和數(shù)據(jù)采集，通過構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型對復(fù)現(xiàn)的沉陷值測量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲與實時顯示。
根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。
附圖說明
后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。本發(fā)明的目標(biāo)及特征考慮到如下結(jié)合附圖的描述將更加明顯，附圖中：
圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的非接觸式手持落錘彎沉儀的沉陷值檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見附圖1，一種非接觸式手持落錘彎沉儀的沉陷值檢測系統(tǒng)1，包括基座2，被檢手持落錘彎沉儀3，光電傳感器探頭4，電源及控制系統(tǒng)5以及平臺電控系統(tǒng)6，所述平臺電控系統(tǒng)6用于控制所述基座2以及所述被檢手持落錘彎沉儀3進(jìn)行符合檢測條件的操作。沉陷值檢測系統(tǒng)1還包括光學(xué)隔振平臺9，所述被測手持彎錘落沉儀安裝在一定平面度，表面粗糙度，具有固定范圍的水平和垂直固有頻率以及振幅在一定范圍的所述光學(xué)隔振平臺9上，從而優(yōu)化檢測效果。手持落錘彎沉儀沉陷值檢測系統(tǒng)1還包括三角分布光束的間距標(biāo)定校準(zhǔn)塊1-1，校準(zhǔn)塊1-1經(jīng)過測量不確定度優(yōu)于0.05微米的復(fù)合光學(xué)三坐標(biāo)校準(zhǔn)標(biāo)定。檢測原理是手持落錘彎沉儀沉陷值檢測系統(tǒng)1以0.5ppm精度的雙頻激光干涉儀作為長度標(biāo)準(zhǔn)，以三角分布光束的間距標(biāo)定校準(zhǔn)塊1-1作為參考，對手持落錘彎沉儀的測頭光束有效間距進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果位200.0261毫米，光電傳感器探頭4采用的是激光光電傳感器探頭，當(dāng)然也可以采用可以等同于精度千分尺進(jìn)行三角分布間距的其他光電傳感器探頭，光電傳感器探頭4使用二等量塊進(jìn)行線性標(biāo)定。沉陷值檢測系統(tǒng)1還包括信號處理模塊7，信號處理?？?包括激光器7-1，信號處理單元7-2和環(huán)境補償單元7-3，其中激光器7-1為三角法激光器，當(dāng)然也可以采用其他類似的激光器，環(huán)境補償單元7-3包括溫度補償單元7-3-1和壓力補償單元7-3-2(圖中未示出)。手持落錘彎沉儀沉陷值檢測系統(tǒng)還包括計算機集成模塊8，其中該計算機集成模塊8具有人機交互界面，實現(xiàn)對光電傳感器探頭位置的控制和數(shù)據(jù)采集，通過構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型對復(fù)現(xiàn)的沉陷值測量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲與實時顯示，軟件設(shè)計主要采用visualc++環(huán)境，利用.net開發(fā)控制人機界面，建立硬件通信機制。
使用該測試系統(tǒng)進(jìn)行測試的時候，首先需要進(jìn)行環(huán)境構(gòu)建，動態(tài)變形模量測試儀檢測在實驗室內(nèi)部由恒溫指標(biāo)為20oc±0.5oc的精密恒溫恒濕實驗室rh(60±5)％中進(jìn)行實驗，考慮到手持落錘彎沉儀沉陷值動態(tài)變形模量測試儀小振動位移比較敏感，對設(shè)有防震、隔噪、除塵、屏蔽設(shè)施外，將檢查儀安裝在平面度<0.05mm/m2，表面粗糙度<0.8微米，垂直固有頻率為1.2-2hz，水平固有頻率與垂直固有頻率相同以及振幅<1.2微米的光學(xué)隔振平臺上，實驗效果理想。根據(jù)規(guī)程要求，該手持落錘彎沉儀沉陷值檢測校準(zhǔn)要求沉陷值s<1.0毫米范圍內(nèi)滿足，偏差±0.04mm，根據(jù)jjg(鐵道)手持落錘彎沉儀沉陷值檢定規(guī)程的要求作出的測試結(jié)果一致，準(zhǔn)確度、效率和操作性方面具有明顯優(yōu)于傳統(tǒng)接觸式測量的儀器，采用非接觸的光電測頭代替位移傳感器測頭，智能化檢測沉陷值的方法，測量結(jié)果更加精確，連續(xù)復(fù)現(xiàn)率提高。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參考特定的說明性實施例進(jìn)行了描述，但是不會受到這些實施例的限定而僅僅受到附加權(quán)利要求的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解可以在不偏離本發(fā)明的保護范圍和精神的情況下對本發(fā)明的實施例能夠進(jìn)行改動和修改。