一种路面平整度测量用断面仪的制作方法

本发明涉及路面平整度测量领域中的路面平整度测量用断面仪。

背景技术：

路面平整度是衡量道路路面质量的重要指标之一，它直接影响到车轮的行驶速度、行车安全和行驶平顺性，对路面平整度的评价，目前国内外都采用国际路面平整度指标iri作为评价指标。

ipr评价中的关键为路面高程，而路面倾斜角度则是高程计算的关键数据，专利号为zl01239123.9的中国专利公开了一种手推车的测量方式，它利用了传统的测量角度和距离计算高程的方法，用角度传感器和距离传感器测量由三轮支撑的监测平台的纵向倾角和通过的距离，计算出高程和iri。从理论上讲这种方法可以测量导路面纵向高程曲线，但是该方法存在以下问题：在对路面倾角测量时，由于路面本身的不平整性（该平整性指的是路面局部的高低不平），容易导致路面倾角的测量出现误差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可以减少路面不平整对倾角测量影响的路面平整度测量用断面仪。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种路面平整度测量用断面仪，包括基准梁、前行走机构和后行走机构，前行走机构、后行走机构均包括刚性梁，前行走机构、后行走机构还包括转动装配于对应刚性梁上的用于与待测路面接触配合的前行走轮和后行走轮，前行走机构、后行走机构的刚性梁与所述基准梁铰接相连，基准梁上设置有用于检测所述基准梁倾角的倾角测量器，基准梁上设置有用于检测前行走机构和/或后行走机构的刚性梁相对所述基准梁转动角度的刚性梁编码器。

倾角测量器设置于所述基准梁的中部。

所述刚性梁编码器有一个，该刚性梁编码器设置于基准梁与对应刚性梁之间。

所述倾角测量器由倾角传感器构成。

倾角测量器包括固定于基准梁上的测量器支架，测量器支架上转动装配有摆锤，倾角测量器包括设置于所述测量器支架上的用于检测所述摆锤的倾斜角度的倾角传感器，测量器支架上还设置有用于检测测量器支架相对所述摆锤转动角度的摆锤编码器。

所述摆锤通过摆锤轴与所述测量器支架转动配合，测量器支架与所述摆锤轴之间设置有用于摆锤动作时提供阻尼力的阻尼结构。

所述阻尼结构为磁力阻尼结构，磁力阻尼结构包括固定于所述摆锤轴上的摆锤轴导体，磁力阻尼结构还包括间隔环设于所述摆锤轴导体外围的至少一圈磁体。

所述磁体由与所述摆锤轴同轴线布置的永磁磁套构成。

本发明的有益效果为：本发明中，针对路面的高低不平问题，基准梁提供了一个测量基准，其具体工作原理为，前行走机构、后行走机构均包括前行走轮和后行走轮，前行走轮、后行走轮与路面接触形成两点支撑，两点可以确定一个稳定的高度，从而保证基准梁的倾斜角度时稳定的，倾角测量器测量基准梁的倾斜角度，而刚性梁编码器测量刚性梁相对基准梁的摆动角度，两个传感器的矢量和即为路面倾斜角度在刚性梁上的反应值，通过前行走机构、后行走机构中前行走轮和后行走轮的使用，在面对不平整路面时，找到一个稳定的基准，从而保证路面倾角的准确测量。

附图说明

图1是本发明的实施例1的结构示意图；

图2是本发明的实施例2的结构示意图；

图3是本发明的实施例2中倾角测量器的结构示意图。

具体实施方式

本发明中路面平整度测量用断面仪的实施例1如图1所示：包括基准梁21、前行走机构25和后行走机构20，前行走机构25、后行走机构20均包括刚性梁4，前行走机构、后行走机构还包括转动装配于对应刚性梁上的用于与待测路面接触配合的前行走轮26和后行走轮23，同一个行走机构的前行走轮、后行走轮之间的轴距为iri要求的测量轴距，前行走机构的刚性梁4与基准梁21前端铰接相连，后行走机构20的刚性梁与基准梁的后端铰接相连。其中至少一个行走机构的行走轮为设置有转动圈数测量装置的计米轮。同一个行走机构的前行走轮与后行走轮之间的轴距可调，以满足各种路况iri要求的测量轴距。

基准梁的中部设有用于检测所述基准梁倾角的倾角测量器，本实施例中的倾角测量器由一个安装于基准梁上的倾角传感器22构成。基准梁与前行走机构的刚性梁之间设置有用于检测前行走机构的刚性梁相对所述基准梁转动角度的刚性梁编码器24。

使用时，本路面平整度测量用断面仪沿待测路面行走，其行走动力可以是手推、可以是自己主动行走，还可以是别其他牵引车辆牵引行走，由于路面的平整度问题，刚性梁会相对基准梁发生转动，基准梁也会产生相应的倾角，由于每个行走机构的前行走轮和后行走轮与待测路面均为两点接触，因此可以确定一个稳定的高度值，从而可以保证基准梁的稳定性，倾角测量器测得基准梁的倾斜角度作为基准角度，刚性梁编码器测得刚性梁相对基准梁的转动角度，从而获得刚性梁的倾斜角度，在配合刚性梁的长度则可以计算出相应高程。

在本发明的其他实施例中，也可以在基准梁与后行走机构的刚性梁之间也设置刚性梁编码器，这样可以获得后行走机构的刚性梁的倾斜角度，这样可以得到两组数据，通过两组数据的平均值来获得高程，可以有助于提高测量精度。

路面平整度测量用断面仪的实施例2如图2~3所示：实施例2与实施例1不同的是，为了降低在保证倾角测量精度的前提下，降低倾角测量器的成本，倾角测量器3的结构与实施例1中的倾角测量器不同，因为倾角传感器的测量原理是通过加速度来实现的，其存在的本质缺陷就是，角度越大，精度就越差，对于一些特别高精度的传感器，其成本是相当高昂的，普通消费者根本无力承担。

本实施例中，倾角测量器3包括固定于基准梁上的测量器支架11，测量器支架11上通过摆锤轴9转动装配有摆锤2，具体的摆锤轴9通过轴承10与测量器支架11转动配合，摆锤2固定于摆锤轴9的一端，测量器支架上设置有用于检测所述摆锤2倾斜角度的倾角传感器8，测量器支架上还设置有用于检测测量器支架11相对所述摆锤2转动角度的摆锤编码器15，摆锤编码器15为与摆锤轴9间隔布置的非接触式编码器，摆锤编码器15位于远离摆锤的一侧，倾角传感器8安装于摆锤上。基准梁（或测量器支架）上设置有用于对倾角传感器8进行无线充电的无线充电装置，本发明中倾角传感器会随着摆锤摆动，通过无线充电方式对倾角传感器进行充电可以避免倾角传感器供电线路复杂，而容易接触不良的问题。

测量器支架与摆锤轴之间设置有用于摆锤动作时提供阻尼力的阻尼结构，阻尼结构为磁力阻尼结构，磁力阻尼结构包括固定于所述摆锤轴上的摆锤轴导体13，磁力阻尼结构还包括间隔环设于所述摆锤轴导体外围的至少一圈磁体，磁体由与摆锤轴同轴线布置的永磁磁套12构成，永磁磁套12固定于测量器支架11上。

使用时，断面仪沿待测路面行走时，根据路面的平整性，基准梁会随之产生倾角，满足一定测量间距后，倾角传感器和摆锤编码器的读数之和即为该时刻基准梁的倾斜角度，其原理为：倾角传感器测量摆锤的倾角，摆锤编码器测量摆锤相对测量器支架的转动角度，其实断面仪运动到位后，测量器支架随着刚性梁而倾斜，摆锤自身受重力作用，是有保持竖直姿态的运动趋势，如果摆锤处于竖直姿态，那么倾角传感器的读数即为零，摆锤编码器的读数即为基准梁的倾斜角度，但事实上，断面仪在行驶过程中，由于惯性等复杂作用力作用，摆锤往往不是在竖直姿态，呈与竖直姿态有一定夹角的姿态，此时倾角传感器则记录摆锤的倾角值，相当于为摆锤编码器找到一个计量零点，从而可以准确的读取基准梁的倾斜角度。本发明中，倾角传感器只用于测量摆锤较小的倾角值，而并非现有技术中直接去测量的大倾角值，因此可以满足倾角传感器的小角度时高精度的使用要求，这种满足小角度测量的倾角传感器的成本较低，通过摆锤编码器来测量梁的倾角，编码器具有测量准确，成本低的特点，利用两个传感器的结合来保证基准梁倾角测量的准确性，同时降低产品成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除