智能化道路机载压实检测仪制造技术

一种智能化道路机载压实检测仪，属于路基压实质量测量仪器。主要解决在线地、实时地检测和提高检测精度问题。技术要点是机壳的前面板上装着液晶屏、指示灯和按键，机壳内装着电源电路板、ＣＰＵ电路板、按键电路板，机壳侧面引出电平夹电缆和传感器电缆。效率高。在线实时性好，操作简易，直观性好，可以无损测量。主要用于公路路基压实质量测量。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种道路压实质量测量仪器，特别涉及一种智能化道路机载压实检测仪。本专利技术的
技术介绍
在公路建设工程中，衡量路基压实质量的重要指标是路基的压实度。压实质量如何，对道路和建筑的安全和寿命有着决定性的影响。尤其是近年来现代化交通运输线飞速发展，对高速公路提出越来越高的质量要求。在修筑公路时对公路路基填土都要进行机械碾压，使其达到不同等级的压实度，以确保路基工后沉降小，且路基稳定性高。因此路基压实度检测是公路建设中既普通又重要的工作。只有检测数据准确可靠，才能真实反映出路基压实情况。传统检测仪器及其缺点如下1、灌砂检测所使用的设备非常简单，即一个下部有开闭口的并有体积刻度的铁桶。填料的最大粒径不同，所用灌砂筒直径也不同。当人工在压实的填方上挖一个洞后，仔细测定挖出材料的重量和含水量。然后用标定好比重的干砂填入土洞内测量土洞体积，计算出实际干密度δds，与最大干密度δdmax比求得压实度δ。这种测量虽然设备简单，但为破坏性测量，测量过程复杂，结果滞后，以个别点代替全局，偶然误差很大。而且工地试验条件较差，试验人员不认真时，也易出现误差。2、环刀环刀为两头开孔的圆柱形圆筒，检测时，人工把环刀打入压实后的土层中，然后把它和包含的土样取出来，土体的质量可以称出来，并手工计算土的压实度。这种方法仪器较少，操作简单。没有太多的环节，不易出现太多的人为误差。但此法为破坏性测量，只适用于细粒土，不适用于粗粒土，因为环刀法取土样较少，测粗粒土时不能代表整个路基土的密度，即抽样检测法，很难反应作业区每一点的压实情况。而且在相同的土质和压实功能条件下，环刀尺寸越大，测得的干密度越小，故击实试验的击实筒直径与环刀尺寸应当匹配。3、核子密度仪自十九世纪五十年代起，已经采用核子放射法测定土的密度和含水量。新式的核子密度仪内部装有一台微型计算机，它能够直接计算出土的湿密度、干密度和含水量。核子密度仪对每种土一般都可以标定，它对土中含石量很敏感。在均匀细颗粒土上可以取得最佳效果，因而它能容易控制土的压实度。这种方法在进行精确标定时工作量较大，而且检测结果又决定于核子仪所检测的深度和仪器本身的性能。一般检测深度越大，所得结果越高。核子密度仪采用放射性元素，其测量成本高，维修保养费用高，而且仪器对人体有辐射，所以无法普及应用。4、加速度计日本采用加速度测量法，即倒料前将加速度计预埋在碾压层下面，在压实过程中根据测得的加速度值来衡量压实质量。这种方法中的加速度计只能一次使用，埋设后无法取出，造成很大的资源浪费。目前，这种自动连续监测压实度装置在国外已有应用(德国宝马压路机)，它是数码管显示屏，在日光下清晰度低、体积大，屏幕与主机分离，屏幕单独挂于驾驶员前方，影响司机视线。同时设备价格昂贵，所以从国外进口的振动压路机大都不配备这种装置。国内也有厂家开发过类似产品(江苏宝应四明仪器厂)，但由于其体积过大、操作复杂、准确性低，也没能大范围应用。本专利技术的
技术实现思路
本专利技术是要解决上述现有技术中所存在的种种不足，而提供一种智能化道路机载压实检测仪。这种设备可以在线地、实时地检测出压实度的大小，既节省时间，减少了人力、物力的投入，又能有效地避免欠压和过压的发生，精确度高。本专利技术的技术解决方案如下智能化道路机载压实检测仪的结构是，在机壳(1)的前面板(2)上装有液晶屏(3)、标定指示灯LE1、查询指示灯LE2、采集指示灯LE3、压实度均值指示灯LE4、压实度指示灯LE5、振动均值指示灯LE6、振动强度指示灯LE7、标定点数指示灯LE8、遍数指示灯LE9、系统上电指示灯LE10、系统待机指示灯LE11、序号指示灯LE12、频率指示灯LE13、确认键S1、暂停键S2、右移键S3、下移键S4、上移键S5、继续键S6、左移键S7、取消键S8、电源键S9，在机壳内部装着通过34针插头插接在一起的3块电路板，即是电源电路板、CPU电路板、按键电路板，液晶屏通过按键板上的16针插头与按键板相连，从机壳的一个侧面引出与电路板相连的电平夹电缆(6)，其端部装着正极电平夹(7)和负极电平夹(8)，从机壳的另一个侧面引出与电路板相连的传感器电缆(10)的端部装着传感器(9)。电源电路的连接关系是，+12V电源接由继电器U0和三极管T1等组成的延时开关电器网络，其输出接通二极管D2，D2的输出接由三端稳压器U3、U4和C7～C12组成的稳压网络输出+5V、+8V电源，+8V电源接由正压变负压DC-DC变换器U5组成的网络输出-8V电源供给其它芯片，传感器(9)的输入信号通过插座P7的1脚接由芯片U6等组成的隔离器网络，此输出一路接由运算放大器U9、施密特反相器U10组成的放大整形电路后，再通过两相邻电路板的连接插座接CPU；另一路接由有效值转换芯片U7等组成的电器网络，其输出接由运算放大器U8组成的放大电路后，通过插座接CPU。CPU电路的连接关系是，U12的P3口接U14地址锁存器，U12接U15、U16地址译码器，U13实现查询到的按键信号传给CPU。U17为时钟芯片，实现时钟功能。U18为程序存储器，U19为读写存储器。U20、U21为两个扩展的并行I/O接口，以便扩展液晶屏3(标注为DIS口)、打印机(标注为PR口，本仪器未接打印机，为电路预留端口)、指示灯LE1～LE13(标注为PL口)。此电路板上的P1、P2实现CPU板与按键板的连接和信号传输；P3、P4实现CPU板与电源板的连接和信号传输。按键电路的连接关系是插座P1接反相器U24、U25、U26后，接发光二极管LE1～LE13和电阻R35～R45，同时P1连接按键S1～S8及排电阻RP，插座P2为液晶屏信号脚转化为液晶屏所带的标准16针插头。智能化道路机载压实检测仪的述测量方法包括如下步骤(1)电平夹夹上压路机电平后，系统处于待机状态，当按下电源键S9后，整个系统处于上电工作状态，此时屏幕(3)上显示当前时间，此时刻按上/下移键(S5/S4)，采集指示灯LE3、查询指示灯LE2、标定指示灯LE1循环点亮，当某一灯亮时，按下S9回车键，即可选择进行某遍的采集或查询，或进行压实度标定。(2)采集指示灯LE3亮时，若按确认键S1，则进入工作采集状态，屏幕(3)同时显示检测的振动强度值与压路机工作频率，若已经进行了压实度标定，则也可显示压实度值，在工作采集过程中，按确认键S1，可结束当前遍压实，并显示该遍的振动强度均值(标定后有压实度均值)，在工作采集过程中，按暂停键S2，可暂停检测，再按继续键S6，可接着在停止处继续检测。(3)当查询指示灯LE2亮时，按确认键S9，进入查询状态，此时可反头查询已压实过的某遍的数据。(4)当标定指示灯LE1亮时，按确认键S9，进入标定状态，此时可通过采集某段压实路面的振动强度值，用传统挖坑检测法得到振动强度值所对应的压实度值，并输入压实检测仪，建立压实度与仪器测量的振动强度值的曲线拟和对应关系，使以后的采集工作中振动强度值通过差值查询得到准确的压实度值。本专利技术与现有技术相比有如下有益效果1、效率高。用全局多点测量代替局部抽样检测，尽可能的减少“薄弱点”漏检现象。2、在线实时性好。实现实时控制质量，保证每段路面都能以最少的碾压遍数，达到施工要求的标准，从而避免由于欠压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能化道路机载压实检测仪，其特征在于：在机壳（１）的前面板（２）上装有液晶屏（３）、标定指示灯ＬＥ１、查询指示灯ＬＥ２、采集指示灯ＬＥ３、压实度均值指示灯ＬＥ４、压实度指示灯ＬＥ５、振动均值指示灯ＬＥ６、振动强度指示灯ＬＥ７、标定点数指示灯ＬＥ８、遍数指示灯ＬＥ９、系统上电指示灯ＬＥ１０、系统待机指示灯ＬＥ１１、序号指示灯ＬＥ１２、频率指示灯ＬＥ１３、确认键Ｓ１、暂停键Ｓ２、右移键Ｓ３、下移键Ｓ４、上移键Ｓ５、继续键Ｓ６、左移键Ｓ７、取消键Ｓ８、电源键Ｓ９，在机壳内部装着通过３４针插头插接在一起的３块电路板，即是电源电路板、ＣＰＵ电路板、按键电路板，液晶屏通过按键板上的１６针插头与按键板相连，从机壳的一个侧面引出与电路板相连的电平夹电缆（６），其端部装着正极电平夹（７）和负极电平夹（８），从机壳的另一个侧面引出与电路板相连的传感器电缆（１０）的端部装着传感器（９）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李熙山，邓学欣，贺杰，孙建广，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]