CN100430692C - 激光路面构造深度检测仪 - Google Patents

Abstract

一种激光路面构造深度检测仪，在左支板和右支板上设装有上滑块的横轨，上滑块上设纵轨，横轨或上滑块上设装有横轨电动机的横轨电动机固定架，横轨电动机与安装在横轨上的传动机构相联，在纵轨上设下滑块，纵轨或下滑块上设旋转编码器和安装有纵轨电动机的纵轨电动机固定架，纵轨电动机和旋转编码器用传动机构相联，下滑块上设激光探头，右支板上设可编程控制器。旋转编码器将激光探头的纵向和横向移动的速度信号转换成电信号输出到可编程控制器，激光探头将探测到被测路面间的垂直距离或长度信号转换成电信号输出到可编程控制器，可编程控制器计算出路面的构造深度。本发明可用于检测水泥路面和沥青路面的构造深度。

Description

激光路面构造深度检测仪

技术领域

本发明属于道路或其它类似构筑物铺面的铺筑、修复用的机器、工具或辅助设备技术领域，具体涉及到采用激光检测路面构造深度。

背景技术

随着交通道路的增加，车辆的快速增加，交通事故发生也在上升，根据交通事故调查研究表明，大多数交通事故与路面抗滑能力不足有关，特别是在路面有积水或冰雪的情况。影响交通事故的因素较多，路表抗滑性能差是其中的一个重要原因，如果改进路表抗滑性能，在很大程度上可以减少交通事故的发生。由于路面的抗滑性能受天气、路表面的诸多因素影响，因此先进的检测设备显得尤为重要。

道路表面的凹凸称为粗构造及构造深度，肉眼可见的突起，约0.5mm以上，轮胎和路面之间的排水能力与粗构造有关，降水过程中，轮胎与面层表面接触面上的水膜厚度也与粗构造密切有关，常用粗糙或光滑来描述粗构造，粗构造主要影响高速行车时表层的抗滑能力，表面构造深度愈大，高速行车时表层的抗滑性能也愈大，路面抗滑性能是路面使用性能的重要组成部分，随着路面使用时间的增加，路面抗滑性能逐渐下降，为了保证行车安全需及时对路面进行维修，而维修方案是依据路面现有抗滑能力的实际情况来确定。

道路表面构造深度通常用称铺砂法测定。铺砂法具有定点测量、原理简单、便于携带、结果直观等优点，适用于测定沥青路面和水泥混凝土路面表面构造深度，用以评定路面表面的粗构造深度及排水性能。但是一般认为手工铺砂法误差较大，其原因有很多，例如装砂的方法无标准，以前不少人直接用量筒到装砂的筒中装砂，致使量筒中的紧密程度不一样，影响砂量；还有摊砂用推平板无标准，以前的方法中橡胶厚1.5～2.5mm。砂摊开到多大程度为止，无明确规定，各人掌握都不一样。总之，铺砂法测试中人为因素太多，导致测试结果误差较大。此外，铺砂法存在速度慢、效率低、获取数据难等缺点，对路程较长的公路只能选择某些路段抽样调查，降低了其测试结果对整个路段的路面构造评价的完整性。

当前交通部门迫切需要解决的一个技术问题是提供一种测试精度高的路面构造深度检测仪器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述铺砂法检测路面沟造深度的缺点，提供一种设计合理、效率高、自动化程度高、所测数据准确、使用方便的激光路面构造深度检测仪。

解决上述技术问题采用的技术方案是：在左支板和右支板上设置装有上滑块的横轨，上滑块上设置纵轨，在横轨或上滑块上设置安装有横轨电动机的横轨电动机固定架，横轨电动机用联接件与安装在横轨上的传动机构相联，在纵轨上设置下滑块，在纵轨或下滑块上设置旋转编码器和安装有纵轨电动机的纵轨电动机固定架，纵轨电动机和旋转编码器用联接件与安装在纵轨上的传动机构相联，在下滑块上设置激光探头，在右支板上设置通过导线与激光探头和旋转编码器相连接的可编程控制器。

本发明的横轨和纵轨上设置或不设置齿条。

本发明的传动机构为皮带传动机构或丝杠传动机构或齿条传动机构或链轮链条传动机构。

本发明采用激光探头安装在沿纵轨移动的下滑块上，纵轨安装在沿横轨移动的上滑块上，激光探头可同时沿纵轨纵向移动和沿横轨横向移动，旋转编码器将激光探头的纵向和横向移动的速度信号转换成电信号输出到可编程控制器，激光探头将探测到被测路面间的垂直距离或长度信号转换成电信号输出到可编程控制器，可编程控制器按事先设定的程序进行计算，计算出路面的构造深度。本发明具有设计合理、效率高、自动化程度高、所测数据准确、使用方便等优点，可用于检测水泥路面和沥青路面的构造深度。

附图说明

图1是本发明实施例1的主视图。

图2是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

在图1、2中，本实施例的激光路面构造深度检测仪是由左支板1、横轨2、左同步轮轴3、左同步轮4、横向同步带5、上滑块6、纵轨7、下滑块8、横轨电动机9、右同步轮10、横轨电动机固定架11、右支板12、激光探头13、可编程控制器14、纵轨电动机固定架15、纵轨电动机16、后同步轮17、纵向同步带18、旋转编码器19、联轴器20、前同步轮21、前同步轮轴22、旋转编码器固定板23联接构成。其中左同步轮轴3、左同步轮4、横向同步带5、右同步轮10联接构成本实施例的横向皮带传动机构，前同步轮21、前同步轮轴22、后同步轮17、纵向同步带18联接构成本实施例的纵向皮带传动机构。

在左支板1和右支板12的上端用螺纹紧固联接件固定联接有横轨2，横轨2的左侧用螺纹紧固联接件固定联接有左同步轮轴3、右侧用螺纹紧固联接件固定联接有横轨电动机固定架11，左同步轮轴3上安装有左同步轮4，横轨电动机固定架11上用螺纹紧固联接件固定联接有横轨电动机9，横轨电动机9的输出轴上安装有右同步轮10，左同步轮4和右同步轮10***套装有横向同步带5，横轨电动机9可带动横向同步带5转动。在横向同步带5上用螺纹紧固联接件固定联接有上滑块6，上滑块6由横向同步带5带动在横轨2上横向移动。在上滑块6上用螺纹紧固联接件固定联接有纵轨7，在纵轨7上用螺纹紧固联接件固定联接有前同步轮轴22和旋转编码器固定板23，前同步轮轴22上安装有前同步轮21，旋转编码器固定板23上用螺纹紧固联接件固定联接有旋转编码器19，旋转编码器19的输入轴用联轴器20与前同步轮21相联接，前同步轮21转动，带动旋转编码器19的输入轴转动。在纵轨7上用螺纹紧固联接件固定联接有纵轨电动机固定架15，纵轨电动机固定架15上用螺纹紧固联接件固定联接有纵轨电动机16，纵轨电动机16的输出轴上用联接件安装有后同步轮17，前同步轮21和后同步轮17***套装有纵向同步带18。在纵向同步带18上用螺纹紧固联接件固定联接有下滑块8，纵轨电动机16转动，通过纵向同步带18传动，下滑块8可在纵轨7上纵向移动，在下滑块8上用螺纹紧固联接件固定联接有激光探头13，激光探头13用于向路面发射激光，激光探头13将接收到被测路面间的垂直距离或长度转换为0～20mA的电流信号输出，由于路面的构造深度(即粗糙度)不同，转换后的电流信号大小也会发生相应的变化。旋转编码器19将激光探头13沿纵向和横向移动的位移信号转换成电信号输出。在右支板12上用螺纹紧固联接件固定联接有可编程控制器14，可编程控制器14通过导线与激光探头13和旋转编码器19相连接，可编程控制器14将激光探头13输出的电信号和旋转编码器19输出的激光探头13沿纵向和横向移动的电信号按事先设定的程序进行计算，计算出路面的构造深度。

实施例2

在本实施例中，将实施例1中的横向皮带传动机构用丝杠螺套传动机构替换，螺套通过螺纹联接安装在丝杠上，丝杠的一端安装在横轨2上、另一端用联接件与横轨电动机9的输出轴相联，上滑块6安装在螺套上。实施例1中的纵向皮带传动机构用丝杠螺套传动机构替换，螺套通过螺纹联接安装在丝杠上，丝杠的一端安装在纵轨7上、另一端用联接件与纵轨电动机16的输出轴相联，下滑块8安装在螺套上。旋转编码器固定板23用螺纹紧固联接件固定安装在纵轨7上，在旋转编码器固定板23上用螺纹紧固联接件固定安装有旋转编码器19，旋转编码器19的输入轴用联轴器20与丝杠相联接。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。

实施例3

在本实施例中，将实施例1中的横向皮带传动机构用齿条齿轮传动机构替换，纵向皮带传动机构用齿条齿轮传动机构替换。在横轨2和纵轨7上加工有直齿，也可在横轨2和纵轨7上安装齿条，横轨电动机固定架11用螺纹紧固联接件固定安装在上滑块6上，齿轮用联接件与横轨电动机9的输出轴相联，齿轮与横轨2上的直齿啮合。纵轨电动机固定架15用螺纹紧固联接件固定安装在下滑块8上，齿轮用联接件与纵轨电动机16的输出轴相联，齿轮与纵轨7上的直齿啮合。旋转编码器固定板23用螺纹紧固联接件固定安装在下滑块8上，在旋转编码器固定板23上用螺纹紧固联接件固定安装有旋转编码器19，旋转编码器19的输入轴用联轴器20与齿轮相联接。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。

实施例4

在本实施例中，将实施例1中的横向皮带传动机构用链轮链条传动机构替换，从动链轮用联接件安装在左同步轮轴3上，主动链轮用联接件与横轨电动机9的输出轴相联，主动链轮与从动链轮通过链条相联，上滑块6安装在链条上。纵向皮带传动机构用链轮链条传动机构替换，从动链轮用联接件安装在前同步轮轴22上，主动链轮用联接件与纵轨电动机16的输出轴相联，主动链轮与从动链轮通过链条相联，下滑块8安装在链条上，旋转编码器固定板23用螺纹紧固联接件固定安装在纵轨7上，在旋转编码器固定板23上用螺纹紧固联接件固定安装有旋转编码器19，旋转编码器19的输入轴用联轴器20与主动链轮相联接。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。

Claims (3)

1、一种激光路面构造深度检测仪，其特征在于：在左支板(1)和右支板(12)上设置装有上滑块(6)的横轨(2)，上滑块(6)上设置纵轨(7)，在横轨(2)或上滑块(6)上设置安装有横轨电动机(9)的横轨电动机固定架(11)，横轨电动机(9)用联接件与安装在横轨(2)上的传动机构相联，在纵轨(7)上设置下滑块(8)，在纵轨(7)或下滑块(8)上设置旋转编码器(19)和安装有纵轨电动机(16)的纵轨电动机固定架(15)，纵轨电动机(16)和旋转编码器(19)用联接件与安装在纵轨(7)上的传动机构相联，在下滑块(8)上设置激光探头(13)，在右支板(12)上设置通过导线与激光探头(13)和旋转编码器(19)相连接的可编程控制器(14)。

2、按照权利要求1所述的激光路面构造深度检测仪，其特征在于：所说的横轨(2)和纵轨(7)上设置或不设置齿条。

3、按照权利要求1所述的激光路面构造深度检测仪，其特征在于：所说的传动机构为皮带传动机构或丝杠传动机构或齿条传动机构或链轮链条传动机构。

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