專利名稱：一種可調整高度的水泥路面刻槽檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于路面測量技術領域，涉及一種可調整高度的水泥路面刻槽檢測裝置。
背景技術：
水泥路表面的刻槽深度對水泥路表面的宏觀構造起到了決定性的作用，是評價水泥路面抗滑性能的重要指標。一般來說，刻槽深度越大的水泥路面，可以提供較高的摩擦阻力，如果刻槽深度較小，導致路面抗滑能力降低，在設計年限較長時間內，車輛的行駛安全性未能得到有效保證，由此造成的水泥路面的交通事故增多，經濟損失較大。因此，研究水泥路面的抗滑能力具有十分重要的意義。水泥路面的宏觀構造對路面抗滑性能的作用還體現在其對視覺性能改善方面。一方面，宏觀構造有利于排水而能抑制濺水和噴霧現象，從而提高能見度。另一方面，良好的宏觀構造能使路面形成漫反射或維持最低水平的鏡面反射，提高能見度，進而大大降低了夜晚因視覺問題誘發交通事故的比率。因此，現階段的水泥路面的抗滑問題解決的重點之一就是檢測路面的刻槽磨損程度。一般用于檢測水泥路面抗滑性能中摩擦系數的設備有擺式摩擦系數儀、動態摩擦系數儀、鎖定輪型摩擦系數儀、側向力型摩擦系數儀、固定滑移率型摩擦系數儀、可變滑移率型摩擦系數儀。在這些測量儀器中有些是定點測量，不能連續測量，效率較低，有些只能用于現場測試，使用環境受到一定的限制。常用的檢測路面紋理深度的方法有斷面法、體積法和液體流出法。斷面法在有槽狀或坑狀表面構造的水泥混凝土路面上，測試結果受到一定的影響，并且測量面積小，效率低；體積法和液體流出法效率低，不易于潮濕天氣測量。綜上，現有檢測技術存在誤差大、效率低、造價昂貴等問題，研究一種自動化程度高、操作方便、效率高、檢測精確的水泥路面刻槽深度檢測裝置是十分有必要的。
發明內容針對上述現有檢測法存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在于，提供一種可調整高度的水泥路面刻槽檢測裝置，該裝置設計合理、效率高、所測數據準確、檢測精度高、使用方便。為了實現上述任務，本實用新型采取如下的技術解決方案:一種可調整高度的水泥路面刻槽檢測裝置，包括支架，支架通過四角上的四條支撐腿支撐；在支架上安裝有計算機、電源、電動機和滑軌，所述滑軌上安裝有能夠沿滑軌移動的激光三角測量裝置，該激光三角測量裝置包括帶有滑輪的架體以及安裝在該架體的激光器、發射透鏡、CCD相機和接收透鏡；激光器正對地面設置；發射透鏡設置在激光器發射光束的光路上且兩者距離為發射透鏡的焦距；接收透鏡與發射透鏡的連線平行于滑軌；接收透鏡和發射透鏡的法線的夾角為35° 50°，且兩者法線的交點落在地面上；C⑶相機設置在接收透鏡的上方且其靶面平行于接收透鏡；激光器發出的激光經過發射透鏡到達路面，經路面反射后由接收透鏡到達CXD相機；所述電動機與激光三角測量裝置的架體連接以驅動其沿滑軌移動；旋轉編碼器安裝在激光三角測量裝置的架體的滑輪上；在所述滑軌的每條軌道的兩端均安裝有激光測距儀，共有4個激光測距儀；電動機、激光測距儀、旋轉編碼器、激光器和CCD相機分別與計算機連接；計算機、旋轉編碼器、激光器和CCD相機分別與電源連接。本實用新型還包括如下其他技術特征:所述支架的四個支撐腿均能夠伸縮。所述的激光測距儀為徠卡D5激光測距儀。所述的激光器采用紅外線陣一字激光器。所述的(XD相機采用面陣(XD相機。所述接收透鏡和發射透鏡的法線的夾角為45°。本實用新型的自動調整高度的水泥路面刻槽檢測裝置，采用激光測距儀測量滑軌的端點到水泥路面的距離，再通過旋轉支架的支撐腿去調整高度，使四個端點到水泥路面的高度是一致的，從而確保激光三角測量裝置與所測的地面保持平行。紅外線陣一字激光光源垂直照射浙青路面的表面上的發射光由接收透鏡成像于CCD靶面上，由于實驗采用的是面陣CCD相機，可以對采集到的圖像進行實時，連續、快速的處理，通過激光三角測量原理計算得到路面的數據，并由多幅圖像數據恢復出路面的三維圖像。本實用新型降低了水泥路面刻槽深度測量的勞 動強度，提高了測量效率，且具有測量準確，精度高的優點。
圖1是本實用新型的裝置結構示意圖。圖2是激光三角法測量原理圖。Θ為圖中的標記分別表示:1、支架，2、計算機，3、電源，4、電動機，5、激光測距儀，6、滑軌，7、旋轉編碼器，8、激光三角測量裝置，9、激光器，10、發射透鏡，11、CXD相機，12、接收透鏡。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的可調整高度的水泥路面刻槽檢測裝置，包括支架1，支架I通過四角上的四條支撐腿支撐；在支架I上安裝有計算機2、電源3、電動機4和滑軌6，所述滑軌6上安裝有能夠沿滑軌6移動的激光三角測量裝置8，該激光三角測量裝置8包括帶有滑輪的架體以及安裝在該架體的激光器9、發射透鏡10、CCD相機11和接收透鏡12 ；激光器9正對地面設置；發射透鏡10設置在激光器9發射光束的光路上且兩者距離為發射透鏡10的焦距；接收透鏡12與發射透鏡10的連線平行于滑軌6 ;接收透鏡12和發射透鏡10的法線的夾角為Θ取35° 50°，本實施例中Θ為45°，且兩者法線的交點落在地面上；C⑶相機11設置在接收透鏡12的上方且其靶面平行于接收透鏡12 ;激光器9發出的激光經過發射透鏡10到達路面，經路面反射后由接收透鏡12到達C⑶相機11 ;所述電動機4與激光三角測量裝置的架體連接用以驅動其沿滑軌6移動；旋轉編碼器7安裝在激光三角測量裝置的架體的滑輪上，用以測量激光三角測量裝置在滑軌6上的位移；在所述滑軌6的每條軌道的兩端均安裝有激光測距儀5，共有4個激光測距儀5 ；電動機4、激光測距儀5、旋轉編碼器7、激光器9和CCD相機11分別與計算機2連接；計算機2、旋轉編碼器7、激光器9和CXD相機11分別與電源3連接。支架I的四個支撐腿均能夠伸縮，用以調節支撐腿的長度。本實施例中，電源3選用蓄電池，激光測距儀5為徠卡D5激光測距儀，激光器9采用紅外線陣一字激光器，CXD相機11采用面陣CXD相機。本實用新型進行水泥路面刻槽深度檢測的工作過程如下:測量之前，為了避免由于路面的情況不同，導致滑軌6與路面不平行，這樣拍出來的三維圖像就是傾斜的，與實際的路面不符，所以測量之前需要通過調整支架的四個支撐腿的長度使支架I上的滑軌6與路面平行。調整過程中，通過四個激光測距儀5測量滑軌6的四端與水泥路面的距離發送到計算機2，確定每個支撐腿需要調整的高度，直至調整到滑軌6與地面平行為止。開始測量時，激光三角測量裝置在電動機4的驅動下沿滑軌6移動，安裝在架體滑輪上的旋轉編碼器7被帶動后轉動，并將測得的激光三角測量裝置的位移信號轉換成電信號傳輸給計算機2，計算機2將電信號以觸發的形式發送給CCD相機11，以此控制CCD相機11的拍攝頻率，即CCD相機11以一定的間隔時間采集圖像，CCD相機11將采集到的圖像傳送給計算機2，計算機2從圖像中提取被測路面的垂直距離，由于水泥路面的各處刻槽深度不同，所以CXD相機11獲取的圖像像素坐標會有變化，計算機2根據坐標的差距由激光三角法測量原理的計算公式得出水泥路面刻槽深度的數據并恢復出水泥路面的三維形貌，用于評估水泥路面的抗滑 能力。
權利要求1.一種可調整高度的水泥路面刻槽檢測裝置，其特征在于，包括支架(I)，支架(I)通過四角上的四條支撐腿支撐；在支架(I)上安裝有計算機(2)、電源(3)、電動機(4)和滑軌(6)，所述滑軌(6)上安裝有能夠沿滑軌(6)移動的激光三角測量裝置(8)，該激光三角測量裝置(8)包括帶有滑輪的架體以及安裝在該架體的激光器(9)、發射透鏡(10)、C⑶相機(11)和接收透鏡(12);激光器(9)正對地面設置；發射透鏡(10)設置在激光器(9)發射光束的光路上且兩者距離為發射透鏡(10)的焦距；接收透鏡(12)與發射透鏡(10)的連線平行于滑軌(6);接收透鏡(12)和發射透鏡(10)的法線的夾角為35° 50°，且兩者法線的交點落在地面上；C⑶相機(11)設置在接收透鏡(12)的上方且其靶面平行于接收透鏡(12 ;激光器(9)發出的激光經過發射透鏡(10)到達路面，經路面反射后由接收透鏡(12)到達C⑶相機(11);所述電動機(4)與激光三角測量裝置的架體連接以驅動其沿滑軌(6)移動；旋轉編碼器(7)安裝在激光三角測量裝置的架體的滑輪上；在所述滑軌(6)的每條軌道的兩端均安裝有激光測距儀(5)，共有4個激光測距儀(5);電動機(4)、激光測距儀(5)、旋轉編碼器(7)、激光器(9)和C⑶相機(11)分別與計算機(2)連接；計算機(2)、旋轉編碼器(7)、激光器(9)和C⑶相機(11)分別與電源(3)連接。
2.如權利要求1所述的可調整高度的水泥路面刻槽檢測裝置，其特征在于，所述支架I的四個支撐腿均能夠伸縮。
3.如權利要求1所述的可調整高度的水泥路面刻槽檢測裝置，其特征在于，所述激光測距儀(5)為徠卡D5激光測距儀。
4.如權利要求1所述的可調整高度的水泥路面刻槽檢測裝置，其特征在于，所述激光器(9)采用紅外線陣一字激光器。
5.如權利要求1所述的可調整高度的水泥路面刻槽檢測裝置，其特征在于，所述CCD相機(11)采用面陣CXD相 機。
6.如權利要求1所述的可調整高度的水泥路面刻槽檢測裝置，其特征在于，所述接收透鏡(12)和發射透鏡(10)的法線的夾角為45°。
專利摘要本實用新型公開了一種可調整高度的水泥路面刻槽檢測裝置，包括支架，支架通過四條支撐腿支撐；支架上安裝計算機、電源、電動機和滑軌，滑軌上安裝有激光三角測量裝置，該激光三角測量裝置包括帶有滑輪的架體以及安裝在該架體的激光器、發射透鏡、CCD相機和接收透鏡；激光器正對地面設置；發射透鏡設置在激光器發射光束的光路上；電動機與激光三角測量裝置的架體連接以驅動其沿滑軌移動；旋轉編碼器安裝在激光三角測量裝置的架體的滑輪上；在所述滑軌的每條軌道的兩端均安裝有激光測距儀，共有4個激光測距儀；電動機、激光測距儀、旋轉編碼器、激光器和CCD相機分別與計算機連接；該裝置設計合理、效率高、所測數據準確、檢測精度高、使用方便。
文檔編號E01C23/01GK203113206SQ20132005644
公開日2013年8月7日 申請日期2013年1月31日 優先權日2013年1月31日
發明者李偉, 沙愛民, 孫朝云, 張娟, 袁夢霞, 任炳蘭, 郝雪麗 申請人:長安大學