一种道路检测车路面横向力系数测试二维控制供水系统的制作方法

本实用新型涉及一种道路检测车路面横向力系数测试二维控制供水系统，属于道路检测车设备技术领域。

背景技术：

根据附图2和3，安装于汽车底盘2侧面下部横向力系数测试装置10的测试轮11随车行走的同时设置于测试轮11前的喷洒水嘴12将路面均匀地喷散水膜而测出路面横向力系数，安装于底盘上的水罐1、离心水泵7由进出水管道4和13与喷洒水嘴12组成供水系统，是构成道路检测车实现路面横向力系数测试的主要系统，国家及行业相关标准规范规定的喷洒水膜的厚度A=0.5～1mm和宽度B=280～330mm是横向力系数测试的必要条件。

目前，道路检检测车路面横向力系数测试供水系统，根据图2、图3，由底盘传动轴5（转速为N轴）通过皮带6带动离心水泵7（转速N泵）实现喷洒水嘴12洒水至路面形成水膜A×B×V车（对应于N轴的车速），汽车特性kN轴=V车（k是线性系数）,带传动原理N泵=iN轴（i是带传动比）,离心泵特性扬程不变的情况下流量Q=qN泵(q是常数)，所以目前供水系统的原理是：认为扬程不变情况下，Q=A×B×V车=qN泵=qiN轴。亦即：不计泵扬程变化前提下传动轴转速变化与泵速、车速线性变化，保持A、B不变。N泵=f（V车）。

现行供水系统缺点分析：汽车匀速行驶时对路面进行测试时传动轴转速是不变的，导致泵速相对稳定，离心泵特性之一转速不变时则扬程不变。见附图1，假设出水水位Z₀=0，吸水水位Z由1.15+1.2=2.35m逐渐降至1.15m，△Z=1.2m,即水头变化1.2m。根据离心水泵管路系统特性H= Z₀-Z+SQ²（H是水泵扬程；S是管道摩阻系数恒定，Z₀=0，Q泵输出流量），扬程的稳定保证喷洒水嘴喷洒水膜的宽度稳定，现行水泵H=3m(泵的实际)为常数,则有3=0-Z+ SQ²

Q=((3+Z)/S) ^1/2即Q=f(Z ^1/2),

Zmax=2.35对应Qmax，Zmin=1.15对应Qmin,则有：

△Q= Qmax-Qmin=((3+2.35)/S) ^1/2-((3+1.150)/S) ^1/2

△Q*S^1/2=( Qmax-Qmin)* S^1/2=(3+2.35) ^1/2-(3+1.15) ^1/2=0.276

△Q/Qmax=△Q.S^1/2/Qmax.S^1/2=0.276/(3+2.35) ^1/2=0.12=12%

以此计算实例得出结论：现行供水系统水头变化即水位变化使得喷洒水嘴喷水量变化12%，亦即标准中要求的A*B*V车，V车不变的情况下A*B值最大变化12%，这一变化导致横向力系数测试准确程度低。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种道路检测车路面横向力系数测试二维控制供水系统，通过测量水位变化和车速变化，共同引入形成二维控制供水系统，消除了水位变化对水膜质量的影响，提高横向力系数测试的准确程度，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本实用新型的技术方案是：一种道路检测车路面横向力系数测试二维控制供水系统，包含水罐、底盘、五轮仪、液位变送器、控制系统、调速控制器和直流离心水泵，所述五轮仪安装在底盘尾部，液位变送器设置在水罐的底部，直流离心水泵上设有调速控制器，五轮仪、液位变送器的输出端分别与控制系统互相连接，控制系统的输出端与调速控制器的调速接口互相连接。

还包含信号线一、信号线二、信号线三和信号线四，所述五轮仪通过信号线一与控制系统互相连接，液位变送器通过信号线二与控制系统互相连接，调速控制器通过信号线三与控制系统互相连接，调速控制器通过信号线四与直流离心水泵互相连接。

还包含电源线，直流离心水泵通过电源线与汽车电源互相连接。

五轮仪、液位变送器、控制系统、调速控制器均为本领域公知技术，可以在市场上购买或自行组装。

本实用新型的有益效果是：通过测量水位变化和车速变化，共同引入形成二维控制供水系统，消除了水位变化对水膜质量的影响，从而提高了横向力系数测试的准确程度，为路面检测提供了更精准的检测设备。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的背景技术主视图；

图3是本实用新型的背景技术俯视图；

图中：水罐1、底盘2、水管出水口3、进水管道4、传动轴5、传动带6、离心水泵7、水泵出口8、水泵进口9、测试装置10、测试轮11、喷洒水嘴12、出水管道13、五轮仪14、信号线一15、液位变送器16、信号线二17、控制系统18、信号线三19、调速控制器20、信号线四21、直流离心水泵22、电源线23。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步说明。

一种道路检测车路面横向力系数测试二维控制供水系统，包含水罐1、底盘2、五轮仪14、液位变送器16、控制系统18、调速控制器20和直流离心水泵22，所述五轮仪14安装在底盘2尾部，液位变送器16设置在水罐1的底部，直流离心水泵22上设有调速控制器20，五轮仪14、液位变送器16的输出端分别与控制系统18互相连接，控制系统18的输出端与调速控制器20的调速接口互相连接。

还包含信号线一15、信号线二17、信号线三19和信号线四21，所述五轮仪14通过信号线一15与控制系统18互相连接，液位变送器16通过信号线二17与控制系统18互相连接，调速控制器20通过信号线三19与控制系统18互相连接，调速控制器20通过信号线四21与直流离心水泵22互相连接。

还包含电源线23，直流离心水泵22通过电源线23与汽车电源互相连接。

二维控制供水系统原理：

水罐断面直径1.2M,随着检测供水运行，罐内水位Z由3.25M将至1.15M,亦即泵前水头变化△Z=1.2M。离心水泵特性：管路特性：H=Z₀-Z+SQ²（H=5m为水泵扬程；Z₀=0为泵出水管口高度恒定；S管道擦阻恒定，Q水泵流量），由此得知Q =qN泵=f(Z^0.5)；Z不变时 N泵=f（V车）综上建立关系：N泵=f(Z^0.5,V车)，控制系统实时采集水位和车速并编辑成调速信号传输给水泵的控制器已达到调整泵速实现更加稳定的喷洒路面水膜的厚度和宽度，水位变化和车速变化的共同引入而形成二维控制供水系统，消除了水位变化对水膜质量的影响，提高横向力系数测试的准确程度。

参照图1、图2、图3，本实用新型包含：底盘2尾部安装光电式五轮仪14直接将采集的车速通过信号线一15传至控制系统18；设置配有调速特性的控制器20的直流离心水泵22，其调速接口通过信号线三19连接于控制系统18、电源线23连接汽车电源；水罐1底部设置水位变送器16将采集的水位通过信号线二17与控制系统18连接。离心水泵的进出口通过进出水管道分别与水罐1及喷洒水嘴12相连通。

参照图1，二维控制供水系统的供水过程：汽车前行，五轮仪14将测量的车速N车传输至控制系统18；同时水罐1上的液位变送器16将水位值Z传输至控制系统，控制系统根据N车和Z数值实时编辑出保证水膜A*B相对应流量的转速信号传递给水泵22的控制器20调整水泵转速，保证随车行进时水膜质量的稳定，为横向力系数测量提供了更加稳定的条件。