一种粗集料针片状颗粒高精度激光检测装置

本实用新型涉及道路建筑材料的测定技术领域，具体为一种粗集料针片状颗粒高精度激光检测装置。

背景技术：

在道路工程中，集料是一种常用的铺筑材料，集料是指在混合料中起骨架和填充作用的粒料，按颗粒大小可分为粗集料和细集料，一般规定粒径大于4.75mm的集料为粗集料，如碎石和卵石；粒径小于4.75mm的集料为细集料，如机制砂、石屑、天然砂，粗集料中针片状颗粒是一种典型的有害颗粒，由于其具有细长或者扁平的形状，在施工过程中易折断，增大集料空隙，致使混合料不密实，导致路面出现早期损坏，因此，针片状颗粒含量为集料质量控制的常规、重要指标之一。

目前针片状含量的测试方法为《公路工程集料试验规程》(jtge42-2005)采用的“游标卡尺法”，即先将碎石称重并过4.75mm筛，目测挑出接近立方体形状的颗粒，将剩余有可能属于针片状颗粒的集料用游标卡尺逐粒测量其最大长度和最大厚度，若“长厚比＞3”，则该颗粒为针片状；根据记录统计结果，计算针片状颗粒质量占试样总质量的百分数，作为针片状颗粒含量。

但是在实际应用中，按此方法，存在如下问题：1、集料外观不规则，测量计算过程繁琐；2、采用逐粒检测方式，易使操作人员心理产生波动，人为因素对测试数据的影响较大，检测数据存在偏差；3、规范规定每次检测的试样数量不小于100颗，且需进行两次平行试验，耗时长、数据记录工作量大，且精确度不能保证。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种粗集料针片状颗粒高精度激光检测装置以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种粗集料针片状颗粒高精度激光检测装置，包括长度测量单元、信号处理单元和控制单元，所述长度测量单元与信号处理单元通过螺丝固定连接，所述信号处理单元的外侧包裹有不锈钢板，所述信号处理单元的顶部设置有塑料提手，所述信号处理单元通过电线与控制单元连接。

优选地，所述长度测量单元包括刻度尺、滑轨、限位挡板、活动滑块、反射挡板和激光测距仪，所述刻度尺的分度值为0.1mm，所述刻度尺的后表面与滑轨的前表面固定安装，所述限位挡板的底部与滑轨的顶部固定连接，所述活动滑块与滑轨滑动连接，所述限位挡板与活动滑块的有效工作宽度保持一致。

优选地，所述激光测距仪水平安装在长度测量单元的前端侧壁，且激光测距仪位于滑轨的底部，所述激光测距仪的发射口位置与限位挡板保持齐平，所述反射挡板固定安装在活动滑块的底部，且反射挡板与激光测距仪发射的激光方向垂直。

优选地，所述信号处理单元包括激光信号处理器和电源，所述激光信号处理器与激光测距仪通过数据传输线连接。

优选地，所述控制单元包括电源开关、按键、显示屏、红色指示灯和绿色指示灯，所述控制单元用于输入操作指令和显示测量结果。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型在测定粗集料的最大长度和厚度时，省去了人工读数计算的步骤，通过在滑轨上调整集料的摆放，移动活动滑块进行激光测距，信号处理单元可自动生成数据，同时可设定集料“长厚比”约束范围(如3/1、2/1、5/1)，适用于不同需求的工程及科研工作，配合使用指示灯指示功能，自动化程度高，提高了检测效率，且激光检测的输出长度单位可精确至0.01mm，检测精确度高，实现了限位装置、激光测距仪、数据控制单元和指示指示灯等部件的一体化应用，稳定性好、操作简便，提高了粗集料针片状含量检测效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型控制单元的工作原理示意图。

图中：1、长度测量单元；2、信号处理单元；3、控制单元；4、刻度尺；5、滑轨；6、限位挡板；7、活动滑块；8、反射挡板；9、激光测距仪；10、激光信号处理器；11、电源；12、塑料提手；13、不锈钢板；14、电源开关；15、按键；16、显示屏；17、红色指示灯；18、绿色指示灯；19、电线；20、数据传输线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供的一种实施例：一种粗集料针片状颗粒高精度激光检测装置，包括长度测量单元1、信号处理单元2和控制单元3，长度测量单元1与信号处理单元2通过螺丝固定连接，信号处理单元2的外侧包裹有不锈钢板13，信号处理单元2的顶部设置有塑料提手12，信号处理单元2通过电线19与控制单元3连接。

本实用新型在测定粗集料的最大长度和厚度时，省去了人工读数计算的步骤，通过在滑轨上调整集料的摆放，移动活动滑块进行激光测距，信号处理单元可自动生成数据，同时可设定集料“长厚比”约束范围(如3/1、2/1、5/1)，适用于不同需求的工程及科研工作，配合使用指示灯指示功能，自动化程度高，提高了检测效率，且激光检测的输出长度单位可精确至0.01mm，检测精确度高。

请着重参阅图1，长度测量单元1包括刻度尺4、滑轨5、限位挡板6、活动滑块7、反射挡板8和激光测距仪9，刻度尺4的分度值为0.1mm，刻度尺4的后表面与滑轨5的前表面固定安装，限位挡板6的底部与滑轨5的顶部固定连接，活动滑块7与滑轨5滑动连接，限位挡板6与活动滑块7的有效工作宽度保持一致，激光测距仪9水平安装在长度测量单元1的前端侧壁，且激光测距仪9位于滑轨5的底部，激光测距仪9的发射口位置与限位挡板6保持齐平，反射挡板8固定安装在活动滑块7的底部，且反射挡板8与激光测距仪9发射的激光方向垂直，信号处理单元2包括激光信号处理器10和电源11，激光信号处理器10与激光测距仪9通过数据传输线20连接。

该种粗集料针片状颗粒高精度激光检测装置通过设置的刻度尺4的分度值为0.1mm，用于校核激光测距仪9的精确度，准确度更高。

请着重参阅图1和2，控制单元3包括电源开关14、按键15、显示屏16、红色指示灯17和绿色指示灯18，控制单元3用于输入操作指令和显示测量结果，控制单元3还包括控制板、模数转换器，激光测距仪9检测的信号通过激光信号处理器10与模数转换器输入到控制板，经控制板由显示屏16输出计算结果，并提示下一步操作及相关实验数据。

该种粗集料针片状颗粒高精度激光检测装置通过设置的电源开关14用于控制装置的整体运行，而按键15用于输入操作指令，如数据清零、设定“长厚比”规范值，同时红色指示灯17和绿色指示灯18连接控制板，在检测完成前，两指示灯均处于熄灭状态，当控制板判定粗集料颗粒为针片状时，红色指示灯17亮；当判定粗集料颗粒不是针片状时，绿色指示灯18亮。

工作原理：应用时，打开电源开关14，设定粗集料“长厚比”规范值，工作时将集料放置在长度测量单元1的滑轨5上，集料一侧表面紧贴限位挡板6，另一侧通过移动活动滑块7加以固定，激光测距仪9发射激光至反射挡板8并完成激光接收，激光信号处理器10感知信号长度，并将信号传递给控制单元3，显示屏16上显示所得长度数据；通过调整集料摆放，测定集料的最大长度和最大厚度，控制板自动处理数据，当“长厚比”测量值大于规范值时，则判定该粗集料颗粒为针片状，此时红色指示灯17亮；当“长厚比”测量值小于规范值时，则判定该粗集料颗粒不是针片状，此时绿色指示灯18亮，单个集料检测完成后，通过按键15将数据清零，重复以上步骤，完成全部集料检测后关闭电源开关14。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。