一种落锤式弯沉仪的移动标定装置及移动标定方法
【专利摘要】本发明提供一种落锤式弯沉仪的移动标定装置，包括：一移动标定支架、一加速度计以及一采集与通信板单元：加速度计和采集与通信板单元均安装在移动标定支架内，移动标定支架还被设置用于容置一个或多个被标定的弯沉传感器；加速度计和采集与通信板单元之间数据连接；采集与通信板单元包括处理单元及与之连接的信号调理单元、模数转换单元、USB转换接口单元以及通信单元，加速度计与所述信号调理单元连接，加速度计获取的加速度信号经信号调理单元调理后，输入模数转换单元进行模数转换处理，其输出加速度数字信号至通信单元，通信单元被设置用于将接收到的数据上传至一上位机。本发明还提出一种基于前述移动标定装置的移动标定方法。
【专利说明】一种落锤式弯沉仪的移动标定装置及移动标定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及仪器标定领域，具体而言涉及一种落锤式弯沉仪的移动标定装置及移 动标定方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国高速公路里程数的逐年增长，对高速公路实现科学的管理，已越来越受 到人们的重视。路面技术设计的重要指标是容许弯沉值。落锤式弯沉仪（FWD)这种动态 检测设备对路基路面弯沉的无损检测已越来越得到人们的认可，对FWD的开发和应用也取 得了大量的成果。FWD测定路面的动态弯沉，并可以反算路面的回弹模量。我国《公路路基 路面现场测试规程》（III 059-95)也已将FWD列为弯沉检测设备，对更深一步的开发使用 FWD，充分发挥FWD的优点，准确的评价路面的结构状况具有重要的现实意义。
[0003] 落锤式弯沉仪中的弯沉传感器及荷载传感器，由于自身设计原理的原因，随着使 用时间的增加，它们的标定参数会发生漂移，结果将导致检测数据不准确。如果不及时进行 重新校准，检测数据的准确性将得不到保障，直接影响检测工作的公正性。路面弯沉作为评 价道路质量的重要指标之一，检测数据必须准确可靠，这就需要厂家具备准确的校准平台。
[0004] 在国内，弯沉仪生产厂家一般都会设计绝对标定检定站，每年将设备返厂标定。但 这样做既不方便，也浪费大量的人力，物力，时间。
【发明内容】
[0005] 本发明目的在于提供一种落锤式弯沉仪的移动标定装置，小型化、轻量化，便携方 便，可实现移动标定。
[0006] 本发明的另一目的在于，提供一种落锤式弯沉仪的移动标定方法。
[0007] 本发明的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现，从属权利要求以另选或有 利的方式发展独立权利要求的技术特征。
[0008] 为达成上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
[0009] -种落锤式弯沉仪的移动标定装置，包括：一移动标定支架、一加速度计以及一采 集与通信板单元，其中：
[0010] 所述加速度计和采集与通信板单元均安装在移动标定支架内，所述移动标定支架 还被设置用于容置一个或多个被标定的弯沉传感器；
[0011] 所述加速度计和所述采集与通信板单元之间数据连接；
[0012] 所述采集与通信板单元包括一信号调理单元、一模数转换单元、一处理单元、一 USB转换接口单元以及一通信单元，模数转换单元、USB转换接口单元以及通信单元均与处 理单元连接；
[0013] 所述加速度计与所述信号调理单元连接，该加速度计获取的加速度信号经过信号 调理单元调理后，输入所述模数转换单元进行模数转换处理，其输出数字量的加速度信号 至通信单元，该通信单元被设置用于将接收到的数据通过网络上传至一上位机。
[0014] 进一步的实施例中，所述加速度计为MEMS型传感器。
[0015] 进一步的实施例中，该落锤式弯沉仪的移动标定装置还包括一安装在移动标定支 架内的控制盒，所述加速度计以及采集与通信板单元均设置在该控制盒内。
[0016] 进一步的实施例中，所述移动标定支架的顶部还安装一水平仪。
[0017] 进一步的实施例中，所述移动标定支架的底部还安装一万向节底座。
[0018] 进一步的实施例中，所述移动标定支架内还安装有横放的支撑座，用于容置所述 一个或多个被标定的弯沉传感器。
[0019] 根据本发明的改进，还提出一种落锤式弯沉仪的移动标定方法，包括：
[0020] 步骤1、提供一移动标定装置，该装置包括：一移动标定支架、一加速度计以及一 采集与通信板单元，其中：
[0021 ] 所述加速度计和采集与通信板单元均安装在移动标定支架内，所述移动标定支架 还被设置用于容置一个或多个被标定的弯沉传感器；
[0022] 所述加速度计和所述采集与通信板单元之间数据连接；
[0023] 所述采集与通信板单元包括一信号调理单元、一模数转换单元、一处理单元、一 USB转换接口单元以及一通信单元，模数转换单元、USB转换接口单元以及通信单元均与处 理单元连接；
[0024] 所述加速度计与所述信号调理单元连接，该加速度计获取的加速度信号经过信号 调理单元调理后，输入所述模数转换单元进行模数转换处理，其输出加速度数字信号至通 信单元，该通信单元被设置用于将接收到的数据通过网络上传至一上位机；
[0025] 步骤2、以一落锤式弯沉仪作为振动源进行落锤检测，通过将前述移动标定装置放 置在临近落锤式弯沉仪的位置以通过其加速度计获得加速度信号，经信号调理与模数转换 处理后，通过所述通信单元将加速度信号上传至上位机；
[0026] 步骤3、通过在上位机内进行运算处理得到一标定系数，所述运算处理包括：
[0027] 将前述加速度信号进行2次积分，得到位移信号s2,并以此位移信号s2与落锤式 弯沉仪直接振动所造成的路面弯沉值即位移信号si作比，得到此次标定的标定系数e :e =s2/sl；
[0028] 步骤4、重复上述步骤2-3,获取多次标定的标定系数e p i = 1，2, 3, . . .，n;以及
[0029] 步骤5、对前述多次标定的标定系数取平均值得到最终输出的标定系数
【权利要求】
1. 一种落锤式弯沉仪的移动标定装置，其特征在于，包括：一移动标定支架、一加速度 计以及一采集与通信板单元，其中： 所述加速度计和采集与通信板单元均安装在移动标定支架内，所述移动标定支架还被 设置用于容置一个或多个被标定的弯沉传感器； 所述加速度计和所述采集与通信板单元之间数据连接； 所述采集与通信板单元包括一信号调理单元、一模数转换单元、一处理单元、一USB转 换接口单元以及一通信单元，模数转换单元、USB转换接口单元以及通信单元均与处理单元 连接； 所述加速度计与所述信号调理单元连接，该加速度计获取的加速度信号经过信号调理 单元调理后，输入所述模数转换单元进行模数转换处理，其输出数字量的加速度信号至通 信单元，该通信单元被设置用于将接收到的数据通过网络上传至一上位机。
2. 根据权利要求1所述的落锤式弯沉仪的移动标定装置，其特征在于，所述加速度计 为MEMS型传感器。
3. 根据权利要求1所述的落锤式弯沉仪的移动标定装置，其特征在于，该落锤式弯沉 仪的移动标定装置还包括一安装在移动标定支架内的控制盒，所述加速度计以及采集与通 信板单元均设置在该控制盒内。
4. 根据权利要求1所述的落锤式弯沉仪的移动标定装置，其特征在于，所述移动标定 支架的顶部还安装一水平仪。
5. 根据权利要求1所述的落锤式弯沉仪的移动标定装置，其特征在于，所述移动标定 支架的底部还安装一万向节底座。
6. 根据权利要求1所述的落锤式弯沉仪的移动标定装置，其特征在于，所述移动标定 支架内还安装有横放的支撑座，用于容置所述一个或多个被标定的弯沉传感器。
7. -种落锤式弯沉仪的移动标定方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、提供一移动标定装置，该装置包括：一移动标定支架、一加速度计以及一采集 与通信板单元，其中： 所述加速度计和采集与通信板单元均安装在移动标定支架内，所述移动标定支架还被 设置用于容置一个或多个被标定的弯沉传感器； 所述加速度计和所述采集与通信板单元之间数据连接； 所述采集与通信板单元包括一信号调理单元、一模数转换单元、一处理单元、一USB转 换接口单元以及一通信单元，模数转换单元、USB转换接口单元以及通信单元均与处理单元 连接； 所述加速度计与所述信号调理单元连接，该加速度计获取的加速度信号经过信号调理 单元调理后，输入所述模数转换单元进行模数转换处理，其输出加速度数字信号至通信单 元，该通信单元被设置用于将接收到的数据通过网络上传至一上位机； 步骤2、以一落锤式弯沉仪作为振动源进行落锤检测，通过将前述移动标定装置放置在 临近落锤式弯沉仪的位置以通过其加速度计获得加速度信号，经信号调理与模数转换处理 后，通过所述通信单元将加速度信号上传至上位机； 步骤3、通过在上位机内进行运算处理得到一标定系数，所述运算处理包括： 将前述加速度信号进行2次积分，得到位移信号s2,并以此位移信号s2与落锤式弯沉 仪直接振动所造成的路面弯沉值即位移信号si作比，得到此次标定的标定系数ε:ε=s2/sl； 步骤4、重复上述步骤2-3,获取多次标定的标定系数ερi= 1，2, 3,. ..，η;以及 步骤5、对前述多次标定的标定系数取平均值得到最终输出的标定系数歹： i=\
【文档编号】E01C23/01GK104313987SQ201410568819
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】糜长军, 曾一军, 张戎, 程清远, 王海春, 贾飞, 陈琛 申请人:江苏苏科畅联科技有限公司