一种全自动路基路面回弹弯沉测试仪及测试方法技术

一种全自动路基路面回弹弯沉测试仪，包括摄像头、光电式静力水准仪、加速度陀螺仪传感器、激光三角测距传感器；摄像头捕捉设置在测试路段的测试开始及结束标志，用以对测试过程的自动控制；光电式静力水准仪用于对加速度陀螺仪传感器零点漂移误差的校准；加速度陀螺仪传感器将路基路面回弹弯沉变形量，转换为加速度陀螺仪传感器的水平倾角，用以计算得到路基路面的回弹弯沉值；激光三角测距传感器用于辅助回弹弯沉测试仪安装在加载车上时的水平状态校准，同时还用于采集测试路段的平整度数据，通过平整度测量结果回归修正回弹弯沉测试结果，消除测试路段平整度对回弹弯沉测量结果的影响，从而获得测试路段连续的路基路面回弹弯沉的详实数据。弯沉的详实数据。弯沉的详实数据。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动路基路面回弹弯沉测试仪及测试方法


[0001]本专利技术涉及公路路基路面现场测试
，具体涉及一种全自动路基路面回弹弯沉测试仪。

技术介绍

[0002]现有公路路基路面进行回弹弯沉测试时，多采用贝克曼梁进行手动测试，或采用自动弯沉仪进行自动测试，这两种测量方法均为机械式测量；采用贝克曼梁测试时，需要测试人员多、劳动强度大、且测试效率低；采用自动弯沉仪测试时，虽然具有测试人员少、劳动强度低、测试效率高的优点，但因其机械结构复杂，存在故障率高、调试复杂的弊端；另外，采用以上两种测试装置均只能进行数量有限的局部测试点测量，即在测试路段的测试点数量是极其有限的，是对测试路段路基路面回弹弯沉一定程度的近似反映，还无法真正可靠反映被测试路段的路基路面回弹弯沉真实状况，从而存在测试结果可靠性偏低的问题。

技术实现思路

[0003]为了克服
技术介绍
中的不足，本专利技术公开了一种全自动路基路面回弹弯沉测试仪，其内部设置了摄像头、光电式静力水准仪、加速度陀螺仪传感器、激光三角测距传感器；其中摄像头捕捉设置在测试路段的测试开始及结束标志本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动路基路面回弹弯沉测试仪，其特征是：包括壳体、摄像头(1.1)、主控板(1.2)、光电式静力水准仪(1.3)、显示屏(1.4)、操作键盘(1.5)、激光三角测距传感器(1.6)；主控板(1.2)分别与摄像头(1.1)、光电式静力水准仪(1.3)、显示屏(1.4)、操作键盘(1.5)、激光三角测距传感器(1.6)电性连接；主控板(1.2)上设置有单片机(1.2.1)、加速度陀螺仪传感器(1.2.2)，单片机(1.2.1)与加速度陀螺仪传感器(1.2.2)电性连接；摄像头(1.1)、主控板(1.2)、光电式静力水准仪(1.3)、激光三角测距传感器(1.6)固定设置在壳体内部底板上；底板上设有摄像头(1.1)通孔、激光三角测距传感器(1.6)通孔；摄像头(1.1)轴线、加速度陀螺仪传感器(1.2.2)几何中心、光电式静力水准仪(1.3)轴线位于同一平面内，该平面为弯沉仪基准面；激光三角测距传感器(1.6)设置有两个，固定设置在壳体左右两侧底板上，两个激光三角测距传感器(1.6)的光轴线平行设置，位于平行于弯沉仪基准面的激光校准基准面内，两个激光三角测距传感器(1.6)相对参考水平面为等高设置；显示屏(1.4)、操作键盘(1.5)固定设置在壳体外侧面；壳体外侧面设置有USB接口，USB接口与主控板(1.2)连接。2.根据权利要求1所述全自动路基路面回弹弯沉测试仪，其特征是：光电式静力水准仪(1.3)、激光三角测距传感器(1.6)与壳体底板之间均设置有调整垫或调整螺栓。3.根据权利要求2所述全自动路基路面回弹弯沉测试仪，其特征是：回弹弯沉测试仪(1)下部设置有可调式万向水平支架(2)；回弹弯沉测试仪(1)使用时，万向水平支架(2)通过固定架(3)与符合《T0951
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2008公路路基路面现场测试规程》的加载车的后轴壳固定连接；加载车后轴单侧双轮的对称面为回弹弯沉测试仪(1)的安装基准面，弯沉仪基准面与回弹弯沉测试仪(1)的安装基准面重合；回弹弯沉测试仪(1)的摄像头(1.1)轴线与加载车后轴轴线的水平距离设置为l。4.基于权利要求3所述全自动路基路面回弹弯沉测试仪的测试方法，其特征是：S1、用白色粉笔在测试路段的起始位置及结束位置作出直线标记；将加载车停放在测试路段的起始位置，后轮设置在测试道路行车轮迹带上；S2、启动加载车，加载车后轮沿测试道路行车轮迹带行驶，行车速度为3
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5km/h；加载车行走时回弹弯沉测试仪(1)即开始工作，加速度陀螺仪传感器(1.2.2)持续输出行车方向的加速度信号a给单片机，单片机根据加速度信号a计算出加载车累计行驶距离；当回弹弯沉测试仪(1)的摄像头(1.1)拍摄到测试路段起始位置的白色直线标记时，单片机开始计算摄像头(1.1)越过测试路段起始位置白色直线标记的距离；当摄像头(1.1)越过测试路段起始位置白色直线标记的距离等于l时，加速度陀螺仪传感器(1.2.2)开始持续输出沿行车方向的水平倾斜角α给单片机，单片机根据沿行车方向的水平倾斜角α及加载车前后轴轴距L，用三角函数计算出测试路段的路基路面回弹弯沉值H，其计算公式为：H＝L*tanα
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(1)；或H＝L*sinα
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(2)；其中，H为测试点的回弹弯沉量；L为加载车前后轴轴距；α为加速度陀螺仪传感器(1.2.2)输出的沿行车方向的水平倾斜角；当回弹弯沉测试仪(1)的摄像头(1.1)拍摄到测试路段结束位置的白色直线标记时，单片机开始计算摄像头(1.1)越过测试路段结束位置白色直线标记的距离，当摄像头(1.1)越
过测试路段结束位置白色直线标记的距离等于l时，测试结束；回弹弯沉测试仪(1)测得的路基路面回弹弯沉值H为沿测试路段长度方向的离散值，其间隔大小有加速度陀螺仪传感器(1.2.2)输出的沿行车方向水平倾斜角α的采样频率决定，离散的路基路面回弹弯沉值H经曲线拟合后，最终输出为测试路段路基路面回弹弯沉的连续变化曲线；当需要获得测试点的路基路面回弹弯沉值时，将测试点距离测试路段起始位置的数值输入回弹弯沉测试仪(1)，即可得到测试点的路基路面回弹弯沉值。5.根据权利要求4所述全自动路基路面回弹弯沉测试仪的测试方法，其特征是：回弹弯沉测试仪(1)安装固定在加载车上后，要进行安装校准；安装校准前，检查并保证加载车轮胎压力符合《T0951
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2008公路路基路面现场测试规程》要求；对加载车配重，确认后轴总质量及单侧双轮载荷符合《T0951
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2008公路路基路面现场测试规程》标准；安装校准在标准校准平台上完成，标准校准平台满足水平度及刚性要求：加载车停驻在标准校准平台上，调整可调式万向水平支架(2)，使光电式静力水准仪(1.3)输出处于水平状态，同时两个激光三角测距传感器(1.6)独立测得距离标准校准平台的距离S1、S2，若|S1
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S2|≤S，则安装校准完成，其中S1为靠近前轴的激光三角测距传感器(1.6)测得距离标准校准平台的距离，其中S2为靠近后轴的激光三角测距传感器(1.6)测得距离标准校准平台的距离，其中S为判定阈值；回弹弯沉测试仪(1)安装固定在加载车上使用后，应定期进行安装校准；如果回弹弯沉测试仪(1)安装固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新颜，李春生，段川，李庆全，李博，邵丹，王国强，展鹏飞，李罡，刘东坡，毛林梅，常晓蕾，王楠，张楚，王星浩，王绍纲，
申请(专利权)人：南阳通途公路勘察设计有限公司，
类型：发明
国别省市：