一种公路施工路面坡度检测装置的制作方法

本发明属于坡度检测装置，具体是指一种公路施工路面坡度检测装置。

背景技术：

1、公路是连接城市之间、乡村之间、工矿基地之间的按照国家技术标准修建的，由公路主管部门验收认可的道路，对于施工建设中的公路，不可避免地需要进行路面坡度测量以检验公路是否符合标准。

2、在公路建设中，根据不同的地势与环境，修建成的公路也各种各样，有的公路具有多个方向的坡度，还有的公路坡度变化连接距离短，给坡度测量带来困难，现有技术中的路面坡度检测装置的检测方向单一，仅能检测装置移动方向的公路坡度，在转换方位检测时还需整体挪移检测装置，费时费力，转换角度无法准确调节；部分检测装置的检测刻度盘与指针无法避免公路其他方向坡度的影响，无法自适应地调节自身的竖直度或水平度，影响检测结果的准确性；大多数检测装置需要工作人员随行读数，且无法记录取读坡度时对应的行进距离，在进行分段取读坡度时还需工作人员另外测量间距，并设置基桩以供参考，费时费力，且无法确保坡度读取的准确性与坡度测量的连续性；另外，在检测装置行进过程中，清扫机构无法跟随检测装置的方位进行调整，易造成检测装置压过杂物影响读数的情况。

技术实现思路

1、为解决上述现有难题，本发明提供了一种公路施工路面坡度检测装置，利用杠杆原理，通过重力作用的施力点控制遮阳板上两侧的力矩大小，从而实现微调遮阳板的水平度与刻度盘的垂直度的技术效果，保证在检测装置行进过程中读数的准确性且刻度盘与测量指针可自适应地调整竖直状态；设置的方位控制机构，通过齿轮与链条的传动，实现了转动角度的等效传递，统一控制转动方位，在进行检测装置更换方向测量路面坡度时，不必再进行装置的整体挪移，节省时间与人力，同时，清扫刷在方位转换时对应转动，在驱动轮行进过程中进行路面清扫，使用方便；利用等效替换原理结合分割原理，将驱动轮的转动替换为电动转杆的转动，量化驱动轮的行程，不需工作人员再进行单独测量，且不受路面坡度变化的影响；通过信号传感带的设置可分段读取坡度值，无需工作人员测出分段距离后进行插桩工作，实现了分段测量路面坡度的连续性并留存图片信息，避免工作人员读数出错。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：本发明提供的一种公路施工路面坡度检测装置，包括底座，所述底座上设有主动力控制器，还包括坡度测量机构、方位控制机构、行距记录控制机构和行进清理一体化机构，所述方位控制机构内嵌转动设于底座上，所述坡度测量机构设于方位控制机构的上部，所述行距记录控制机构设于方位控制机构的一侧，所述行距记录控制机构设于主动力控制器的一侧，所述行进清理一体化机构阵列均布设于底座的下部，其中，所述坡度测量机构包括调节架、刻度盘组件、测量指针和水平校准组件，所述调节架设于方位控制机构的上部，所述刻度盘组件转动设于调节架上，所述测量指针对称转动设于刻度盘组件的两侧，所述水平校准组件水平设于刻度盘组件的上部。

3、进一步地，所述调节架包括支撑螺纹调节杆和水平杆，所述支撑螺纹调节杆对称设于方位控制机构的上部，所述支撑螺纹调节杆的上部分别滑动设有连接件，所述水平杆转动连接设于连接件上；所述刻度盘组件包括转动限位筒、刻度盘和重力块，所述转动限位筒套接转动设于水平杆的中部，所述转动限位筒的中心两侧对称设有连接架，所述刻度盘竖直设于转动限位筒的下部，所述刻度盘上呈半圆形状贯穿设有让位通槽，所述刻度盘的两面上分别设有刻度，所述刻度呈半圆形状设于让位通槽的下侧，刻度范围分别为0°~90°和0°~-90°，正数为下坡度，负数为上坡度，所述重力块设于刻度盘的下端，重力块的重力作用使刻度盘可自适应地保持竖直状态，所述测量指针分别转动设于连接架上，对称的所述测量指针之间连接设有配重连接柱，所述配重连接柱在让位通槽内滑动，配重连接柱进一步保证测量指针底端的垂直，保证指向角度度数的准确性。

4、进一步地，所述水平校准组件包括遮阳板、第一水平仪、第二水平仪、微调螺杆和微调滑块，所述遮阳板水平设于转动限位筒上，所述遮阳板的对称轴与水平杆的轴线处于同一平面设置，保证遮阳板相对于水平杆的平衡，所述第一水平仪设于遮阳板的上部中心，所述第一水平仪平行设于水平杆的正上方，第一水平仪用于检测调整刻度盘的水平与归零，当检测装置初始处于一坡路上时，通过观察第一水平仪确定支撑螺纹调节杆上下调整的位置，所述第二水平仪设于遮阳板上部的对称轴上，所述第二水平仪与第一水平仪相垂直，第二水平仪用于检测调整刻度盘的垂直度以及遮阳板的水平，所述遮阳板的上壁不贯穿对称设有调节槽，所述调节槽对称设于第一水平仪的两侧，所述微调螺杆设于调节槽的上方，所述微调滑块滑动设于调节槽内，所述微调滑块的上部内嵌转动设有转动调节钮，所述转动调节钮啮合设于微调螺杆上，所述遮阳板的两侧壁轴线上分别竖直设有边杆，所述边杆的下端分别延伸至刻度处，一侧的所述边杆的内侧内嵌设有微型摄像头，微型摄像头用于拍摄测量指针指示出的角度；

5、当检测装置置于路面上时，重力块的重力作用使刻度盘自适应地调整其竖直状态，同时带动遮阳板一起在水平杆上转动调整，但由于微型摄像头的设置，仅凭借重力块的重力作用，无法使遮阳板在水平杆上完全保持平衡，此时，利用杠杆原理，调整微调滑块的重力作用施加在遮阳板上的相对位置，控制遮阳板上两侧的力矩大小，从而实现微调遮阳板的水平度与刻度盘的垂直度的技术效果，通过拧动转动调节钮使其与微调螺杆相啮合，进而使微调滑块在调节槽内滑动，通过观察第二水平仪确定微调滑块的调节位置。

6、进一步地，所述底座的上部不贯穿设有方位转动槽，所述方位转动槽呈圆形设置，所述方位转动槽的槽边圆周设有角度线，所述底座的内部连接方位转动槽设有控制腔；所述方位控制机构包括转动台、螺纹伸缩杆、主动齿轮、从动齿轮和传动链条，所述转动台内嵌转动设于底座内，所述转动台在方位转动槽内转动，所述螺纹伸缩杆设于转动台的侧壁上，所述螺纹伸缩杆的上端滑动设有方位校准镜，所述螺纹伸缩杆与转动台的圆心和对称的所述支撑螺纹调节杆处于同一平面设置，所述方位校准镜始终对向转动台的圆心，通过方位校准镜可利用起点与终点确定行进方向，所述主动齿轮、从动齿轮和传动链条分别设于控制腔内，所述主动齿轮设于转动台的下部中心，所述从动齿轮分别转动设于底座的四角处，所述传动链条绕接设于主动齿轮与从动齿轮之间。

7、作为优选地，所述转动台的直径小于方位转动槽的直径，所述主动齿轮与从动齿轮的结构与大小相同，所述传动链条分别与主动齿轮和从动齿轮的齿牙啮合，通过螺纹伸缩杆使转动台转过一定角度，进而主动齿轮转过相同角度，主动齿轮的转动分别带动从动齿轮转动相同角度，从而统一控制转动方位，所述转动台与螺纹伸缩杆相对称的侧壁上设有方位指针，所述方位指针活动设于角度线的上方，便于查看转动角度，使测量更精确。

8、进一步地，所述行进清理一体化机构包括转轮罩、驱动轮、滑动架、轮盘、转杆、楔形推块、连接推杆和清扫刷，所述转轮罩贯穿底座的下壁分别连接设于从动齿轮上，所述驱动轮分别转动设于转轮罩内，通过转轮罩与从动齿轮的连接，确定了驱动轮的行进方向始终朝向螺纹伸缩杆所指的方向，所述滑动架分别设于转轮罩的相对侧壁上，所述滑动架的侧壁与转轮罩连接设有稳定架，所述轮盘分别转动设于转轮罩的相对侧壁上，所述轮盘分别设于驱动轮的转动轴上，所述楔形推块分别滑动设于滑动架内，所述转杆分别连接设于楔形推块与轮盘之间，当所述轮盘转动时，所述转杆带动楔形推块在滑动架内往复滑动，所述楔形推块的楔形面朝向外侧，所述楔形推块的楔形面上不贯穿设有推块连槽，所述连接推杆分别滑动设于稳定架的下方，所述连接推杆的一端分别连接滑动设于推块连槽内，所述转轮罩的前侧分别设有固定杆，所述固定杆分别设于连接推杆的下方，所述清扫刷分别活动设于连接推杆的下方，所述清扫刷的上端与连接推杆的端部转动连接，所述清扫刷的刷杆转动设于固定杆的端部，当楔形推块在滑动架内往复滑动时，由于稳定架的限制，连接推杆的一端在推块连槽内沿楔形面滑动，由于楔形面的坡度，通过楔形推块的活动，连接推杆在稳定架的下方往复滑动，利用杠杆原理，通过滑动架与稳定架分别定位相互垂直方向活动的楔形推块与连接推杆，同时通过固定杆提供支点，实现了圆周运动到线性运动再到圆周运动的转化，使驱动轮的动力既可作为行进动力又可作为清扫动力，节约能源，利用力臂的差异，实现清扫刷的大幅摆动，从而在驱动轮行进过程中及时扫除其前方杂物。

9、进一步地，所述行距记录控制机构包括电动转杆、驱动盘、第一记录盘、第二记录盘和第三记录盘，所述电动转杆设于底座上，所述驱动盘通过电动转杆转动设于底座的上部，所述第一记录盘、第二记录盘和第三记录盘呈线性分别依次转动设于底座的上部，所述驱动盘、第一记录盘和第二记录盘的侧壁上分别凸出设有第一拨动头、第二拨动头和第三拨动头，所述第一记录盘转动设于第一拨动头的上方，所述第二记录盘转动设于第二拨动头的上方，所述第三记录盘转动设于第三拨动头的上方，所述第一记录盘、第二记录盘和第三记录盘的下部分别圆周均布设有第一拨动柱、第二拨动柱和第三拨动柱，所述第二拨动头和第三拨动头分别与其中一个所述第一拨动柱和第二拨动柱的位置对应设置，所述第一拨动柱、第二拨动柱和第三拨动柱分别均布设有十个，所述第一记录盘、第二记录盘和第三记录盘的上表面分别圆周均布设有标数，所述标数分别与所述第一拨动柱、第二拨动柱和第三拨动柱的位置对应设置。

10、作为优选地，当所述第一拨动头随驱动盘转动一周，所述第一拨动头拨动一次所述第一拨动柱，当所述第二拨动头随第一记录盘转动一周，所述第二拨动头拨动一次所述第二拨动柱，当所述第三拨动头随第二记录盘转动一周，所述第三拨动头拨动一次所述第三拨动柱，驱动轮总的转动圈数可通过第一记录盘、第二记录盘和第三记录盘上的标数直接读出，设置的驱动轮的周长可知，检测装置行进所经距离通过周长乘以圈数直接得出，不需工作人员再进行单独测量，且不受路面坡度变化的影响。

11、作为优选地，所述第一记录盘和第三记录盘的上表面的标数分别呈顺时针方向设置，所述第二记录盘的上表面的标数呈逆时针方向设置。

12、作为优选地，所述电动转杆的转速等于驱动轮的转动轴的转速，保证驱动轮转动一圈时，驱动盘同样转动一圈，记录驱动轮行进的圈数，一组所述第一拨动柱和第二拨动柱上分别套接安装设有信号传感带，所述信号传感带设有两个，信号传感带采用mpr121qr2触摸传感器。

13、作为优选地，所述主动力控制器包括电源和控制器，所述控制器为plc控制器，其型号为西门子s7-200，所述驱动轮的转动轴、电动转杆、微型摄像头和信号传感带与主动力控制器电连接，工作人员可优先设定分段取测路面的距离，可设定每5米或10米进行坡度的取测，根据驱动轮的周长计算出行进相应米数所需的转动圈数，分别将信号传感带套接于相应数字的标数所对应的第一拨动柱和第二拨动柱上，当第一拨动头或第二拨动头触接挤压信号传感带时，信号传感带向主动力控制器传递电信号，当主动力控制器接收到两组电信号时，控制微型摄像头工作，拍摄下测量指针指向的刻度值，随后主动力控制器内逻辑控制模块复位，无需工作人员测出分段距离后进行插桩工作，实现了分段测量路面坡度的连续性并留存图片信息，避免工作人员读数出错。

14、采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

15、1、本发明提供的一种公路施工路面坡度检测装置，设置的坡度测量机构，利用重力作用，使刻度盘与测量指针可自适应地调整竖直状态，同时利用杠杆原理，通过调整微调滑块的重力作用施加在遮阳板上的相对位置，控制遮阳板上两侧的力矩大小，从而实现微调遮阳板的水平度与刻度盘的垂直度的技术效果，保证在检测装置行进过程中读数的准确性。

16、2、设置的方位控制机构，主动齿轮、从动齿轮与传动链条的设置，转动台转过一定角度进而使主动齿轮转过相同角度，主动齿轮的转动通过传动链条分别带动从动齿轮转动相同角度，从而使驱动轮转过相同的角度，通过齿轮与链条的传动，实现了转动角度的等效传递，统一控制转动方位，在进行检测装置更换方向测量路面坡度时，不必再进行装置的整体挪移，节省时间与人力。

17、3、利用杠杆原理，通过滑动架与稳定架分别定位相互垂直方向活动的楔形推块与连接推杆，同时通过固定杆提供支点，实现了圆周运动到线性运动再到圆周运动的转化，使驱动轮的动力既可作为行进动力又可作为清扫动力，节约能源，利用力臂的差异，实现清扫刷的大幅摆动，从而在驱动轮行进过程中及时扫除其前方杂物，同时，清扫刷在方位转换时对应转动，在驱动轮行进过程中进行路面清扫，使用方便。

18、4、利用等效替换原理结合分割原理，将驱动轮的转动替换为电动转杆的转动，通过驱动盘、第一记录盘、第二记录盘和第三记录盘的相对转动，使驱动轮总的转动圈数可通过第一记录盘、第二记录盘和第三记录盘上的标数直接读出，即代表转动圈数的百位数十位数和个位数，设置的驱动轮的周长可知，检测装置行进所经距离通过周长乘以圈数直接得出，不需工作人员再进行单独测量，且不受路面坡度变化的影响，量化驱动轮的行程。

19、5、通过信号传感带的设置结合驱动盘、第一记录盘、第二记录盘和第三记录盘相互传动结构的设置，主动力控制器可逻辑控制微型摄像头工作，分段拍摄下测量指针指向的刻度值，无需工作人员测出分段距离后进行插桩工作，实现了分段测量路面坡度的连续性并留存图片信息，避免工作人员读数出错。

20、6、利用两点确定一线的原理，设置的方位校准镜，保证检测装置的行进方向，避免出现偏移。

21、7、遮阳板的设置一方面遮蔽阳光对读数的影响，另一方面避免刻度盘上落灰影响读数。