专利名称：一种落锤式弯沉仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测装置，特别涉及一种对公路路面承载能力进行自动检测的设备，落锤式弯沉仪。
背景技术：
落锤式弯沉仪(FWD)是目前比较先进的路面承载能力评定设备。其基本原理如下将重锤提升至一定高度后释放，重锤冲击位于路面上的加载平台后产生持续一定时间的冲击载荷，路面在此载荷作用下产生形变，测得冲击荷载和路面形变的位移量，通过后期处理，从而评价路面承载能力。96244893.1号中国实用新型专利对上述传统落锤式弯沉仪的结构进行了改进，改进了数据处理电路。以该专利为代表的传统落锤式弯沉仪的结构是车载电源和检测部件放置在拖车上，检测部件中包括，液压动力系统、通过油缸与液压动力系统相接的载荷发生器(也称为落锤系统)、与载荷发生器相接并且测量其输出的绝对式位移传感器和力传感器，以及连接在绝对式位移传感器和力传感器输出端的峰值保持显示电路；其中的载荷发生器包括重锤、加载平台、重锤的提升机构、重锤的释放机构、承载板组成。
现有技术中的落锤式弯沉仪具有如下不足1)现有的落锤式弯沉仪普遍采用力传感器测量冲击力，力传感器的安装和拆卸复杂，在具有加速度的环境测量冲击力，忽略力传感器和加载盘自身质量对测量结果的影响，造成冲击力测量结果的误差。
2)现有的落锤式弯沉仪普遍采用拖车—牵引车结构，结构复杂，数据采集控制装置放置在牵引车内，力传感器和弯沉传感器的连线从拖车连接至牵引车内的数据采集控制装置，造成复杂的连线。
3)力传感器的标定困难，测得的冲击力难以向上溯源。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种测量准确、实用性强、易维护且结构紧凑的新型落锤式弯沉仪。
完成上述发明任务的方案是一种落锤式弯沉仪，设有车载电源和检测部件，检测部件包括液压动力单元、通过油缸与液压动力单元相接的落锤系统、数据采集控制器和微机系统，其中的载荷发生器由重锤、加载平台、实现重锤的提升与释放的掣制机构和承载板组成，其特征在于，测量冲击力的加速度传感器分别设置在落锤系统中的已知质量的重锤和已知质量的加载平台上，测量弯沉的加速度传感器设置在落锤系统中加载平台下方中心轴线位置，上述加速度传感器分别连接数据采集控制器的输入端，数据采集控制器的输出端连接液压动力单元，数据采集控制器的通讯端口连接微机系统。
实用新型分别采用三组加速度传感器代替现有技术中的位移传感器和力传感器，避免了力传感器安装、拆卸复杂及标定困难等弊病，消除了因忽略力传感器和加载盘自身质量的影响而造成的误差。
进一步改进，本实用新型具有以下优化方案1、包括检测部件和数据采集控制装置在内的所有部件放置在同一个可移动的承载结构(例如中型客车、货车等)上。这样将所有部件统一放置在一辆中型客车或货车上，避免了拖车—牵引车的复杂结构，还减少了复杂的连线。
2、数据采集控制器输出端口和微机系统上分别设有无线电收发装置。即，数据采集控制器输出端口和微机系统的连接采用无线方式通讯，省略了数据采集控制器和微机系统之间复杂的联线，提高了整个系统的可靠性，方便了设备的连接和拆卸，减少了操作人员工作量。
本实用新型采用一种不同于目前任何落锤式弯沉仪的方式测量重锤冲击力使用加速度传感器代替力传感器测量冲击力，实现对冲击力的精确测量，有效地提高了评价结果的准确性。该技术方案对于加速度传感器的安装和拆卸方便，易维护，方便传感器的标定，克服了传统落锤式弯沉仪的多种弊病。
图1为本申请结构示意图；图2为本申请落锤系统的结构示意图。
具体实施方式
实施例1，落锤式弯沉仪，设有车载电源和检测部件，检测部件包括液压动力单元、通过油缸与液压动力单元相接的落锤系统、数据采集控制器和微机系统，其中的载荷发生器由重锤、加载平台、重锤的提升机构、重锤的释放机构和承载板组成，其特征在于，测量冲击力的加速度传感器分别设置在落锤系统中的已知质量的重锤和已知质量的加载平台上，测量弯沉的加速度传感器设置在落锤系统中加载平台下方中心轴线位置，上述加速度传感器分别连接数据采集控制器的输入端，数据采集控制器的输出端连接液压动力单元，数据采集控制器的通讯端口连接微机系统。包括检测部件和数据采集控制装置在内的所有部件放置在一辆中型客车或货车上。数据采集控制器输出端口和微机系统的连接采用无线通讯方式。
如图1所示可移动的承载结构1至测试点后，首先液压动力单元2控制落锤系统3放置地面，然后将落锤系统3的重锤提升一定高度后释放，产生持续一定时间的冲击荷载，使地面产生形变，通过固定在已知质量重锤上的加速度传感器4和已知质量的加载平台上的加速度传感器5准确得到冲击力，大大提高了测量冲击力的精度。通过和加载平台连接的传感器支架上的加速度传感器6信号至数据采集控制器7得到弯沉值，通过数据采集控制器7中的无线收发模块将测量数据传送至带有无线收发模块的微机系统8。车载电源9给液压动力系统2和数据采集控制器7提供电源。
落锤系统的结构，请同时参照图2固定在可移动承载结构1上的落锤系统3行驶至测点后，副油缸22将落锤系统放置地上，主油缸21固定在加载板31上，套在主油缸21外的重锤32位于加载板的上面，通过固定在主油缸21上活塞杆的掣制机构33提升重锤32，至一定高度，掣制机构33在液压动力单元2的作用下释放重锤32，冲击加载板31，固定在加载板下方的加载盘34将冲击力导向地面；在重锤32下落时刻至重锤冲击结束过程中，数据采集控制器7拾取固定在重锤32上的加速度传感器4和固定在加载盘34上的加速度传感器5信号，以及位于穿过加载盘34中心轴线上的传感器支架35上的加速度传感器6信号，通过数据采集控制器7的无线收发模块将测量数据传输至带有无线收发模块的微机系统8，微机系统8对测量数据进行处理准确得到冲击过程冲击力的大小和弯沉值。
权利要求1.一种落锤式弯沉仪，设有车载电源和检测部件，检测部件包括液压动力单元、通过油缸与液压动力单元相接的落锤系统、数据采集控制器和微机系统，其中的载荷发生器由重锤、加载平台、实现重锤的提升与释放的掣制机构和承载板组成，其特征在于，测量冲击力的加速度传感器分别设置在落锤系统中的已知质量的重锤和已知质量的加载平台上，测量弯沉的加速度传感器设置在落锤系统中加载平台下方中心轴线位置，上述加速度传感器分别连接数据采集控制器的输入端，数据采集控制器的输出端连接液压动力单元，数据采集控制器的通讯端口连接微机系统。
2.按照权利要求1所述的落锤式弯沉仪，其特征在于，包括检测部件和数据采集控制装置在内的所有部件放置在同一个可移动的承载结构上。
3.按照权利要求1或2所述的落锤式弯沉仪，其特征在于，数据采集控制器输出端口和微机系统的连接采用无线通讯方式。
专利摘要一种落锤式弯沉仪，设有车载电源和检测部件液压动力单元、通过油缸与液压动力单元相接的落锤系统、数据采集控制器和微机系统，其中的载荷发生器由重锤、加载平台、实现重锤的提升与释放的掣制机构和承载板组成，特征是测量冲击力的加速度传感器分别设置在落锤系统中的已知质量的重锤和加载平台上，测量弯沉的加速度传感器设置在落锤系统中加载平台下方中心轴线位置，上述加速度传感器分别连接数据采集控制器的输入端，数据采集控制器的输出端连接液压动力单元，数据采集控制器的通讯端口连接微机系统。本实用新型有效地提高了评价结果的准确性。其中加速度传感器的标定、安装和拆卸都很方便，易维护，克服了传统落锤式弯沉仪的多种弊病。
文档编号G01N3/30GK2856134SQ200620068519
公开日2007年1月10日 申请日期2006年1月16日 优先权日2006年1月16日
发明者王军华, 潘岭松, 胡超, 施刚 申请人:江苏省交通科学研究院有限公司