一種可攜式三米直尺雷射路面平整度檢測儀的製作方法

2023-12-01 13:38:56 1

一種可攜式三米直尺雷射路面平整度檢測儀的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可攜式三米直尺雷射路面平整度檢測儀，其中，三米直尺的兩端通過薄板支架與手柄相連，三米直尺底部的兩端分別設置有觸點開關，三米直尺底部設置有滑軌，滑軌上安裝有沿著滑軌運動的滑動單元；三米直尺上還安裝有電源，電動機的轉軸上安裝有用於測量齒輪轉角的編碼器，電源與單片機相連，編碼器與單片機的輸入端相連，雷射測距傳感器與觸點開關的第一觸點銅片相連，觸點開關的第二觸點銅片與單片機的輸入端相連，單片機的輸出端通過電動機控制電路與電動機相連，單片機的輸出端還通過計算機接口與計算機相連。該儀器集光、電，計算機於一體，攜帶方便，操作簡單，檢測精度高。
【專利說明】 一種可攜式三米直尺雷射路面平整度檢測儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及公路平整度檢測儀器，具體涉及一種可攜式三米直尺雷射路面平整度檢測儀。
【背景技術】
[0002]我國公路建設快速得到發展，檢測技術變得多樣化，路面平整度是公路工程中的重要指標之一，對車輛行駛的安全性、舒適性及運行費用等有著直接的影響，在公路工程質量及養護質量評價中也佔有非常重要的地位，因此，對公路路面平整度指標進行高效、準確的控制、檢測和評價，早就成為我國公路行業十分關注和研究的問題。目前檢測的方法主要有三米直尺、連續式平整度儀以及顛簸累積儀等，隨著技術的提高，有一些新的檢測技術產生，比如車載雷射檢測儀，超聲波檢測等，但是檢測費用高，在未通行道路上檢測難度大，滿足檢測條件的可控性較低。
[0003]三米直尺平整度檢測是將三米長的特定直尺放路面上，目測路面與直尺之間的最大間距，塞尺量間距來評價路面的平整度情況，但由於人為目測誤差很大，且測量最大間距很麻煩，檢測速度慢。
[0004]連續式平整度儀是目前公路檢測用的常用的檢測儀，該儀器通過給出的一個均方差指標的方式進行檢測，檢測過程中由於檢測輪的運動出現顛簸或者測量速度的不恆定而出現檢測結果的誤差。
[0005]顛簸累積儀是通過檢測車在公路上行走汽車顛簸情況反映路面的平整度，該測試方法由於檢測車進行檢測，檢測費用相對較高，且對於有的公路汽車無法通行的路段檢測會受到限制。

【發明內容】

[0006]針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在於，提供一種可攜式三米直尺雷射路面平整度檢測儀。該發明的關鍵在於檢測尺靜止在路面上，可以設定滑動單元的速度，採用雷射測距傳感器，使得檢測過程中可以控制滑動單元的速度和精確的檢測出路面的平整度情況。可以檢測高等級公路、機場道路以及現有平整度檢測設備無法進行檢測的特殊路面。
[0007]為了實現上述任務，本實用新型採用如下技術方案予以實現:
[0008]一種可攜式三米直尺雷射路面平整度檢測儀，包括三米直尺和雷射測距傳感器，所述的三米直尺的兩端通過薄板支架與手柄相連，三米直尺底部的兩端分別設置有觸點開關，三米直尺底部設置有滑軌，滑軌上安裝有沿著滑軌運動的滑動單元；
[0009]所述的觸點開關包括與路面接觸的支撐杆，支撐杆上設置有彈簧，彈簧的端部安裝有第一觸點銅片，安裝在三米直尺上的第二觸點銅片與第一觸點銅片配合形成開關；
[0010]所述的滑動單元包括電動機，電動機的轉軸上安裝有齒輪，齒輪與滑軌配合帶動滑動單元在滑軌上運動，滑動單元底部還安裝有雷射測距傳感器；[0011]三米直尺上還安裝有電源，電動機的轉軸上安裝有用於測量齒輪轉角的編碼器，電源與單片機相連，編碼器與單片機的輸入端相連，雷射測距傳感器與觸點開關的第一觸點銅片相連，觸點開關的第二觸點銅片與單片機的輸入端相連，單片機的輸出端通過電動機控制電路與電動機相連，單片機的輸出端還通過計算機接口與計算機相連。
[0012]本實用新型還具有如下技術特徵:
[0013]所述的雷射測距傳感器採用ZLDS10X雷射位移傳感器。
[0014]所述的單片機採用AT89C2051單片機。
[0015]所述的薄板支架採用鋁製成。
[0016]所述的手柄採用塑料製成。
[0017]本實用新型與現有技術相比，具有如下技術優點:
[0018]本實用新型的檢測儀輕便小巧，檢測精度高，能按照設定的檢測條件進行精確的檢測。該儀器能夠精確的檢測路面平整度，攜帶方便，操作簡單。本雷射路面平整度檢測儀與現有的相比，具有造價低，檢測成本低且檢測精度高的特點，可以檢測高等級公路、機場道路以及現有平整度檢測設備無法進行檢測的特殊路面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的整體結構示意圖。
[0020]圖2是三米直尺內部結構示意圖。
[0021]圖3是本實用新型的控制部分的連接關係示意圖。
[0022]圖中各個標號的含義為:1-三米直尺，2-薄板支架，3-手柄，4-觸點開關，5-滑軌，6-滑動單元，7-電源，8-單片機，9-計算機接口，10-計算機，11-電動機控制電路，12-編碼器，41-支撐杆，42-彈簧，43-第一觸點銅片，44-第二觸點銅片，61-電動機，62-齒輪，63-雷射測距傳感器。
[0023]以下結合附圖和實施例對本實用新型的具體內容作進一步詳細地說明。
【具體實施方式】
[0024]以下給出本實用新型的具體實施例，需要說明的是本實用新型並不局限於以下具體實施例，凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本實用新型的保護範圍。
[0025]遵從上述技術方案，如圖1至圖3所示，本實施例給出一種可攜式三米直尺雷射路面平整度檢測儀，包括三米直尺I和雷射測距傳感器63，所述的三米直尺I的兩端通過薄板支架2與手柄3相連，三米直尺I底部的兩端分別設置有觸點開關4，三米直尺I底部設置有滑軌5，滑軌5上安裝有沿著滑軌5運動的滑動單元6 ；
[0026]所述的觸點開關4包括與路面接觸的支撐杆41，支撐杆41上設置有彈簧42，彈簧42的端部安裝有第一觸點銅片43，安裝在三米直尺I上的第二觸點銅片44與第一觸點銅片43配合形成開關；
[0027]所述的滑動單元6包括電動機61，電動機61的轉軸上安裝有齒輪62，齒輪62與滑軌5配合帶動滑動單元6在滑軌5上運動，滑動單元6底部還安裝有雷射測距傳感器63 ；
[0028]三米直尺I上還安裝有電源7，電動機61的轉軸上安裝有用於測量齒輪62轉角的編碼器12，電源7與單片機8相連，編碼器12與單片機8的輸入端相連，雷射測距傳感器63與觸點開關4的第一觸點銅片43相連，觸點開關4的第二觸點銅片44與單片機8的輸入端相連，單片機8的輸出端通過電動機控制電路11與電動機61相連,單片機8的輸出端通過計算機接口 9與計算機10相連。
[0029]雷射測距傳感器63採用ZLDS10X雷射位移傳感器。該雷射位移傳感器可精確非接觸測量被測物體的位置、位移等變化，主要應用於檢測物的位移、厚度、振動、距離、直徑等幾何量的測量。ZLDS10X雷射位移傳感器，採用了雷射三角反射法的原理，適用於高精度、短距離測量。其工作原理:雷射發射器通過鏡頭將可見紅色雷射射向被測物體表面，經物體反射的雷射通過接收器鏡頭，被內部的CCD線性相機接收，根據不同的距離，CCD線性相機可以在不同的角度下「看見」這個光點。根據這個角度及已知的雷射和相機之間的距離，數位訊號處理器就能計算出傳感器和被測物體之間的距離。
[0030]單片機8採用AT89C2051單片機。AT89C2051是一帶有2K字節閃速可編程可擦除只讀存儲器(EEPROM)的低電壓，高性能8位CMOS微處理器。它採用ATMEL的高密非易失存儲技術製造並和工業標準MCS-51指令集和引腳結構兼容。通過在單塊晶片上組合通用的CPLI和閃速存儲器，ATMEL的AT89C2051是一強勁的微型處理器，它對許多嵌入式控制應用提供一定高度靈活和成本低的解決辦法。AT89C2051提供以下標準功能:2K字節閃速存儲器，128位元組RAM，15根I/O 口，兩個16位定時器，一個五向量兩級中斷結構，一個全雙工串行口，一個精密模擬比較器以及兩種可選的軟體節電工作方式。空閒方停止CPU工作但允許RAM、定時器/計數器、串行工作口和中斷系統繼續工作。掉電方式保存RAM內容但振蕩器停止工作並禁止有其它部件的工作到下一個硬體復位。片內集成的2K的FLASH EPROM,具有MCS51系列單片機的所有特性，它具有很高的性價比。
[0031]薄板支架2採用鋁製成。鋁薄板具有穩定的防腐蝕性且質量輕，在道路檢測環境中，是一隻很性價比很高的材料。
[0032]手柄3採用塑料製成。採用塑料製成的手柄具有很好的可塑性，製成的手柄手握著舒適且能很好的將薄板支架2固定好。
[0033]電動機61為可調速的供應精源RF-310-11360RF-310直流微型電動機。
[0034]電動機控制電路11為本領域常規的電動機控制電路。
[0035]本實用新型的工作過程如下所述:
[0036]本實用新型工作時，整個系統電能由電源7提供，當把三米直尺I放在路面上時，手握住手柄3用力往下壓，此時由於壓力作用，接觸地面的觸頭開關4內部的彈簧42收縮，第一觸點銅片43與第二觸點銅片44相接觸，檢測尺開始接通電源工作，滑動單元6開始以設定的速度在滑軌5上滑移，在滑動單元6內部有一電動機61，電動機61與滑軌5通過齒輪62連接，齒輪62上安裝有編碼器12，該編碼器12的主要功能是當滑動單元6滑動到三米直尺I端部時給單片機8輸入信號，單片機8控制滑動單元6返回三米直尺I另一端，準備下一次檢測，滑動單元內部有雷射測距傳感器63，該傳感器主要功能是測量路面到三米直尺I之間的間距，測量的數據通過單片機從計算機接口 9通過數據線與計算機連接起來，將路面到三米直尺I之間的距離輸入到電腦中。
【權利要求】
1.一種可攜式三米直尺雷射路面平整度檢測儀，包括三米直尺(I)和雷射測距傳感器(63),其特徵在於，所述的三米直尺(I)的兩端通過薄板支架(2)與手柄(3)相連，三米直尺(I)底部的兩端分別設置有觸點開關(4)，三米直尺(I)底部設置有滑軌(5)，滑軌(5)上安裝有沿著滑軌(5)運動的滑動單元(6)； 所述的觸點開關(4)包括與路面接觸的支撐杆(41)，支撐杆(41)上設置有彈簧(42)，彈簧(42)的端部安裝有第一觸點銅片(43)，安裝在三米直尺(I)上的第二觸點銅片(44)與第一觸點銅片(43)配合形成開關； 所述的滑動單元(6)包括電動機(61)，電動機(61)的轉軸上安裝有齒輪(62)，齒輪(62 )與滑軌(5 )配合帶動滑動單元(6 )在滑軌(5 )上運動，滑動單元(6 )底部還安裝有雷射測距傳感器(63)； 三米直尺(I)上還安裝有電源(7 )，電動機(61)的轉軸上安裝有用於測量齒輪(62 )轉角的編碼器(12)，電源(7)與單片機(8)相連，編碼器(12)與單片機(8)的輸入端相連，雷射測距傳感器(63)與觸點開關(4)的第一觸點銅片(43)相連，觸點開關(4)的第二觸點銅片(44 )與單片機(8 )的輸入端相連，單片機(8 )的輸出端通過電動機控制電路(11)與電動機(61)相連,單片機(8)的輸出端通過計算機接口(9)與計算機(10)相連。
2.如權利要求1所述的可攜式三米直尺雷射路面平整度檢測儀，其特徵在於，所述的雷射測距傳感器(63)採用ZLDS10X雷射位移傳感器。
3.如權利要求1所述的可攜式三米直尺雷射路面平整度檢測儀，其特徵在於，所述的單片機(8)採用AT89C2051單片機。
4.如權利要求1所述的可攜式三米直尺雷射路面平整度檢測儀，其特徵在於，所述的薄板支架(2)採用鋁製成。
5.如權利要求1所述的可攜式三米直尺雷射路面平整度檢測儀，其特徵在於，所述的手柄(3 )米用塑料製成。
【文檔編號】E01C23/01GK203530824SQ201320619614
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】張擎, 彭華, 劉海闊, 李希朋, 朱盟 申請人:長安大學