一種便攜式三米直尺激光路面平整度檢測(cè)儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種便攜式三米直尺激光路面平整度檢測(cè)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(shè)置有觸點(diǎn)開關(guān)，三米直尺底部設(shè)置有滑軌，滑軌上安裝有沿著滑軌運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)單元；三米直尺上還安裝有電源，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上安裝有用于測(cè)量齒輪轉(zhuǎn)角的編碼器，電源與單片機(jī)相連，編碼器與單片機(jī)的輸入端相連，激光測(cè)距傳感器與觸點(diǎn)開關(guān)的第一觸點(diǎn)銅片相連，觸點(diǎn)開關(guān)的第二觸點(diǎn)銅片與單片機(jī)的輸入端相連，單片機(jī)的輸出端通過電動(dòng)機(jī)控制電路與電動(dòng)機(jī)相連，單片機(jī)的輸出端還通過計(jì)算機(jī)接口與計(jì)算機(jī)相連。該儀器集光、電，計(jì)算機(jī)于一體，攜帶方便，操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)精度高。
【專利說明】 一種便攜式三米直尺激光路面平整度檢測(cè)儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及公路平整度檢測(cè)儀器，具體涉及一種便攜式三米直尺激光路面平整度檢測(cè)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)公路建設(shè)快速得到發(fā)展，檢測(cè)技術(shù)變得多樣化，路面平整度是公路工程中的重要指標(biāo)之一，對(duì)車輛行駛的安全性、舒適性及運(yùn)行費(fèi)用等有著直接的影響，在公路工程質(zhì)量及養(yǎng)護(hù)質(zhì)量評(píng)價(jià)中也占有非常重要的地位，因此，對(duì)公路路面平整度指標(biāo)進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的控制、檢測(cè)和評(píng)價(jià)，早就成為我國(guó)公路行業(yè)十分關(guān)注和研究的問題。目前檢測(cè)的方法主要有三米直尺、連續(xù)式平整度儀以及顛簸累積儀等，隨著技術(shù)的提高，有一些新的檢測(cè)技術(shù)產(chǎn)生，比如車載激光檢測(cè)儀，超聲波檢測(cè)等，但是檢測(cè)費(fèi)用高，在未通行道路上檢測(cè)難度大，滿足檢測(cè)條件的可控性較低。
[0003]三米直尺平整度檢測(cè)是將三米長(zhǎng)的特定直尺放路面上，目測(cè)路面與直尺之間的最大間距，塞尺量間距來評(píng)價(jià)路面的平整度情況，但由于人為目測(cè)誤差很大，且測(cè)量最大間距很麻煩，檢測(cè)速度慢。
[0004]連續(xù)式平整度儀是目前公路檢測(cè)用的常用的檢測(cè)儀，該儀器通過給出的一個(gè)均方差指標(biāo)的方式進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)過程中由于檢測(cè)輪的運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)顛簸或者測(cè)量速度的不恒定而出現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果的誤差。
[0005]顛簸累積儀是通過檢測(cè)車在公路上行走汽車顛簸情況反映路面的平整度，該測(cè)試方法由于檢測(cè)車進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)費(fèi)用相對(duì)較高，且對(duì)于有的公路汽車無法通行的路段檢測(cè)會(huì)受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種便攜式三米直尺激光路面平整度檢測(cè)儀。該發(fā)明的關(guān)鍵在于檢測(cè)尺靜止在路面上，可以設(shè)定滑動(dòng)單元的速度，采用激光測(cè)距傳感器，使得檢測(cè)過程中可以控制滑動(dòng)單元的速度和精確的檢測(cè)出路面的平整度情況。可以檢測(cè)高等級(jí)公路、機(jī)場(chǎng)道路以及現(xiàn)有平整度檢測(cè)設(shè)備無法進(jìn)行檢測(cè)的特殊路面。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0008]一種便攜式三米直尺激光路面平整度檢測(cè)儀，包括三米直尺和激光測(cè)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(shè)置有觸點(diǎn)開關(guān)，三米直尺底部設(shè)置有滑軌，滑軌上安裝有沿著滑軌運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)單元；
[0009]所述的觸點(diǎn)開關(guān)包括與路面接觸的支撐桿，支撐桿上設(shè)置有彈簧，彈簧的端部安裝有第一觸點(diǎn)銅片，安裝在三米直尺上的第二觸點(diǎn)銅片與第一觸點(diǎn)銅片配合形成開關(guān)；
[0010]所述的滑動(dòng)單元包括電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上安裝有齒輪，齒輪與滑軌配合帶動(dòng)滑動(dòng)單元在滑軌上運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)單元底部還安裝有激光測(cè)距傳感器；[0011]三米直尺上還安裝有電源，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上安裝有用于測(cè)量齒輪轉(zhuǎn)角的編碼器，電源與單片機(jī)相連，編碼器與單片機(jī)的輸入端相連，激光測(cè)距傳感器與觸點(diǎn)開關(guān)的第一觸點(diǎn)銅片相連，觸點(diǎn)開關(guān)的第二觸點(diǎn)銅片與單片機(jī)的輸入端相連，單片機(jī)的輸出端通過電動(dòng)機(jī)控制電路與電動(dòng)機(jī)相連，單片機(jī)的輸出端還通過計(jì)算機(jī)接口與計(jì)算機(jī)相連。
[0012]本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征:
[0013]所述的激光測(cè)距傳感器采用ZLDS10X激光位移傳感器。
[0014]所述的單片機(jī)采用AT89C2051單片機(jī)。
[0015]所述的薄板支架采用鋁制成。
[0016]所述的手柄采用塑料制成。
[0017]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)優(yōu)點(diǎn):
[0018]本實(shí)用新型的檢測(cè)儀輕便小巧，檢測(cè)精度高，能按照設(shè)定的檢測(cè)條件進(jìn)行精確的檢測(cè)。該儀器能夠精確的檢測(cè)路面平整度，攜帶方便，操作簡(jiǎn)單。本激光路面平整度檢測(cè)儀與現(xiàn)有的相比，具有造價(jià)低，檢測(cè)成本低且檢測(cè)精度高的特點(diǎn)，可以檢測(cè)高等級(jí)公路、機(jī)場(chǎng)道路以及現(xiàn)有平整度檢測(cè)設(shè)備無法進(jìn)行檢測(cè)的特殊路面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是三米直尺內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是本實(shí)用新型的控制部分的連接關(guān)系示意圖。
[0022]圖中各個(gè)標(biāo)號(hào)的含義為:1-三米直尺，2-薄板支架，3-手柄，4-觸點(diǎn)開關(guān)，5-滑軌，6-滑動(dòng)單元，7-電源，8-單片機(jī)，9-計(jì)算機(jī)接口，10-計(jì)算機(jī)，11-電動(dòng)機(jī)控制電路，12-編碼器，41-支撐桿，42-彈簧，43-第一觸點(diǎn)銅片，44-第二觸點(diǎn)銅片，61-電動(dòng)機(jī)，62-齒輪，63-激光測(cè)距傳感器。
[0023]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，需要說明的是本實(shí)用新型并不局限于以下具體實(shí)施例，凡在本申請(qǐng)技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0025]遵從上述技術(shù)方案，如圖1至圖3所示，本實(shí)施例給出一種便攜式三米直尺激光路面平整度檢測(cè)儀，包括三米直尺I和激光測(cè)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(shè)置有觸點(diǎn)開關(guān)4，三米直尺I底部設(shè)置有滑軌5，滑軌5上安裝有沿著滑軌5運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)單元6 ；
[0026]所述的觸點(diǎn)開關(guān)4包括與路面接觸的支撐桿41，支撐桿41上設(shè)置有彈簧42，彈簧42的端部安裝有第一觸點(diǎn)銅片43，安裝在三米直尺I上的第二觸點(diǎn)銅片44與第一觸點(diǎn)銅片43配合形成開關(guān)；
[0027]所述的滑動(dòng)單元6包括電動(dòng)機(jī)61，電動(dòng)機(jī)61的轉(zhuǎn)軸上安裝有齒輪62，齒輪62與滑軌5配合帶動(dòng)滑動(dòng)單元6在滑軌5上運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)單元6底部還安裝有激光測(cè)距傳感器63 ；
[0028]三米直尺I上還安裝有電源7，電動(dòng)機(jī)61的轉(zhuǎn)軸上安裝有用于測(cè)量齒輪62轉(zhuǎn)角的編碼器12，電源7與單片機(jī)8相連，編碼器12與單片機(jī)8的輸入端相連，激光測(cè)距傳感器63與觸點(diǎn)開關(guān)4的第一觸點(diǎn)銅片43相連，觸點(diǎn)開關(guān)4的第二觸點(diǎn)銅片44與單片機(jī)8的輸入端相連，單片機(jī)8的輸出端通過電動(dòng)機(jī)控制電路11與電動(dòng)機(jī)61相連,單片機(jī)8的輸出端通過計(jì)算機(jī)接口 9與計(jì)算機(jī)10相連。
[0029]激光測(cè)距傳感器63采用ZLDS10X激光位移傳感器。該激光位移傳感器可精確非接觸測(cè)量被測(cè)物體的位置、位移等變化，主要應(yīng)用于檢測(cè)物的位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑等幾何量的測(cè)量。ZLDS10X激光位移傳感器，采用了激光三角反射法的原理，適用于高精度、短距離測(cè)量。其工作原理:激光發(fā)射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測(cè)物體表面，經(jīng)物體反射的激光通過接收器鏡頭，被內(nèi)部的CCD線性相機(jī)接收，根據(jù)不同的距離，CCD線性相機(jī)可以在不同的角度下“看見”這個(gè)光點(diǎn)。根據(jù)這個(gè)角度及已知的激光和相機(jī)之間的距離，數(shù)字信號(hào)處理器就能計(jì)算出傳感器和被測(cè)物體之間的距離。
[0030]單片機(jī)8采用AT89C2051單片機(jī)。AT89C2051是一帶有2K字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)的低電壓，高性能8位CMOS微處理器。它采用ATMEL的高密非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造并和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令集和引腳結(jié)構(gòu)兼容。通過在單塊芯片上組合通用的CPLI和閃速存儲(chǔ)器，ATMEL的AT89C2051是一強(qiáng)勁的微型處理器，它對(duì)許多嵌入式控制應(yīng)用提供一定高度靈活和成本低的解決辦法。AT89C2051提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能:2K字節(jié)閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)RAM，15根I/O 口，兩個(gè)16位定時(shí)器，一個(gè)五向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行口，一個(gè)精密模擬比較器以及兩種可選的軟件節(jié)電工作方式。空閑方停止CPU工作但允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行工作口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM內(nèi)容但振蕩器停止工作并禁止有其它部件的工作到下一個(gè)硬件復(fù)位。片內(nèi)集成的2K的FLASH EPROM,具有MCS51系列單片機(jī)的所有特性，它具有很高的性價(jià)比。
[0031]薄板支架2采用鋁制成。鋁薄板具有穩(wěn)定的防腐蝕性且質(zhì)量輕，在道路檢測(cè)環(huán)境中，是一只很性價(jià)比很高的材料。
[0032]手柄3采用塑料制成。采用塑料制成的手柄具有很好的可塑性，制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(dòng)機(jī)61為可調(diào)速的供應(yīng)精源RF-310-11360RF-310直流微型電動(dòng)機(jī)。
[0034]電動(dòng)機(jī)控制電路11為本領(lǐng)域常規(guī)的電動(dòng)機(jī)控制電路。
[0035]本實(shí)用新型的工作過程如下所述:
[0036]本實(shí)用新型工作時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)電能由電源7提供，當(dāng)把三米直尺I放在路面上時(shí)，手握住手柄3用力往下壓，此時(shí)由于壓力作用，接觸地面的觸頭開關(guān)4內(nèi)部的彈簧42收縮，第一觸點(diǎn)銅片43與第二觸點(diǎn)銅片44相接觸，檢測(cè)尺開始接通電源工作，滑動(dòng)單元6開始以設(shè)定的速度在滑軌5上滑移，在滑動(dòng)單元6內(nèi)部有一電動(dòng)機(jī)61，電動(dòng)機(jī)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(dāng)滑動(dòng)單元6滑動(dòng)到三米直尺I端部時(shí)給單片機(jī)8輸入信號(hào)，單片機(jī)8控制滑動(dòng)單元6返回三米直尺I另一端，準(zhǔn)備下一次檢測(cè)，滑動(dòng)單元內(nèi)部有激光測(cè)距傳感器63，該傳感器主要功能是測(cè)量路面到三米直尺I之間的間距，測(cè)量的數(shù)據(jù)通過單片機(jī)從計(jì)算機(jī)接口 9通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)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(quán)利要求】
1.一種便攜式三米直尺激光路面平整度檢測(cè)儀，包括三米直尺(I)和激光測(cè)距傳感器(63),其特征在于，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(shè)置有觸點(diǎn)開關(guān)(4)，三米直尺(I)底部設(shè)置有滑軌(5)，滑軌(5)上安裝有沿著滑軌(5)運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)單元(6)； 所述的觸點(diǎn)開關(guān)(4)包括與路面接觸的支撐桿(41)，支撐桿(41)上設(shè)置有彈簧(42)，彈簧(42)的端部安裝有第一觸點(diǎn)銅片(43)，安裝在三米直尺(I)上的第二觸點(diǎn)銅片(44)與第一觸點(diǎn)銅片(43)配合形成開關(guān)； 所述的滑動(dòng)單元(6)包括電動(dòng)機(jī)(61)，電動(dòng)機(jī)(61)的轉(zhuǎn)軸上安裝有齒輪(62)，齒輪(62 )與滑軌(5 )配合帶動(dòng)滑動(dòng)單元(6 )在滑軌(5 )上運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)單元(6 )底部還安裝有激光測(cè)距傳感器(63)； 三米直尺(I)上還安裝有電源(7 )，電動(dòng)機(jī)(61)的轉(zhuǎn)軸上安裝有用于測(cè)量齒輪(62 )轉(zhuǎn)角的編碼器(12)，電源(7)與單片機(jī)(8)相連，編碼器(12)與單片機(jī)(8)的輸入端相連，激光測(cè)距傳感器(63)與觸點(diǎn)開關(guān)(4)的第一觸點(diǎn)銅片(43)相連，觸點(diǎn)開關(guān)(4)的第二觸點(diǎn)銅片(44 )與單片機(jī)(8 )的輸入端相連，單片機(jī)(8 )的輸出端通過電動(dòng)機(jī)控制電路(11)與電動(dòng)機(jī)(61)相連,單片機(jī)(8)的輸出端通過計(jì)算機(jī)接口(9)與計(jì)算機(jī)(10)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式三米直尺激光路面平整度檢測(cè)儀，其特征在于，所述的激光測(cè)距傳感器(63)采用ZLDS10X激光位移傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的便攜式三米直尺激光路面平整度檢測(cè)儀，其特征在于，所述的單片機(jī)(8)采用AT89C2051單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述的便攜式三米直尺激光路面平整度檢測(cè)儀，其特征在于，所述的薄板支架(2)采用鋁制成。
5.如權(quán)利要求1所述的便攜式三米直尺激光路面平整度檢測(cè)儀，其特征在于，所述的手柄(3 )米用塑料制成。
【文檔編號(hào)】E01C23/01GK203530824SQ201320619614
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】張擎, 彭華, 劉海闊, 李希朋, 朱盟 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)