[發明專利]道路粗糙度檢測方法

無效

• 申請號: 02113174.0
• 申請日: 2002-06-17
• 公開（公告）號: CN1384330A
• 公開（公告）日: 2002-12-11
• 發明（設計）人: 陸鍵
• 申請（專利權）人: 陸鍵
• 主分類號: G01B7/34
• 分類號: G01B7/34
• 代理公司: 南京經緯專利代理有限責任公司
• 代理人: 沈廉

一、技術領域：

本發明是一種對道路粗糙度進行測量的方法，尤其是一種采用響應式方法檢測道路粗糙度的方法。

二、背景技術：

由于道路粗糙度直接影響車輛、飛機等運載裝置運行的安全，以及乘坐者的舒適程度，所以一直是路面質量評價及路面施工中的一個重要的指標。道路粗糙度的檢測主要分為二大類。第一類為直接式檢測系統，此類檢測系統利用傳感器技術直接將路面縱斷面剖面測出，然后由道路粗糙度評價技術和理論將測得的路面縱斷面剖面曲線轉換成各種粗糙度指標。此類檢測儀主要用于新施工后的道路粗糙度驗收及對其它粗糙度儀的標定。直接式檢測類一般不能用于高速條件下的檢測，因此常不能用于長距離的粗糙度檢測。第二類檢測類為響應式檢測類，此類儀器是采用傳感器檢測出車體對道路粗糙度的動態響應，然后通過粗糙度評價模型將車體的動態響應換算成各種粗糙度指標。此類檢測系統可在正常車速的條件下檢測粗糙度，因此能長距離檢測道路粗糙度。此類檢測系統主要用于道路粗糙度的周期性檢測與評價。由于響應式粗糙度儀無法直接測得路面縱斷面剖面曲線，因此無法用于對新施工后的道路粗糙度的驗收。

目前中國在響應式檢測原理方面主要是采用引進英國技術的顛簸累積儀。顛簸累積儀基于車輛的車體與車軸之間的距離會隨著路面的不平整而發生位移變化的現象，因此主要是采用機械的方法將車體與車軸之間的距離檢測出來。顛簸累積儀的檢測結果受車體的機械特性的制約。當機械特性發生變化時，其檢測的輸出會發生相應的變化，但其根本的局限是機械式的檢測無法檢測車體的高頻動態響應，即無法全面的保留道路粗糙度的高頻信息。同時儀器在安裝和攜帶方面較為困難和復雜，操作使用上較為繁瑣，并在安裝時，要對汽車進行機械改造。

三、發明內容：

(1)發明目的

本發明要解決的技術問題是提供一種既能檢測出車體垂直加速度，又可測出高頻及低頻的粗糙度信息的道路粗糙度檢測方法。

(2)技術方案

本發明的采用車載垂直加速度傳感器檢測箱將檢測車垂直加速度檢測出，并將傳感信號轉換成各種粗糙度信號輸出，完成對地面的粗糙度進行檢測，垂直加速度傳感器的信號輸出端直接與模/數轉換器的信號輸入端相接，模/數轉換器的輸出端與計算機相接，在檢測箱中央垂直加速度傳感器和模/數轉換器安裝在一塊底塊上，并固定在一個密閉的箱體中，箱體為一個自重較重的金屬箱體，模/數轉換器(2)的輸出端通過電纜與計算機的“232”串行接口或者25針并行“LPI”接口相接。

為了達到粗糙度檢測功能，本發明由電腦及密閉的測量金屬箱組成，電腦內設有信號采集軟件程序、信號處理程序及參數設置程序。密閉的金屬箱(又稱檢測箱)內置有垂直加速度傳感器和串行或并行模/數轉換器組成的電子線路板及接插器件。在機械結構上：檢測箱由箱體與箱蓋組成，箱體的底部安裝加速度傳感器和電子線路板。在檢測時，加速度信號經電子線路轉換為串行或并行數字信號，通過電纜輸入到電腦的232串行接口或25針并行LP1接口。數字信號的接收由電腦采樣程序控制。由預先選定的檢測車速及電腦內的時鐘控制采樣中斷及采樣頻率。

電腦中設有高通濾波器濾出漂移信號及由傳感器安置角度引入的偏置信號，電腦中的分析軟件將加速度信號換算成各種粗糙度指標。

(3)技術效果

1、由于采用寬頻帶加速度傳感器，本發明可測出高頻及低頻的粗糙度信息。其頻帶寬遠大于現存的顛簸累積儀的頻帶寬度。

2、在發明中，加速度傳感器固定于一金屬箱內，金屬箱的自重為7公斤。在檢測時，將金屬箱放置于檢測車前右方座位的踏腳處，由于金屬箱較重，當檢測車在高速運行時，此金屬箱不會發生任何彈跳及移動。因此，此加速度傳感器能完整地檢測出車體的垂直加速度。

3、本發明屬于電腦化檢測系統，配置的筆記本電腦對加速度信號進行自動數據采集和數據處理，并能在現場進行實時粗糙度評價和打印評價結果。本發明現場實時處理數據功能極強。

4、除檢測車外，本發明的主要部件為筆記本電腦、信號電纜和測量金屬箱。金屬箱內裝有加速度傳感器及電子轉換器件和電子線路。由于測量金屬箱自重僅為7公斤，因此本發明十分便攜。在使用時，只要將測量箱放置在檢測車前方右側座椅的踏腳處，再用電纜將測量金屬箱與筆記本電腦連接即可，無需對車體進行任何改造，因此使用上非常方便。

四、附圖說明：

圖1是本發明的總體結構示意圖。其中有垂直加速度傳感器1、模/數轉換器2、箱體3、信號輸出電纜4。

圖2是本發明線路的總體結構示意圖。其中有垂直加速度傳感器1、模/數轉換器2、計算機5、打印機6。

五、具體實施方式