CN107974907B - 一种路面平整度检测仪的检定装置及其检定方法 - Google Patents

Abstract

一种路面平整度检测仪的检定装置及其检定方法属于路面平整度检测领域。现有技术中需要测试车辆在室外测量道路上行驶，检定成本高、检定效率低，且偶然因素对检定结果影响较大，导致检定的人为误差较大。本专利采用在金属平台四个角下方分别设置一个振动装置，用于模拟车辆在路面行驶时的振动颠簸状况，使检定结果更贴近实际；且振动装置采用凸轮、气缸、曲轴连杆等，成本低。本专利采用振动装置模拟车辆在路面行驶时的振动情况，采用控制器控制电机带动编码器及滑块运动模拟输入的路面平整度信息，采用路面平整度检测仪的测量装置、本装置的测量装置同步测量滑块的运动，将两者所测数据进行比较，进而判断路面平整度检测仪的性能。

Description

一种路面平整度检测仪的检定装置及其检定方法

技术领域

一种路面平整度检测仪的检定装置及其检定方法属于路面平整度检测领域。

背景技术

路面平整度是评定路面质量的主要技术指标之一，它关系到行车的安全，舒适以及路面所受冲击力的大小和使用寿命，不平整的路表面会增大行车阻力，并使车辆产生附加的振动作用，这种振动作用会造成行车颠簸，影响行车的速度和安全，影响驾驶的平稳和乘客的舒适。同时，振动作用还会对路面施加冲击力，从而加剧路面和汽车机件的损坏和轮胎的磨损，并增大油耗。因此，为了减少振动冲击力，提高行车速度和增进行车舒适性，安全性，路面应保持一定的平整度。

平整度直接反映了车辆行驶的舒适度及路面的安全性和使用期限。路面平整度的检测能为决策者提供重要的信息，使决策者能为路面的维修、养护及翻修等作出优化决策。另一方面，路面平整度的检测能准确地提供路面施工质量的信息，为路面施工提供一个质量评定的客观指标。

目前广泛使用的路面平整度检测仪器有3m直尺、连续式平整度仪、车载式颠簸累积仪、车载式激光平整度仪。其中，连续式平整度仪具有连续测量、自动运算、结构简便、价格便宜、可显示并打印路面平整度标准差的特点，车载式激光平整度仪具有操作简单、检测速度快、检测精度高的特点，连续式平整度仪和车载式激光平整度仪在施工和检测中应用最广。但是目前这两种设备的检定工作基本空白，其计量性能并没有得到科学、合理、准确地评价，已经严重影响了检测数据的质量，不利于检测工作的开展。因此，针对上述两种设备，研究一种科学、完善、精度高的检定装置及其检定方法十分必要。

专利公开号：CN102011361A，发明名称：车载式激光平整度仪的性能计量方法。

一种车载式激光平整度仪的性能计量方法，包括：步骤101，建立室内地面，该室内地面的平整度低于2.5mm/m；步骤102，在室内地面建立室内静态检测模块，将车载式激光平整度仪安装至测试车辆，使用车载式激光平整度仪对室内静态检测模块进行高度测量并采集静态测量数据，将静态测量数据与室内静态检测模块的高度真值进行比较，得到静态测量误差；步骤103，选择室外测量道路；步骤104，在室外测量道路上建立室外动态平整度模型，测试车辆行进并使用车载式激光平整度仪对室外动态平整度模型进行平整度测量并采集动态测量数据，将动态测量数据与室外动态平整度模型的平整度真值进行比较，得到动态测量误差；步骤105，根据静态测量误差和动态测量误差评定车载式激光平整度仪的性能等级。

现有技术存在以下缺点：

1)现有技术中的平整度仪检定方法需要测试车辆在室外测量道路上行驶，检定成本高、检定效率低，且驾驶人员的技术、外界环境等偶然因素对检定结果影响较大，导致检定的人为误差较大。

2)现有技术中的平整度仪检定方法需要分别在室内和室外建立静态和动态平整度模型，操作复杂，不便于推广；且其中涉及的人工操作较多，容易影响检定的精度。

3)现有技术中没有将路面平整度检测仪与振动装置进行组合用于检定路面平整度检测仪的技术手段。

发明内容

本专利无需车辆在室外测量道路上行驶，检定成本低、检定效率高，且能避免驾驶人员的技术、外界环境等偶然因素对检定结果的影响。

本专利自动化程度高，不需要大量人工操作，提高了检定的精度，且操作简单，便于推广。

本专利采用在金属平台四个角下方分别设置一个振动装置，用于模拟车辆在路面行驶时的振动颠簸状况，使检定结果更贴近实际；且振动装置采用凸轮、气缸、曲轴连杆等，成本低。

本专利采用振动装置模拟车辆在路面行驶时的振动情况，采用控制器控制电机带动编码器及滑块运动模拟输入的路面平整度信息，采用路面平整度检测仪的测量装置、本装置的测量装置同步测量滑块的运动，将两者所测数据进行比较，进而判断路面平整度检测仪的性能；本专利将路面平整度检测仪与振动装置进行组合用于检定路面平整度检测仪(连续式平整度仪/车载式激光平整度仪)，这在本领域是首创。

本专利路面平整度检测仪的检定装置包括金属平台、振动装置、位移模拟装置、测量装置、控制器、显示器；路面平整度检测仪放置在金属平台上，金属平台四个角下方分别设置一个振动装置，振动装置用于模拟车辆振动，四个振动装置分别通过导线与控制器连接；位移模拟装置包括电机、导轨、滑块、编码器，电机与编码器连接，电机、编码器分别通过导线与控制器连接，导轨垂直于金属平台设置，滑块滑设于导轨上，控制器控制电机牵引滑块沿导轨上下运动，滑块的运动反映路面平整度信息；调整导轨位置使滑块位于激光平整度仪激光器/连续式平整度仪测量轮的正下方，使激光器/测量轮可以准确测量滑块的运动，激光器/测量轮通过导线与控制器连接；测量装置与滑块相连接，与激光器/测量轮同步测量滑块的运动，测量装置通过导线与控制器连接；显示器通过导线与控制器连接，所测数据通过控制器处理后在显示器上显示，然后存储备用，其中测量装置的同步测量数据作为测量真值存储备用。

本专利路面平整度检测仪的检定装置的使用方法如下：

(1)使用本装置对路面平整度检测仪进行检定之前，设定一组模拟路面平整度的信息，并将其输入控制器；

(2)在平整的地面上放置振动装置及金属平台，将四个振动装置分别连接固定于金属平台四个角下方；

(3)将路面平整度检测仪放置在金属平台上；

(4)将导轨垂直设置于金属平台上，滑块滑设于导轨上，调整导轨位置使滑块位于激光平整度仪激光器/连续式平整度仪测量轮的正下方，将本装置的测量装置与滑块相连接，将电机与编码器及滑块相连接，

(5)将振动装置、电机、编码器、测量装置、激光器/测量轮、显示器分别通过导线与控制器连接；

(6)开启控制器，控制器控制振动装置准确模拟车辆振动，同时控制器控制电机带动编码器及滑块运动模拟输入的路面平整度信息，本装置的测量装置与激光器/测量轮准确测量滑块的运动，所测数据通过控制器处理后在显示器上显示，存储备用，其中测量装置的同步测量数据作为测量真值存储备用；

(7)路面平整度检测仪的检定装置结束工作。

附图说明

图1为本装置示意图。

1—控制器2—连接导线3—位移模拟装置4—检测平台5—

振动装置6—电机7—导轨8—测量装置9—滑块。

具体实施方式

实施例1技术方案实现过程

实施例1中振动装置具体为凸轮，测量装置具体为光栅尺。

技术方案实现过程如下：

(1)使用本装置对路面平整度检测仪进行检定之前，设定一组模拟路面平整度的信息，并将其输入控制器；

(2)在平整的地面上放置凸轮及金属平台，将四个凸轮分别连接固定于金属平台四个角下方；

(3)将路面平整度检测仪放置在金属平台上；

(4)将导轨垂直设置于金属平台上，滑块滑设于导轨上，调整导轨位置使滑块位于激光平整度仪激光器/连续式平整度仪测量轮的正下方，将光栅尺与滑块相连接，将电机与编码器及滑块相连接，

(5)将凸轮、电机、编码器、光栅尺、激光器/测量轮、显示器分别通过导线与控制器连接；

(6)开启控制器，控制器控制凸轮准确模拟车辆振动，同时控制器控制电机带动编码器及滑块运动模拟输入的路面平整度信息，光栅尺与激光器/测量轮准确测量滑块的运动，所测数据通过控制器处理后在显示器上显示，存储备用，其中光栅尺的同步测量数据作为测量真值存储备用；

(7)路面平整度检测仪的检定装置结束工作。

实施例2中振动装置具体为气缸，测量装置具体为激光位移传感器。

技术方案实现过程如下：

(1)使用本装置对路面平整度检测仪进行检定之前，设定一组模拟路面平整度的信息，并将其输入控制器；

(2)在平整的地面上放置气缸及金属平台，将四个气缸分别连接固定于金属平台四个角下方；

(3)将路面平整度检测仪放置在金属平台上；

(4)将导轨垂直设置于金属平台上，滑块滑设于导轨上，调整导轨位置使滑块位于激光平整度仪激光器/连续式平整度仪测量轮的正下方，将激光位移传感器设于滑块正上方，将电机与编码器及滑块相连接，

(5)将气缸、电机、编码器、激光位移传感器、激光器/测量轮、显示器分别通过导线与控制器连接；

(6)开启控制器，控制器控制气缸准确模拟车辆振动，同时控制器控制电机带动编码器及滑块运动模拟输入的路面平整度信息，激光位移传感器与激光器/测量轮准确测量滑块的运动，所测数据通过控制器处理后在显示器上显示，存储备用，其中激光位移传感器的同步测量数据作为测量真值存储备用；

(7)路面平整度检测仪的检定装置结束工作。

本专利首次提出了连续式平整度仪和车载式激光平整度仪的室内检定装置及检定方法，采用振动装置模拟车辆在路面行驶时的振动情况，采用控制器控制电机带动编码器及滑块运动模拟输入的路面平整度信息，检定过程可以在室内完成，与以往的室外路面检定相比极大的提高了检定效率，与常规静态检定相比更为真实的还原了被检定设备的运行环境，检定的准确性大幅提高。

本装置无需车辆在室外测量道路上行驶，节约了成本，且避免了驾驶人员的技术、外界环境等偶然因素对车辆运行稳定性的影响，进而提高了检定结果的可靠性。

本专利自动化程度高，不需要大量人工操作，检定效率高，能通过显示器显示出待检定设备测量值与检定设备测量真值的差异，检定结果更加直观形象。

本专利通过振动装置模拟车辆在路面行驶时的振动颠簸状况，使检定结果更贴近实际；且振动装置采用凸轮、气缸等，成本低。

本专利结构简单，操作方便，便于推广使用。

本专利首次提出将路面平整度检测仪(连续式平整度仪/车载式激光平整度仪)与振动装置进行组合用于检定连续式平整度仪/车载式激光平整度仪，本专利只需采用振动装置、电机、编码器模拟车辆行驶，在室内环境下即可进行连续式平整度仪/车载式激光平整度仪的检定，无需车辆在室外测量道路上行驶，节约了成本，确保了检定结果的准确性。

本专利采用在金属平台四个角下方分别设置一个振动装置，用于模拟车辆在路面行驶时的振动颠簸状况，使检定结果更贴近实际；且振动装置采用凸轮、气缸、曲轴连杆等，成本低。

本专利位移模拟装置包括电机、导轨、滑块、编码器，电机与编码器连接，电机、编码器分别通过导线与控制器连接，导轨垂直于金属平台设置，滑块滑设于导轨上，控制器控制电机牵引滑块沿导轨上下运动，滑块的运动反映路面平整度，调整导轨位置使滑块位于激光平整度仪激光器/连续式平整度仪测量轮的正下方，使激光器/测量轮可以准确测量滑块的运动，激光器/测量轮通过导线与控制器连接，测量装置与滑块相连接，与激光器/测量轮同步测量滑块的运动，测量装置通过导线与控制器连接，测量装置的同步测量数据作为测量真值，将激光器/测量轮测得的数据与测量真值进行比较，进而判断连续式平整度仪/车载式激光平整度仪的性能。

凸轮、气缸可采用曲轴连杆、振动台代替。

Claims (2)

1.一种路面平整度检测仪的检定装置，其特征在于：包括金属平台、振动装置、位移模拟装置、测量装置、控制器、显示器；路面平整度检测仪放置在金属平台上，金属平台四个角下方分别设置一个振动装置，振动装置用于模拟车辆振动，四个振动装置分别通过导线与控制器连接；位移模拟装置包括电机、导轨、滑块、编码器，电机与编码器连接，电机、编码器分别通过导线与控制器连接，导轨垂直于金属平台设置，滑块滑设于导轨上，控制器控制电机牵引滑块沿导轨上下运动，滑块的运动反映路面平整度信息；

路面平整度检测仪为激光平整度仪或连续式平整度仪；调整导轨位置使滑块位于激光平整度仪的激光器或连续式平整度仪的测量轮的正下方，使激光平整度仪的激光器或连续式平整度仪的测量轮能准确测量滑块的运动，激光平整度仪的激光器或连续式平整度仪的测量轮通过导线与控制器连接；测量装置与滑块相连接，与激光平整度仪的激光器或连续式平整度仪的测量轮同步测量滑块的运动，测量装置通过导线与控制器连接；显示器通过导线与控制器连接，所测数据通过控制器处理后在显示器上显示，然后存储备用，其中测量装置的同步测量数据作为测量真值存储备用。

2.应用如权利要求1所述装置的方法，其特征在于，步骤如下：

（1）对路面平整度检测仪进行检定之前，设定一组模拟路面平整度的信息，并将其输入控制器；

（2）在平整的地面上放置振动装置及金属平台，将四个振动装置分别连接固定于金属平台四个角下方；

（3）将路面平整度检测仪放置在金属平台上；

（4）将导轨垂直设置于金属平台上，滑块滑设于导轨上，调整导轨位置使滑块位于激光平整度仪的激光器或连续式平整度仪的测量轮的正下方，将测量装置与滑块相连接，将电机与编码器及滑块相连接，

（5）将振动装置、电机、编码器、测量装置、激光平整度仪的激光器/连续式平整度仪的测量轮、显示器分别通过导线与控制器连接；

（6）开启控制器，控制器控制振动装置准确模拟车辆振动，同时控制器控制电机带动编码器及滑块运动模拟输入的路面平整度信息，测量装置与激光平整度仪的激光器或连续式平整度仪的测量轮准确测量滑块的运动，所测数据通过控制器处理后在显示器上显示，存储备用，其中测量装置的同步测量数据作为测量真值存储备用；

（7）路面平整度检测仪的检定装置结束工作。