用于检测刚性道面中传力杆空间异位的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于检测刚性道面中传力杆空间异位的装置和方法，该装置包括：安装杆；奇数个电涡流传感器，所述奇数个电涡流传感器等间距地安装在所述安装杆上形成电涡流传感器陈列，所述电涡流传感器用于检测道面的电阻抗；处理器，用于接收所述电涡流传感器检测的电阻抗，并根据所述电阻抗计算出传力杆的空间位置状态

【技术实现步骤摘要】
用于检测刚性道面中传力杆空间异位的装置和方法


[0001]本专利技术涉及刚性道面中传力杆的检测，具体地指用于检测刚性道面中传力杆空间异位检测的装置和方法，属于道面状态检测

。

技术介绍

[0002]国内
95
％机场道面为刚性道面，接缝是刚性路面的重要组成部分，同时也是最薄弱的部位，国内的统一做法是在接缝处设置传力杆，提高其传荷能力
。
然而，由于施工质量和环境因素的影响，传力杆会偏离理想位置，发生空间异位，异位传力杆周围出现应力集中，导致水泥混凝土发生塑性变形和接缝破损，影响飞机运行安全
。
因此，掌握刚性道面传力杆空间异位情况是机场道面结构性能评价的重要部分，其难点在于传力杆隐蔽于水泥混凝土板内，无法直接观测
。
[0003]现有技术中，主要采用探地雷达和智能传力杆等方式：
[0004](1)
探地雷达通过不同的介电常数区别混凝土与传力杆，但是需要多次测量进行数据拼接，效率低；且多次波及其它杂波干扰严重，对传力杆空间异位的检测精度低；
[0005](2)
内嵌分布式光纤的智能传力杆，这种传力杆通过分布式光纤的解析，可以自我感知其受力状态，推算其空间异位情况，但这种方法施工复杂
、
组网费力
、
干扰大，只能适应于新建的机场道面，对已经布设的普通传力杆不适用
。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种用于检测刚性道面中传力杆空间异位检测的装置和方法，本专利技术将电涡流传感器阵列在道面接缝处移动，利用电涡流传感器阵列收集的电阻抗，反推出传力杆空间异位状态，从而精确
、
高效检测传力杆的空间异位情况
。
[0007]实现本专利技术目的采用的技术方案是一种用于检测刚性道面中传力杆空间异位的装置，该包括：
[0008]安装杆；
[0009]奇数个电涡流传感器，所述奇数个电涡流传感器等间距地安装在所述安装杆上形成电涡流传感器陈列，所述电涡流传感器用于检测道面的电阻抗；
[0010]处理器，用于接收所述电涡流传感器检测的电阻抗，并根据所述电阻抗计算出传力杆的空间位置状态
。
[0011]此外，本专利技术还包括一种通过上述装置检测刚性道面中传力杆空间异位的方法，该方法包括：
[0012]S1、
将所述电涡流传感器阵列方向与道面接缝方向垂直，并左右对称放置后，使电涡流传感器陈列沿着刚性道面接缝方向移动；
[0013]S2、
处理器接收电涡流传感器阵列所采集的电阻抗数据实施插值处理，并按照等高线图进行展示；
[0014]S3、
依据传力杆长度
、
直径
、
等间距布设的先验知识，对等高线图进行分析，包括：计算等高线的山脊位置，确定传力杆的位置，获取传力杆的水平移动距离；计算等高线的山脊方向，计算传力杆的水平偏转角；计算电涡流传感器的电阻抗变化梯度，取平均值计算传力杆的竖向偏转角；寻找等高线图的最高点，并向两边延伸，计算传力杆的纵向移动距离；对接缝的每一个传力杆计算电阻抗平均值作为其代表值，并将每条接缝的传力杆代表值进行统计分析，以偏差百分比作为传力杆竖向移动的百分比；
[0015]S4、
根据计算所得传力杆的水平移动距离
、
水平偏转角
、
竖向偏转角
、
纵向移动距离和竖向移动的百分比判断传力杆是否出现空间异位
。
[0016]本专利技术具有以下与优点：
[0017]1、
检测重复性好：机场刚性道面接缝处只包括水泥混凝土和传力杆两种材质，传力杆为金属，会对电磁产生电涡流效应，而水泥混凝土则完全不影响
。
本专利技术在原理上，具有干扰因素小，测试重复性好的优点
。
[0018]2、
检测精度高：利用电涡流传感器阵列沿着接缝处移动，同时采集多个点的电阻抗，对电阻抗数据的解析可直接分析传感器异位的多种情况，检测误差位移小于
2mm
，角度小于1°
。
[0019]3、
检测速度快
、
操作简单：测试速度2‑
5km/h
，所到即所测，一天满足一条跑道的全部测试
。
[0020]4、
适用范围广：对新建道面
、
既有道面的接缝传力杆都适用
。
附图说明
[0021]图1为本专利技术用于检测刚性道面中传力杆空间异位的装置结构示意图
。
[0022]图2为本专利技术用于检测刚性道面中传力杆空间异位的方法流程图
。
[0023]图3为表示传力杆水平移动距离的等高线中山脊位置示意图
。
[0024]图4为表示传力杆的水平偏转角的等高线中山脊方向示意图
。
[0025]图5为表示传力杆的竖向偏转角的等高线中电阻抗变化梯度示意图
。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明
。
[0027]如图1所示，本专利技术用于检测刚性道面中传力杆空间异位的装置包括：安装杆
、
奇数个电涡流传感器和处理器，其中奇数个电涡流传感器等间距地安装在所述安装杆上形成电涡流传感器陈列，电涡流传感器用于检测道面的电阻抗；处理器与电涡流传感器连接，用于接收电涡流传感器检测的电阻抗，并根据所述电阻抗计算出传力杆的空间位置状态
。
[0028]本实施例中用于检测刚性道面中的传力杆长度为
0.5m
，直径为
3.6cm
，因此，本实施例选用
11
个电涡流传感器等间距地安装在所述安装杆上形成电涡流传感器陈列，每个电涡流传感器间距为
0.05m
，电涡流传感器陈列共长
0.5m
，与传力杆的长度相同
。
每个电涡流传感器接收所在位置的电阻抗
。
[0029]通过上述装置对刚性道面中传力杆空间异位进行检测的方法如图2所示，包括以下步骤：
[0030]S1、
先将电涡流传感器阵列方向与道面接缝方向垂直，并左右对称放置，即阵列的
第6号电涡流传感器刚好与接缝对齐，然后使电涡流传感器陈列沿着刚性道面接缝方向移动
。
移动速度为2‑
5km/h
，与人的步行速度大致相同
。
[0031]S2、
电涡流传感器阵列所采集的电阻抗数据实施插值处理，并按照等高线图进行展示
。
[0032]S3、
依据传力杆长度
0.5m
，直径
3.6cm
，等间距布设的先验知识，对等高线图进行分析，具体包括：
[0033]计算等高线的山脊位置，确定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于检测刚性道面中传力杆空间异位的装置，其特征在于，包括：安装杆；奇数个电涡流传感器，所述奇数个电涡流传感器等间距地安装在所述安装杆上形成电涡流传感器陈列，所述电涡流传感器用于检测道面的电阻抗；处理器，用于接收所述电涡流传感器检测的电阻抗，并根据所述电阻抗计算出传力杆的空间位置状态
。2.
根据权利要求1所述用于检测刚性道面中传力杆空间异位的装置，其特征在于：所述奇数个电涡流传感器分布的总距离为传力杆的长度
。3.
根据权利要求2所述用于检测刚性道面中传力杆空间异位的装置，其特征在于：所述电涡流传感器为
11
个，且每个电涡流传感器之间的间距为
0.05m。4.
一种通过权利要求1所述装置检测刚性道面中传力杆空间异位的方法，其特征在于，包括：
S1、
将所述电涡流传感器阵列方向与道面接缝方向垂直，并左右对称放置后，使电涡流传感器陈列沿着刚性道面接缝方向移动；
S2、
处理器接收电涡流传感器阵列所采集的电阻抗数据实施插值处理，并按照等高线图进行展示；
S3、
依据传力杆长度
、
直径
、
等间距布设的先验知识，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘诗福，侯天新，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：