本发明专利技术涉及公路沥青路面施工质量控制领域，为提供集温度测量、厚度测量和GPS定位于一体的手持式自动测量装置，用以实现施工过程信息的数字化管理、提高沥青路面施工质量。为此，本发明专利技术采取的技术方案是，手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置，包括手持装置、温度和厚度采集模块、集成控制器模块、个人数码助理或掌上电脑PDA(Personal Digital Assistant)模块；手持装置由外壳、活动手柄、扭力轮毂和调零装置构成，活动手柄上固定有温度传感器探头和位移传感器拉绳。本发明专利技术主要应用于公路沥青路面施工质量控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及公路浙青路面施工质量控制领域，尤其是涉及一种路面浙青摊铺厚度 和施工温度的手持式测量装置。
技术介绍
在公路浙青路面的施工过程中，施工温度和摊铺厚度是进行施工质量控制的两个 关键因素 ，对施工温度和摊铺厚度进行动态检测从而及时反馈调整施工措施对保证施工 质量、控制施工成本意义重大。根据现行的《公路浙青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)， 浙青混合料的施工温度采用具有金属探针的插入式数显温度计测量，由于需要人工进行读 数和数据记录，人为因素干扰大，管理粗放。对于摊铺厚度的人工测量，目前一般采用的方 法是钢钎套一个矿泉水瓶盖插入松铺层，再用刻度尺测量钢钎插入深度来获得测量数据。 这种方法由于无法保证钢钎垂直插入和测量尺精度不高，存在很大的误差。 针对上文中提到的传统摊铺厚度测量方法存在的问题，多种便携式摊铺厚度测量 装置被专利技术了出来。申请日为2014年3月12日，公告号为CN 203731990的中国实用新 型专利公开了一种浙青路面摊铺厚度测量尺，该测量尺由于测量滑块为一面积较大的圆 盘，并结合弹簧的固定作用，保证了测量尺与摊铺面的垂直，降低了测量的误差；专利号为 ZL200920264979. 8的技术专利公开了一种浙青混凝土热铺层厚度测量仪，该测量仪 利用游标卡尺的原理，同时设置有主尺和动尺，大大提高了测量的精度。但是上述这些装置 均需通过人工读数，人为因素干扰大；且无法同时测得浙青混合料的温度。 综上所述，当前浙青路面施工中采用的温度、厚度检测方法受人为因素影响大、数 字化水平低、监管约束力不强。一方面，由于采集到的温度、厚度信息仅限于施工现场使用， 无法实现施工信息的数字化管理，不便于后续的施工质量的全面评估；另一方面，测点信息 不带有地理属性，不利于确定所测温度（或厚度）对应的位置，从而无法及时对相关指标不 合格区域进行反馈补救。另外，温度、厚度分开测量，需要消耗较大的人力物力，不利于施工 作业向集约型发展。因此，研发一种基于网络环境，集温度测量、厚度测量和GPS定位于一 体的手持式自动测量装置对于实现施工过程信息的数字化管理、提高浙青路面施工质量有 重要实践意义。 参考文献 中华人民共和国行业标准.公路浙青路面施工技术规范，JTG F40-2004. 北京：人民交通出版社，2004 李洪宾.一种浙青路面摊铺厚度测量尺.中国，技术专利， 201420122470. 0,2014 胡忠录.一种浙青混凝土热铺层厚度测量仪.中国，技术专利， 200920264979. 8,2010
技术实现思路
为克服现有技术的不足，提供集温度测量、厚度测量和GPS定位于一体的手持式 自动测量装置，用以实现施工过程信息的数字化管理、提高浙青路面施工质量。为此，本发 明采取的技术方案是，手持式公路路面浙青摊铺测厚测温装置， 包括手持装置、温度和厚度采集模块、集成控制器模块、个人数码助理或掌上电脑 PDA (Personal Digital Assistant)模块； toon] 手持装置由外壳、活动手柄、扭力轮毂和调零装置构成，活动手柄上固定有温度传 感器探头和位移传感器拉绳，并在靠近外壳处设有锁死按钮，只有按住该按钮时活动手柄 才可沿滑槽上下移动，当其移动到滑槽最顶端时，位移传感器拉绳位移量为零；扭力轮毂是 一个带扭力弹簧的轮毂，温度传感器的输出线缠绕在其上，以防干扰到旁边的位移传感器 的拉绳；调零装置由调零螺母和调零旋紧螺丝构成，通过调节调零装置来保证温度传感器 探头感温端与装置底面平齐，避免探头磨损或活动手柄不回归滑槽最顶端就进行测量所造 成的误差；测量时，手持装置放置在刚摊铺的浙青路面表面，在PDA模块显示的厚度值归零 后，向下按动活动手柄，直至探头接触到摊铺基面为止； 温度和厚度采集模块包括温度传感器和位移传感器两部分，温度传感器探头和位 移传感器拉绳固定在活动手柄上，当活动手柄沿滑槽上下移动时，会带动温度传感器探头 进行相应的运动并拉出或收回位移传感器的拉绳；温度传感器和位移传感器分别将实时测 得的表征温度和位移的模拟信号输出到集成控制器模块的数据控制器；位移传感器拉绳的 伸缩轨迹与温度传感器探头平行，因此拉绳的伸缩量直接反映了探头移动的距离，只要将 探头接触基面时位移传感器输出的位移值减去接触摊铺面时的位移值，便可得到摊铺厚度 值； 集成控制器模块安装在手持装置上，包括供电电源和数据控制器；供电电源向数 据控制器供电并通过控制器向位移传感器输出12V电压；数据控制器按一定时间间隔接收 温度传感器和位移传感器传来的温度值和位移值，并将当前的温度值和位移值以及由该控 制器的标识码ID确定的测量装置号发送到PDA模块并由其进行输出。 PDA模块包括GPS定位模块、照相模块、人机交互模块和无线通讯模块；GPS定位模 块采集当前测点的位置坐标；照相模块通过PDA模块自带的摄像头采集测点现场照片；人 机交互模块通过编制的客户端软件实时显示当前测点的温度值、厚度值和位置坐标，并接 收用户指令进行施工面设定、厚度值归零、温度类型设定和拍照，然后将包括当前采集的测 点施工面属性、位置坐标、采样时间、温度值及其类型、厚度值、设备ID号和现场照片的信 息通过无线通讯模块发送至远程的数据库及应用服务器。 数据库及应用服务器，用于实时接收PDA模块传来的测点的施工面属性、位置坐 标、采样时间、温度值及其类型、厚度值、设备ID号和现场照片，进行存储，以供后续的数据 查询、统计分析和质量实时监控等应用。 PDA模块包括GPS定位模块、照相模块、人机交互模块和无线通讯模块，GPS定位模 块可采集当前测点的位置坐标。照相模块通过PDA模块自带的摄像头采集测点现场照片。 人机交互模块通过编制的客户端软件实时显示当前测点的温度值、厚度值和位置坐标，并 接收用户指令进行施工面设定、厚度值归零、温度类型设定和拍照，然后将当前采集的测点 施工面属性、位置坐标、采样时间、温度值及其类型、厚度值、设备ID号和现场照片等信息 通过无线通讯模块发送至远程的数据库及应用服务器。 施工面设定是确定当前测点所对应的标段、桩号范围、摊铺分层以及分区；厚度值 归零操作可避免位移传感器拉绳不回到初始位置，即开始测量所带来的误差，此时数据控 制器传来一个非零位移值；温度类型设定是确定当前所测温度值对应的工况，包括到场温 度、摊铺温度、初压温度、复压温度和终压温度；无线通讯模块将测点的施工面属性、位置坐 标、采样时间、温度值及其类型、厚度值、设备ID号和现场照片通过GPRS(General Packet Radio Service)或 CDMA (Code Division Multiple Access)网络发送到远程数据库及应用 服务器中；为防止GPRS网络或CDM网络意外中断时，无法发送及丢失采集的数据，在无线 通讯模块中增加数据缓存模块，对上述无法正常发送的信息进行存储。 集成控制器模块与PDA模块间的通讯采用有线连接，或采用蓝牙无线通讯方式。 在数据控制器下部、位移传感器周边和手抓握处等关键区域铺设隔热橡胶。 与已有技术相比，本专利技术的技术特点与效果： 本专利技术是一种能同时实现公路路面浙青摊铺厚度测量本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置，其特征是，包括手持装置、温度和厚度采集模块、集成控制器模块、个人数码助理或掌上电脑PDA(Personal Digital Assistant)模块；手持装置由外壳、活动手柄、扭力轮毂和调零装置构成，活动手柄上固定有温度传感器探头和位移传感器拉绳，并在靠近外壳处设有锁死按钮，只有按住该按钮时活动手柄才可沿滑槽上下移动，当其移动到滑槽最顶端时，位移传感器拉绳位移量为零；扭力轮毂是一个带扭力弹簧的轮毂，温度传感器的输出线缠绕在其上，以防干扰到旁边的位移传感器的拉绳；调零装置由调零螺母和调零旋紧螺丝构成，通过调节调零装置来保证温度传感器探头感温端与装置底面平齐，避免探头磨损或活动手柄不回归滑槽最顶端就进行测量所造成的误差；测量时，手持装置放置在刚摊铺的沥青路面表面，在PDA模块显示的厚度值归零后，向下按动活动手柄，直至探头接触到摊铺基面为止；温度和厚度采集模块安装在手持装置上，包括温度传感器和位移传感器两部分，温度传感器探头和位移传感器拉绳固定在活动手柄上，当活动手柄沿滑槽上下移动时，会带动温度传感器探头进行相应的运动并拉出或收回位移传感器的拉绳；温度传感器和位移传感器分别将实时测得的温度和位移信号输出到集成控制器模块的数据控制器；位移传感器拉绳的伸缩轨迹与温度传感器探头平行，因此拉绳的伸缩量直接反映了探头移动的距离，只要将探头接触基面时位移传感器输出的位移值减去接触摊铺面时的位移值，便可得到摊铺厚度值；集成控制器模块安装在手持装置上，包括供电电源和数据控制器；供电电源向数据控制器供电并通过控制器向位移传感器输出12V电压；数据控制器按一定时间间隔接收温度传感器和位移传感器传来的温度值和位移值，并将当前的温度值和位移值以及由该控制器的标识码ID确定的测量装置号发送到PDA模块。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘东海，陈俊杰，夏谢天，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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