本发明涉及道路检测领域，具体是一种路面摩擦系数检测装置。
背景技术：
车辆要想在路面上平稳安全行驶，必须有足够的摩擦力，而影响汽车摩擦力的一个最重要的因素就是路面摩擦系数，路面摩擦系数是一个关系到行车安全的极其重要的指标，路面摩擦系数过小，将导致车辆在路面行驶时没有足够的附着力和驱动力，车辆容易发生侧滑或刹车距离增大，极易发生危险，特别在雨后路面有积水湿滑的情况下，路面的摩擦系数更小，更易发生事故，因此，路面湿滑时的摩擦系数检测是及其重要的。目前，检测路面摩擦系数普遍采用的是传统的摆式仪法，此法为人工测量，要经常搬动、安置调整摆式仪，此法劳动强度大、速度慢、工效低，另外也有通过检测电阻、温度、湿度等各种物理量然后通过关系曲线和理论计算得出路面摩擦系数的理论计算值，然而，路面摩擦系数与各种物理量的关系曲线往往非常复杂且多为忽略了其他变量后的理论关系，其正确性和精确度都是值得考虑的问题，而且，路面的摩擦系数往往受各种路面状态和环境的影响，通过几个物理量来理论计算得出的结果与实际情况极可能相差甚远；另外，以上均为取样检测，检测不全面。
因此，设计一种检测可靠度高，检测全面的湿滑路面检测设备是一个亟需解决的问题。
技术实现要素：
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种路面摩擦系数检测装置，有效的解决了目前检测可靠度不高，检测不全面的问题。
其解决的技术方案是，一种路面摩擦系数检测装置，包括箱体，箱体内有沿左右方向开设的空腔，空腔内安装有可左右滑动的滑块，滑块下方固定连接有置于箱体外的且随滑块同步滑动的摩擦板，摩擦板的下表面水平，滑块右端面和空腔右端面之间连接有压簧；滑块内部中空，滑块内安装有可在其内左右滑动的活塞，滑块右端面上开有和其内部相通的出液孔，出液孔处设有第一压力阀，滑块左端面上开有第一进气孔和第一排气孔，第一进气孔内安装有与其滑动贴合的柱塞，柱塞左端和滑块左端之间连接有拉簧，空腔内固定安装有与第一排气孔配合的密封塞，滑块左移后密封塞可将第一排气孔封闭，滑块外安装有和第一进气孔连通的第一进气管，第一进气孔圆周开有多个第二进气孔，第二进气孔一个端口位于滑块左端面上且和第一进气管相通，另一个端口位于第一进气孔内壁上和第一进气孔相通；第一进气管内安装有叶轮以及和叶轮同轴固定安装的卷线轴，卷线轴和柱塞左端之间连接有拉绳，叶轮右侧的第一进气管上开有泄压孔；空腔左端面安装有电路开关，电路开关连接有气泵，电路开关向左压下时气泵启动，电路开关向右弹出时气泵停止，气泵的出气口经第二进气管和第一进气管连通。
本发明检测结果真实可靠，检测全面完成，抗干扰能力强。
附图说明
图1为本发明主视剖视图。
图2为图1中a部分放大图。
图3为滑块左移后箱体位置的主视剖视图。
图4为图3中b部分放大图。
图5为叶轮和卷线轴的左视图。
图6为废水收集装置的主视剖视图。
图7为箱体的右视剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。
由图1至图7给出，本发明包括箱体1，箱体1内有沿左右方向开设的空腔2，空腔2内安装有可左右滑动的滑块3，滑块3下方固定连接有置于箱体1外且随滑块3同步滑动的摩擦板4，摩擦板4的下表面水平，滑块3右端面和空腔2右端面之间连接有压簧5；滑块3内部中空，滑块3内安装有可在其内左右滑动的活塞6，滑块3右端面上开有和其内部相通的出液孔7，出液孔7处设有第一压力阀8，滑块3左端面上开有第一进气孔9和第一排气孔10，第一进气孔9内安装有与其滑动贴合的柱塞11，柱塞11左端和滑块3左端之间连接有拉簧12，空腔2内固定安装有与第一排气孔10配合的密封塞13，滑块3左移后密封塞13可将第一排气孔10封闭，滑块3外安装有和第一进气孔9连通的第一进气管14，第一进气孔9圆周开有多个第二进气孔15，第二进气孔15一个端口位于滑块3左端面上且和第一进气管14相通，另一个端口位于第一进气孔9内壁上和第一进气孔9相通且靠近第一进气孔9的左端；第一进气管14内安装有叶轮16以及和叶轮16同轴固定安装的卷线轴17，卷线轴17和柱塞11左端之间连接有拉绳18，叶轮16右侧的第一进气管14上开有卸压孔19；空腔2左端面安装有电路开关20，电路开关20连接有气泵21，电路开关20向左压下时气泵21启动，电路开关20向右弹出时气泵21停止，气泵21的出气口经第二进气管22和第一进气管14连通。
为收集路面积水，所述的箱体1右侧配备有废水收集装置，废水收集装置包括沿前后方向水平放置的滚筒23，滚筒23侧壁上圆周均布多个轴向的凹槽24，每个凹槽24内安装有一个海绵辊25，海绵辊25外侧露出凹槽24外，滚筒23内设有多个与凹槽24一一对应的集水室26，每个凹槽24底部均设有和对应集水室26相通的排水孔27，每个集水室26均连接有回水管路28，回水管路28上安装有水泵29，滚筒23上方安装有不随滚筒23转动的压板30，压板30高度低于海绵辊25外侧的高度。
为方便确定不合格路面的位置，本发明设有读数装置31，读数装置31可读取并记录汽车里程表的数值，空腔2的左端面上安装有控制开关32，读数装置31和控制开关32相连。
为避免滑块3在空腔2内左右滑动时晃动，所述的滑块3的外壁和空腔2的内壁滑动贴合。
所述的箱体1底部沿左右方向开有与空腔2相通的通槽33，滑块3经一个连接块34和摩擦板4固定连接，连接块34置于通槽33内且可左右滑动。
所述的滑块3左侧的空腔2的侧壁上开有第二排气孔35。
为调节摩擦板4对地面的压力，所述的箱体1上方安装有竖杆36，竖杆36上可拆卸穿有配重块37。
所述的卸压孔1919连接有第二压力阀38，第二压力阀38的开启阀值大于第一压力阀8的开启阀值。
为不影响滑块3的左右移动，所述的第二进气管22为软管。
所述的滑块3左端面上安装有水平的压杆39，滑块3左移后压杆38会接触并压下电路开关20和控制开关32。
本发明在具体使用时，箱体1左端挂装于牵引车后方，摩擦板4压于待检路面上，牵引车可拉动本装置在路面上行进，牵引车上载有洒水箱，洒水箱可向箱体1左侧的路面洒水模拟路面湿滑状态，回水管路28的出水口和洒水箱相连，当然也可在牵引车前配备洒水车对路面进行洒水，配备洒水车时，牵引车上载有和回水管路28相连的废水收集箱用来收集废水；滑块3内的活塞6右侧装有液体漆料，出液孔7经软管连接有位于箱体1外且位于废水收集装置右侧的喷头。
检测路面时，发动牵引车和水泵29，记录下此时牵引车里程表的数值，然后向路面洒水模拟路面湿滑状态，可通过调节对路面的洒水量，以模拟不同积水量下的路面湿滑情况；随后启动牵引车开始拉动本装置在洒水后的待检路面上行走，摩擦板4压于湿滑路面上，箱体1随牵引车向左运动，在路面摩擦力的作用下，初始时摩擦板4相对路面静止，即摩擦板4相对箱体1向右运动，摩擦板4通过连接块34带动滑块3相对箱体1向右运动压缩压簧5，随着压簧5的压缩，压簧5对滑块3的弹力逐渐增大，直至压簧5对滑块3的弹力等于路面对摩擦板4的摩擦力时，摩擦板4和滑块3开始随箱体1向左运动，运动平衡后的状态为滑块3和摩擦板4相对箱体1静止一起向左运动。
箱体1右侧的废水收集装置的滚筒23在箱体1的拉动下在路面上滚动，滚筒23侧壁上的多个海绵辊25交替与路面接触，与路面接触的海绵辊25将洒水管洒布在路面上的积水吸收，随着滚筒23转动，吸过水的海绵辊25转动至压板30下方，压板30压缩海绵辊25将海绵内的水挤出，挤出的水通过凹槽24底部的排水孔27进入下方的集水室26，集水室26内的水过滤后由水泵29通过回水管路28泵回洒水箱或废水收集箱，一方面防止路面积水，一方面循环使用提高水的利用率。
若路面的摩擦系数达标，则摩擦板4及滑块3会稳定的随箱体1向左运动而不会在箱体1内大幅度左右晃动；当路面摩擦系数低于最低标准时，在摩擦板4对路面压力不变的情况下，路面对摩擦板4的摩擦力减小至低于最低标准值，摩擦板4和滑块3受力不平衡，在压簧5弹力的作用下，滑块3被压簧5推动相对箱体1向左运动，密封塞13插入第一排气孔10中将第一排气孔10封闭，滑块3向左运动，压杆39接触并压下电路开关20和控制开关32，控制开关32控制读书装置31读取并记录此时牵引车的里程表的数值，电路开关20将气泵21的动力源接通，气泵21启动，通过第二进气管22向第一进气管14内充气，由于第一进气孔9以及第二进气孔15的右孔口被柱塞11封闭，所以第一进气管14内的空气不能进入滑块3内，而是冲开第二压力阀38从卸压孔19排出，在经第二排气孔35排出箱体1外；气21泵泵入的空气在第一进气管14内形成气流，气流吹动也叶轮16转动，叶轮16转动带动卷线轴17转动，卷线轴17将拉绳18缠绕在卷线轴17上从而拉动柱塞11在第一进气孔9内向左滑动，一段时间后，叶轮16转动多圈柱塞11被拉动至最左位置，柱塞11不能再滑动，叶轮16和卷线轴17停止转动，此时柱塞11右端向左越过第一进气孔9内壁上的第二进气孔15孔口位于孔口左侧，第二进气孔15和第一进气孔9连通成可供气体从第一进气管14进入滑块3内的通道，气泵21泵入第一进气管14内的空气通过第二进气孔15和第一进气孔9进入滑块3内，第一进气管14内气压减小第二压力阀38关闭，滑块3内部活塞6的左侧充气，使活塞6左侧的气压升高，活塞6对右侧的液体漆料施加压力，从而使出液管上的第一压力阀8开启，在活塞6压力的作用下，滑块3内的液体漆料经出液管和喷头喷至路面上将路面标记，由于喷头位于滚筒23右侧，所以喷涂的路面位置积水已被海绵辊25吸收，从而可以确保漆料可有效的喷涂并粘附在路面上；在气泵21向活塞6左侧泵入气体时，活塞6左侧的气压会逐渐升高至再次大于第二压力阀38的开启阀值时，第二压力阀38开启，活塞6左侧的气体通过卸压孔19和第二排气孔35排出，使活塞6左侧的气压不能继续升高，使活塞6左侧的气压稳定在第二压力阀38的开启阀值，保持活塞6对右侧漆料的压力稳定，从而保证喷涂的稳定均匀。
当路面的摩擦系数再次达到标准值后，摩擦板4所受向右的摩擦力再次增大至标准值，摩擦板4带动滑块3压缩压簧5向右运动从而松开电路开关20和控制开关32，气泵21停止工作不再向活塞6左侧鼓入空气，滑块3在向右运动的同时密封塞13从第一排气孔10中拔出，第一排气孔10开启，活塞6左侧的高压空气通过第一排气孔10和第二排气孔35排出，活塞6左侧不再有高压，活塞6也不再挤压其右侧的漆料，第一压力阀8关闭停止漆料喷涂。在拉簧12的作用下，柱塞11向右运动回复原位同时拉动卷线轴17和叶轮16反转，柱塞11将第一进气孔9和第二进气孔15再次封闭。
在摩擦板4滑动过程中，若路面上有石块或路面有起伏导致摩擦板4微微跳起，又或摩擦力不达标路面很短不影响正常行驶，此时摩擦板4的摩擦力会短暂减小而使滑块3向左有一个短暂的前冲，因此压杆39会短暂压下电路开关20和控制开关32，气泵21启动向第一进气管14内充气叶轮16转动，但是，由于转动多圈后柱塞11才会被拉至最左侧，第二进气孔15和第一进气孔9才会接通，在气泵21短暂的启动时间内，活塞6来不及被拉至最左侧，气泵21泵入的空气不能进入滑块3内，因此本装置不会对路面进行喷涂标记；通过叶轮16转动多圈后气体才能进入滑块3内，使活塞6延时动作，从而排除路面不平或石块等杂物对检测结果的影响，可通过调节卷线轴17的轴径来调节收线速度和柱塞11的运动速度以调节延时时长，从而调节本发明的检测精度，轴径越大，柱塞11运动越快，延时越短，检测精度越高，但抗干扰能力会相应下降，轴径越小，柱塞11运动越慢，延时越长，抗干扰能力越强，但检测精度会相应降低，使用时可根据不同检测要求平衡两者关系；当然，若需要较高的检测精度时，可先用清扫车清扫待检路面上的石块等杂物，以减少干扰。
以上过程滑块3在行程内均不会压到第二排气孔35将第二排气孔35封闭。
牵引车行驶完本次检测的路段后，停车并切断气泵21的动力源，然后读取本次检测过程中读数装置31记录的数值，每一个数值对应一段摩擦系数不合格路段，每一个数值减去牵引车未启动时记录的牵引车里程表的数值，即为各摩擦系数不合格路段相距检测初始点的距离，计算出各不合格路段的大致位置后，安排施工维修人员前往该位置，找到喷涂标记的具体位置，对标记路面进行施工维修即可。
本发明可通过调整牵引车的行驶速度或更改卷线轴17的轴径来调节检测的精度，牵引车速度越慢，延时时长内牵引车行驶的距离越短，喷涂标记的反应距离越短，检测精度越高，或卷线轴17的轴径越大，延时时长越短，喷涂的反应距离越短，检测精度越高。本发明还可通过在箱体1上加装配重块37以适用不同摩擦系数标准的路面检测。
本发明具有显著的优点：首先，本发明通过向路面洒水实况模拟路面湿滑状态，又通过摩擦板4跟路面之间摩擦力直接检测路面的摩擦系数大小，没有经过任何如温度、湿度、电阻等中间变量的转换计算和理论推算，检测结果为所有影响因素综合作用后路面实际摩擦系数的直接测量结果，而非理论计算的结果，使检测结果更准确真实，可靠度高；其次，本发明为全面检测，牵引车行驶完待检路段的全程，即完成全长路段的检测，而非取样检测，检测结果全面完整；另外，本发明可将所有影响行车的不合格路面全部进行喷涂标记，通过读数装置31记录的数值即可得出所有不合格路段的数量和分布位置，再通过喷涂标记精确的确定不合格路段的精确位置从而安排人员进行修复，而且，通过卷线轮和柱塞11运动的配合，实现进入滑块3内的气道延时开启以实现活塞6的延时右移，从而延时喷涂，滤除路面上的杂物或起伏造成气泵21误动作导致标记错误，提高了本发明的抗干扰能力。
综上，本发明检测结果真实可靠，检测全面完整，抗干扰能力强。