一种便携式三米直尺激光路面平整度检测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种便携式三米直尺激光路面平整度检测仪，其中，三米直尺的两端通过薄板支架与手柄相连，三米直尺底部的两端分别设置有触点开关，三米直尺底部设置有滑轨，滑轨上安装有沿着滑轨运动的滑动单元；三米直尺上还安装有电源，电动机的转轴上安装有用于测量齿轮转角的编码器，电源与单片机相连，编码器与单片机的输入端相连，激光测距传感器与触点开关的第一触点铜片相连，触点开关的第二触点铜片与单片机的输入端相连，单片机的输出端通过电动机控制电路与电动机相连，单片机的输出端还通过计算机接口与计算机相连。该仪器集光、电，计算机于一体，携带方便，操作简单，检测精度高。
【专利说明】 一种便携式三米直尺激光路面平整度检测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及公路平整度检测仪器，具体涉及一种便携式三米直尺激光路面平整度检测仪。
【背景技术】
[0002]我国公路建设快速得到发展，检测技术变得多样化，路面平整度是公路工程中的重要指标之一，对车辆行驶的安全性、舒适性及运行费用等有着直接的影响，在公路工程质量及养护质量评价中也占有非常重要的地位，因此，对公路路面平整度指标进行高效、准确的控制、检测和评价，早就成为我国公路行业十分关注和研究的问题。目前检测的方法主要有三米直尺、连续式平整度仪以及颠簸累积仪等，随着技术的提高，有一些新的检测技术产生，比如车载激光检测仪，超声波检测等，但是检测费用高，在未通行道路上检测难度大，满足检测条件的可控性较低。
[0003]三米直尺平整度检测是将三米长的特定直尺放路面上，目测路面与直尺之间的最大间距，塞尺量间距来评价路面的平整度情况，但由于人为目测误差很大，且测量最大间距很麻烦，检测速度慢。
[0004]连续式平整度仪是目前公路检测用的常用的检测仪，该仪器通过给出的一个均方差指标的方式进行检测，检测过程中由于检测轮的运动出现颠簸或者测量速度的不恒定而出现检测结果的误差。
[0005]颠簸累积仪是通过检测车在公路上行走汽车颠簸情况反映路面的平整度，该测试方法由于检测车进行检测，检测费用相对较高，且对于有的公路汽车无法通行的路段检测会受到限制。
【发明内容】
[0006]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种便携式三米直尺激光路面平整度检测仪。该发明的关键在于检测尺静止在路面上，可以设定滑动单元的速度，采用激光测距传感器，使得检测过程中可以控制滑动单元的速度和精确的检测出路面的平整度情况。可以检测高等级公路、机场道路以及现有平整度检测设备无法进行检测的特殊路面。
[0007]为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现:
[0008]一种便携式三米直尺激光路面平整度检测仪，包括三米直尺和激光测距传感器，所述的三米直尺的两端通过薄板支架与手柄相连，三米直尺底部的两端分别设置有触点开关，三米直尺底部设置有滑轨，滑轨上安装有沿着滑轨运动的滑动单元；
[0009]所述的触点开关包括与路面接触的支撑杆，支撑杆上设置有弹簧，弹簧的端部安装有第一触点铜片，安装在三米直尺上的第二触点铜片与第一触点铜片配合形成开关；
[0010]所述的滑动单元包括电动机，电动机的转轴上安装有齿轮，齿轮与滑轨配合带动滑动单元在滑轨上运动，滑动单元底部还安装有激光测距传感器；[0011]三米直尺上还安装有电源，电动机的转轴上安装有用于测量齿轮转角的编码器，电源与单片机相连，编码器与单片机的输入端相连，激光测距传感器与触点开关的第一触点铜片相连，触点开关的第二触点铜片与单片机的输入端相连，单片机的输出端通过电动机控制电路与电动机相连，单片机的输出端还通过计算机接口与计算机相连。
[0012]本实用新型还具有如下技术特征:
[0013]所述的激光测距传感器采用ZLDS10X激光位移传感器。
[0014]所述的单片机采用AT89C2051单片机。
[0015]所述的薄板支架采用铝制成。
[0016]所述的手柄采用塑料制成。
[0017]本实用新型与现有技术相比，具有如下技术优点:
[0018]本实用新型的检测仪轻便小巧，检测精度高，能按照设定的检测条件进行精确的检测。该仪器能够精确的检测路面平整度，携带方便，操作简单。本激光路面平整度检测仪与现有的相比，具有造价低，检测成本低且检测精度高的特点，可以检测高等级公路、机场道路以及现有平整度检测设备无法进行检测的特殊路面。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的整体结构示意图。
[0020]图2是三米直尺内部结构示意图。
[0021]图3是本实用新型的控制部分的连接关系示意图。
[0022]图中各个标号的含义为:1-三米直尺，2-薄板支架，3-手柄，4-触点开关，5-滑轨，6-滑动单元，7-电源，8-单片机，9-计算机接口，10-计算机，11-电动机控制电路，12-编码器，41-支撑杆，42-弹簧，43-第一触点铜片，44-第二触点铜片，61-电动机，62-齿轮，63-激光测距传感器。
[0023]以下结合附图和实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细地说明。
【具体实施方式】
[0024]以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
[0025]遵从上述技术方案，如图1至图3所示，本实施例给出一种便携式三米直尺激光路面平整度检测仪，包括三米直尺I和激光测距传感器63，所述的三米直尺I的两端通过薄板支架2与手柄3相连，三米直尺I底部的两端分别设置有触点开关4，三米直尺I底部设置有滑轨5，滑轨5上安装有沿着滑轨5运动的滑动单元6 ；
[0026]所述的触点开关4包括与路面接触的支撑杆41，支撑杆41上设置有弹簧42，弹簧42的端部安装有第一触点铜片43，安装在三米直尺I上的第二触点铜片44与第一触点铜片43配合形成开关；
[0027]所述的滑动单元6包括电动机61，电动机61的转轴上安装有齿轮62，齿轮62与滑轨5配合带动滑动单元6在滑轨5上运动，滑动单元6底部还安装有激光测距传感器63 ；
[0028]三米直尺I上还安装有电源7，电动机61的转轴上安装有用于测量齿轮62转角的编码器12，电源7与单片机8相连，编码器12与单片机8的输入端相连，激光测距传感器63与触点开关4的第一触点铜片43相连，触点开关4的第二触点铜片44与单片机8的输入端相连，单片机8的输出端通过电动机控制电路11与电动机61相连,单片机8的输出端通过计算机接口 9与计算机10相连。
[0029]激光测距传感器63采用ZLDS10X激光位移传感器。该激光位移传感器可精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化，主要应用于检测物的位移、厚度、振动、距离、直径等几何量的测量。ZLDS10X激光位移传感器，采用了激光三角反射法的原理，适用于高精度、短距离测量。其工作原理:激光发射器通过镜头将可见红色激光射向被测物体表面，经物体反射的激光通过接收器镜头，被内部的CCD线性相机接收，根据不同的距离，CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度及已知的激光和相机之间的距离，数字信号处理器就能计算出传感器和被测物体之间的距离。
[0030]单片机8采用AT89C2051单片机。AT89C2051是一带有2K字节闪速可编程可擦除只读存储器(EEPROM)的低电压，高性能8位CMOS微处理器。它采用ATMEL的高密非易失存储技术制造并和工业标准MCS-51指令集和引脚结构兼容。通过在单块芯片上组合通用的CPLI和闪速存储器，ATMEL的AT89C2051是一强劲的微型处理器，它对许多嵌入式控制应用提供一定高度灵活和成本低的解决办法。AT89C2051提供以下标准功能:2K字节闪速存储器，128字节RAM，15根I/O 口，两个16位定时器，一个五向量两级中断结构，一个全双工串行口，一个精密模拟比较器以及两种可选的软件节电工作方式。空闲方停止CPU工作但允许RAM、定时器/计数器、串行工作口和中断系统继续工作。掉电方式保存RAM内容但振荡器停止工作并禁止有其它部件的工作到下一个硬件复位。片内集成的2K的FLASH EPROM,具有MCS51系列单片机的所有特性，它具有很高的性价比。
[0031]薄板支架2采用铝制成。铝薄板具有稳定的防腐蚀性且质量轻，在道路检测环境中，是一只很性价比很高的材料。
[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，制成的手柄手握着舒适且能很好的将薄板支架2固定好。
[0033]电动机61为可调速的供应精源RF-310-11360RF-310直流微型电动机。
[0034]电动机控制电路11为本领域常规的电动机控制电路。
[0035]本实用新型的工作过程如下所述:
[0036]本实用新型工作时，整个系统电能由电源7提供，当把三米直尺I放在路面上时，手握住手柄3用力往下压，此时由于压力作用，接触地面的触头开关4内部的弹簧42收缩，第一触点铜片43与第二触点铜片44相接触，检测尺开始接通电源工作，滑动单元6开始以设定的速度在滑轨5上滑移，在滑动单元6内部有一电动机61，电动机61与滑轨5通过齿轮62连接，齿轮62上安装有编码器12，该编码器12的主要功能是当滑动单元6滑动到三米直尺I端部时给单片机8输入信号，单片机8控制滑动单元6返回三米直尺I另一端，准备下一次检测，滑动单元内部有激光测距传感器63，该传感器主要功能是测量路面到三米直尺I之间的间距，测量的数据通过单片机从计算机接口 9通过数据线与计算机连接起来，将路面到三米直尺I之间的距离输入到电脑中。
【权利要求】
1.一种便携式三米直尺激光路面平整度检测仪，包括三米直尺(I)和激光测距传感器(63),其特征在于，所述的三米直尺(I)的两端通过薄板支架(2)与手柄(3)相连，三米直尺(I)底部的两端分别设置有触点开关(4)，三米直尺(I)底部设置有滑轨(5)，滑轨(5)上安装有沿着滑轨(5)运动的滑动单元(6)； 所述的触点开关(4)包括与路面接触的支撑杆(41)，支撑杆(41)上设置有弹簧(42)，弹簧(42)的端部安装有第一触点铜片(43)，安装在三米直尺(I)上的第二触点铜片(44)与第一触点铜片(43)配合形成开关； 所述的滑动单元(6)包括电动机(61)，电动机(61)的转轴上安装有齿轮(62)，齿轮(62 )与滑轨(5 )配合带动滑动单元(6 )在滑轨(5 )上运动，滑动单元(6 )底部还安装有激光测距传感器(63)； 三米直尺(I)上还安装有电源(7 )，电动机(61)的转轴上安装有用于测量齿轮(62 )转角的编码器(12)，电源(7)与单片机(8)相连，编码器(12)与单片机(8)的输入端相连，激光测距传感器(63)与触点开关(4)的第一触点铜片(43)相连，触点开关(4)的第二触点铜片(44 )与单片机(8 )的输入端相连，单片机(8 )的输出端通过电动机控制电路(11)与电动机(61)相连,单片机(8)的输出端通过计算机接口(9)与计算机(10)相连。
2.如权利要求1所述的便携式三米直尺激光路面平整度检测仪，其特征在于，所述的激光测距传感器(63)采用ZLDS10X激光位移传感器。
3.如权利要求1所述的便携式三米直尺激光路面平整度检测仪，其特征在于，所述的单片机(8)采用AT89C2051单片机。
4.如权利要求1所述的便携式三米直尺激光路面平整度检测仪，其特征在于，所述的薄板支架(2)采用铝制成。
5.如权利要求1所述的便携式三米直尺激光路面平整度检测仪，其特征在于，所述的手柄(3 )米用塑料制成。
【文档编号】E01C23/01GK203530824SQ201320619614
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】张擎, 彭华, 刘海阔, 李希朋, 朱盟 申请人:长安大学