一种基于绝对法落锤式弯沉仪的校准装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于绝对法落锤式弯沉仪的校准装置，其技术特征是，数据采集部分是由主板控制电路模块、电机驱动控制模块和模拟接口电路模块和上位机组成，机械运动部分通过机械控制模块与上位机相连，上位机发送机械运动指令，电机运动从而实现被校准传感器的垂直升降，同时可获取机械部分的实时位置参数；直线位移传感器通过串口与上位机相连，用于参考和控制振动器振动波动，从而测得传感器固有参数截止频率、偏移量、斜率以及幅值、线性度等计量参数，验证落锤式弯沉仪传感器的有效性。其优点是，操作简单，效率大幅提升，每台设备预计半小时即可，促进落锤式弯沉仪技术水平提升，具有广阔的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于绝对法落锤式弯沉仪的校准装置
本专利技术涉及一种基于绝对法落锤式弯沉仪校准装置。
技术介绍
在公路交通行业，弯沉值可用于路面结构评价，反映了路面的整体强度质量，是工程验收、评价公路质量、决定养护方法等环节的一项重要检测指标。目前，测量该项指标的主要设备包括贝克曼梁、稳态弯沉仪、落锤式弯沉仪和自动弯沉仪等。落锤式弯沉仪因试验检测速度快、效率较高、荷载控制准确度较高、试验结果的精度极高、数据处理速度快等优点在行业内应用广泛。2017年交通运输部发布的《公路工程试验检测机构等级标准》（交安监发[2017]113号文）中，落锤式弯沉仪是综合甲级实验室的必备设备。JTGF80/1-2017《公路工程质量检验评定标准》中，新增了落锤式弯沉仪检测方法用于竣工验收。但是，由于落锤式弯沉仪的野外使用环境，以及检测单位对设备维护的意识不强，检测技术人员对设备维护的技术水平掌握有限，随着使用时间增加，设备经常出现传感器损坏、接口接触不良、传感器准失准、数据不准等问题，无法保证测试结果的准确可靠。目前，国内、外落锤式弯沉仪的厂家约10余家，主要包括丹麦的Dynatest、CarlBro德国JILS、KUAB等，以及我国上海卓致力天科技发展有限公司、南京熙赢测控技术有限公司、北京今谷神箭测控技术研究所、江苏苏科畅联科技有限公司、中天恒宇公司、北京路兴公司等。我国境内服役的落锤式弯沉仪台套数约2000台/套以上。落锤式弯沉仪的校准方法一般分为参考校准法和相对校准法，JJG(交通)133-2017落锤式弯沉仪中采用了相对校准法。虽然部分解决了设备量值溯源问题，但是存在校准测试效率低、程序繁琐、需要拆卸传感器等问题，影响全面服务行业的整体目标。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述技术中存在的不足，提供一种基于绝对法落锤式弯沉仪的校准方法及装置，实现对落锤式弯沉仪全面数据的有效评价。本专利技术的目的是这样实现的，由机械运动部分、数据采集部分、上位机组成。其特征是，机械运动部分是由直线位移传感器、航空箱、电机组成，数据采集部分是由主板控制电路模块、电机驱动控制模块和模拟接口电路模块和上位机组成。机械运动部分通过机械控制模块与上位机相连，上位机发送机械运动指令，电机运动从而实现被校准传感器的垂直升降，同时可获取机械部分的实时位置参数；直线位移传感器通过串口与上位机相连，用于参考和控制振动器振动波动。从而测得传感器固有参数截止频率、偏移量、斜率以及幅值、线性度等计量参数，验证落锤式弯沉仪传感器的有效性。本专利技术的有益效果本专利技术是一种绝对法落锤式弯沉仪校准装置，为传感器的固有技术参数校正提供技术方法，操作简单，效率大幅提升，每台设备预计半小时即可，可科学、准确地评价落锤式弯沉仪传感器的技术状况，，是落锤式弯沉仪相对校准法的有益补充，将促进落锤式弯沉仪技术水平提升，具有广阔的应用场景。附图说明图1是本专利技术的结构示意图图2是本专利技术的部件安装位置示意图图3本专利技术中的机箱壳体结构示意图图4是图3的俯视图图5本专利技术的工作流程图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做详细说明：由图1-2可知，本专利技术机械运动部分由直线位移传感器1、航空箱2、电机3组成；数据采集部分由主板控制电路模块4、机械控制模块5和模拟接口电路模块6和上位机7组成；电机3下部用螺丝固定在航空箱2底部；电机3的转子上部固定安装直线位移传感器1，直线位移传感器1通过航空箱2上面板的孔伸出，伸出部分用于固定被校传感器，直线位移传感器1用于参考和控制振动器振动波动；主板控制电路模块4、机械控制模块5和模拟接口电路模块6依次固定在航空箱2底部的三个卡槽中。由图3-图4可知，航空箱2上面板设有卡槽8、上位机接线口9、被校传感器接线口10、校准台11、电器输出接线口12和电器输入接线口d13；卡槽8用于安装被校落锤式弯沉仪的采集卡；上位机接线口9中插入连接线，另外一端连接上位机7；被校传感器接线口10共计9个分为两排排列，被校传感器连接线依次插入被校传感器接线口10中；工作时，被校传感器固定在校准台11上；电器输出接线口12和电器输入接线口d13用数据线连接，用于实现数据采集部分的通讯。工作时，机械运动部分通过机械控制模块与上位机相连，上位机发送机械运动指令，电机运动从而实现被校准传感器的垂直升降，同时可获取机械部分的实时位置参数。主板控制电路模块用于接收上位机的指令，并接收模拟接口电路模块输入的信息，进行信号放大、滤波及处理，并给机械控制模块发布指令控制电机运动；机械控制模块用于控制电机运动；模拟接口电路模块用于采集直线位移传感器输出的电信号，并传递主板控制模块中，以参考和控制振动器振动波动。从而测得传感器固有参数截止频率、偏移量、斜率以及幅值、线性度等计量参数，验证落锤式弯沉仪传感器的有效性。由图5可知，工作时电脑数据处理系统的流程：①参数配置：配置用户名成、传感器编号、极限偏差率限值、上升时间等参数；②传感器固有参数校准：测试截止频率、偏移量及斜率。在0.4-450Hz，频率范围选用4个离散频率测量，并通过频率响应验证转折频率，用多次试验来确认“在峰值时的偏差比”是否超过限值判断。③计量参数测试：峰值、线性度等参数测试。以8秒间隔进行测试，测得最大偏移量量并在校准图观测，验证落锤式弯沉仪速度传感器的有效性。设置几点典型的峰值，如499、299、100mm。④输出结果：输出传感器固有参数：止频率、偏移量及斜率；输出计量参数：示值误差、线性度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于绝对法落锤式弯沉仪的校准装置, 由机械运动部分、数据采集部分、上位机组成，其特征是，机械运动部分是由直线位移传感器、航空箱、电机组成，数据采集部分是由主板控制电路模块电机驱动控制模块和模拟接口电路模块和上位机组成，机械运动部分通过机械控制模块与上位机相连，上位机发送机械运动指令，电机运动从而实现被校准传感器的垂直升降，同时可获取机械部分的实时位置参数；直线位移传感器通过串口与上位机相连，用于参考和控制振动器振动波动，从而测得传感器固有参数截止频率、偏移量、斜率以及幅值、线性度等计量参数，验证落锤式弯沉仪传感器的有效性。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于绝对法落锤式弯沉仪的校准装置,由机械运动部分、数据采集部分、上位机组成，其特征是，机械运动部分是由直线位移传感器、航空箱、电机组成，数据采集部分是由主板控制电路模块电机驱动控制模块和模拟接口电路模块和上位机组成，机械运动部分通过机械控制模块与上位机相连，上位机发送机械运动指令，电机运动从而实现被校准传感器的垂直升降，同时可获取机械部分的实时位置参数；直线位移传感器通过串口与上位机相连，用于参考和控制振动器振动波动，从而测得传感器固有参数截止频率、偏移量、斜率以及幅值、线性度等计量参数，验证落锤式弯沉仪传感器的有效性。


2.根据权利要求1所述的一种基于绝对法落锤式弯沉仪的校准装置，其特征是，电动机下部用螺丝固定在航空箱底部；电机的转子上部固定安装直线位移传感器，直线位移传感器通过航空箱上面板的孔伸出，伸出部分用于固定被校传感器；主板控制电路模块、机械控制模块和模拟接口电路模块依次固定在航空箱底部的三个卡槽中。


3.根据权利要求1所述的一种基于绝对法落锤式弯沉仪的校准装置，其特征是，主板控制电路模块用于接收上位机的指令，并接收模拟接口电路模块输入的信息，进行信号放大、滤波及处理，并给机械给机械控制模块发布指令控制电机运动；机械给机械控制模块用于控制电机运动；模拟接口电路模块用于采集直线位移传感器输出的电信号，并传...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗娜，窦光武，王义旭，罗翥，彭璐，刘璐，陈磊，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11