本發(fā)明涉及路面檢測領(lǐng)域,尤其是涉及一種瀝青路面檢測裝置。
背景技術(shù):
1、瀝青路面是公路及城市道路的重要組成部分,其施工質(zhì)量直接影響到道路的使用壽命和行車安全性。在瀝青路面施工過程中,壓實度和厚度是關(guān)鍵的質(zhì)量控制指標。傳統(tǒng)的檢測方法主要依賴人工操作,使用壓實度儀、核子密度儀、鉆芯法等工具進行檢測。這些方法不僅操作繁瑣,檢測效率低,而且對于大面積路面的檢測工作,耗時耗力,難以實現(xiàn)全覆蓋的高精度檢測。因此,研發(fā)一種高效、便捷、精確的全自動瀝青路面壓實度、厚度檢測裝置顯得尤為重要。現(xiàn)有技術(shù)中,盡管有部分自動化檢測裝置,但是檢測效率低下,許多裝置依賴手動進行傳感器的操作,檢測速度慢,無法滿足大面積路面的快速檢測需求。故而提出一種瀝青路面檢測裝置解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種瀝青路面檢測裝置,解決盡管有部分自動化檢測裝置,但是檢測效率低下,許多裝置依賴手動進行傳感器的操作,檢測速度慢,無法滿足大面積路面的快速檢測需求的問題。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種瀝青路面檢測裝置,包括:
3、殼體,殼體底端的四角處均設(shè)置有萬滑輪,且底端的中心處設(shè)置有檢測口;
4、隔板,其數(shù)量為兩個,依次設(shè)置在殼體中,將殼體的內(nèi)部隔出三個腔室;
5、升降檢測機構(gòu),內(nèi)置于殼體內(nèi)部最下放的腔室中,且其上的檢測部可從檢測口中穿出,對下方的瀝青路面進行檢測;
6、電池,內(nèi)置于殼體內(nèi)部中,并放置在其中一個隔板上;
7、數(shù)據(jù)處理器,內(nèi)置于殼體內(nèi)部中,并放置在另外一個隔板上;
8、控制和顯示面板,設(shè)置在殼體的頂部;
9、檢測部、電池、數(shù)據(jù)處理器以及控制和顯示面板之間電連接。
10、優(yōu)選方案中,升降檢測機構(gòu)包括兩個對稱設(shè)置的立桿和一個伸縮電缸,立桿的兩端分別與位于下方的隔板底部和殼體的內(nèi)底壁向連接,伸縮電缸的固定端與位于下方的隔板底部向連接,伸縮端與檢測部相連接,檢測部的頂部設(shè)置有兩個分別與兩個立桿滑動連接的滑動部;
11、檢測部包括底部呈開口狀的檢測箱,檢測箱中設(shè)置有托置板,托置板上貫穿設(shè)置有探測端朝下的超聲波傳感器和溫度傳感器。
12、優(yōu)選方案中,檢測方法包括:
13、s1、數(shù)據(jù)采集,通過超聲波傳感器向瀝青路面發(fā)射超聲波信號,并接收反射回的信號,同時使用溫度傳感器測量瀝青路面的當前溫度,以供溫度補償;
14、s2、信號處理,對接收到的超聲波信號進行帶通濾波,以濾除無關(guān)頻率,保留目標頻段信號,然后使用快速傅里葉變換分析頻譜,分離出有效信號,采用小波去噪算法和卡爾曼濾波算法去除環(huán)境噪聲并平滑信號,然后使用滑動窗口算法檢測回波峰值,并通過閾值判斷篩選出有效的峰值;
15、s3、溫度補償,根據(jù)當前溫度使用補償公式計算超聲波的實際傳播速度,公式為:
16、v(t)=v0·(1+α·(t-t0));
17、其中:v(t)是超聲波的實際傳播速度;
18、t是當前瀝青表面的溫度;
19、v0是基準溫度t0時的聲速;
20、α是溫度補償系數(shù),通過實驗數(shù)據(jù)確定;
21、s4、厚度和密度計算,根據(jù)超聲波發(fā)射和接收的時間差t,結(jié)合溫度補償后的聲速v(t)計算瀝青層的厚度d,公式為:
22、d=v(t)·t;
23、基于密度公式:
24、ρ=e/(k2·v(t)2);
25、利用材料的彈性模量e和聲速v(t)計算瀝青的密度ρ;
26、通過密度ρ與最大干密度ρc的比值計算壓實度k=ρ/ρc;
27、s5、校準過程,定期根據(jù)已知厚度和密度的標準樣本進行信號校準,以保證回波信號的峰值檢測準確性,在不同溫度條件下測量標準材料的聲速,擬合溫度補償系數(shù)α和基準聲速v0,使用實驗室獲得的材料彈性模量e和最大干密度ρc,更新密度計算參考值。
28、優(yōu)選方案中,殼體包括底殼,以及設(shè)置在底殼頂部的內(nèi)殼體和外殼體,內(nèi)殼體和外殼體的底部均為開口狀,其中,外殼體套裝在內(nèi)殼體的外部,且二者間設(shè)置有隔熱腔,升降檢測機構(gòu)、電池、隔板和數(shù)據(jù)處理器均設(shè)置在內(nèi)殼體中,控制和顯示面板設(shè)置在外殼體的頂部。
29、優(yōu)選方案中,外殼體的內(nèi)側(cè)設(shè)置有氣凝膠氈,內(nèi)殼體由五個面板組合而成,面板以及隔板的內(nèi)部均設(shè)有空腔,空腔內(nèi)設(shè)置有多個隔離板,將空腔隔離為多個腔室,每個腔室中均封裝有相變材料。
30、優(yōu)選方案中,底殼由下板件和上板件組成,其中,下板包括下板體,下板體的中心處設(shè)置有下開口,下開口的邊緣處設(shè)置有向上延伸的支撐框體,下板體的邊緣處設(shè)置有向上延伸的下對接框體,下板體的頂部也設(shè)置有氣凝膠氈;
31、上板件包括上板體,上板體的中心處設(shè)置有與下開口相適配的上開口,上板體的邊緣處設(shè)置有向下延伸并與下對接框體相對應的上對接框體,上對接框體與下對接框體的接觸面為相適配的楔形,且二者通過螺絲固定;
32、當下板件和上板件相連接時,兩者間形成有隔熱腔,且下開口與上開口形成檢測口。
33、優(yōu)選方案中,上板件還包括設(shè)置在頂部的外殼對接框體和內(nèi)殼對接框體,外殼對接框體和內(nèi)殼對接框體分別與外殼體和內(nèi)殼體的底端相對應,且接觸面為相適配的楔形,并通過螺絲固定。
34、優(yōu)選方案中,外殼體與內(nèi)殼體之間的隔熱腔中還設(shè)置有螺旋布置的水冷管,外殼體的頂部設(shè)置有水冷循環(huán)組件,其包括循環(huán)泵、水箱和散熱器,水冷管的進水口與循環(huán)泵的輸出端相連接,出水口與散熱器的輸入端相連接,散熱器的輸出端與水箱進口相連接,水箱的出口通過管道與循環(huán)泵的輸入端相連接。
35、優(yōu)選方案中,內(nèi)殼體側(cè)面的面板外側(cè)均設(shè)置有多個與水冷管相連接的熱傳導架,熱傳導架包括設(shè)置在面板外側(cè)呈倒“l(fā)”形的支撐架,支撐架的頂部設(shè)置有與水冷管相適配的弧形槽,支撐架的內(nèi)拐角處設(shè)置有多個斜支撐;
36、外殼體與內(nèi)殼體之間的隔熱腔中,以及內(nèi)殼體中均設(shè)置有溫度感應器。
37、優(yōu)選方案中,萬滑輪包括設(shè)置在殼體底端拐角處的延伸塊,延伸塊的底部設(shè)置有萬滑輪主體,頂部設(shè)置有可將其貫穿并鎖住萬滑輪主體的止鎖部件;
38、萬滑輪主體包括固定板、滑輪架和滑輪,滑輪可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在滑輪架中,滑輪架的頂部設(shè)置轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸的頂端穿過固定板中心處的軸承連接有限位板,轉(zhuǎn)軸的頂端設(shè)置有止鎖孔,止鎖孔的側(cè)壁上設(shè)置有連續(xù)的弧形卡槽,且弧形卡槽的頂端呈喇叭狀;
39、延伸塊的中心處設(shè)置有伸縮孔,伸縮孔的側(cè)壁上設(shè)置有下端為開口狀的伸縮槽,伸縮槽與弧形卡槽的尺寸相同;
40、止鎖部件包括設(shè)置在延伸塊頂部的固定件,固定件上設(shè)置有與伸縮孔相同的中心孔,中心孔的頂部設(shè)置有內(nèi)徑大于其直徑的套筒,套筒的頂端設(shè)置有內(nèi)徑小于其的卡環(huán),卡環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有缺口,伸縮孔、中心孔、套筒和卡環(huán)中可伸縮的插接有止鎖件,止鎖件包括插接在伸縮孔、中心孔、套筒和卡環(huán)的伸縮桿,伸縮桿底端的外側(cè)設(shè)置有與伸縮槽和弧形卡槽相適配的凸柱,凸柱活動設(shè)置在伸縮槽中,伸縮桿的頂部設(shè)置有連接口,連接口的側(cè)壁上設(shè)置有將其貫穿的旋轉(zhuǎn)槽,連接口中可旋轉(zhuǎn)的插接有連接軸,連接軸的外側(cè)設(shè)置有貫穿旋轉(zhuǎn)槽的旋轉(zhuǎn)鎖塊,旋轉(zhuǎn)槽的長度至少是旋轉(zhuǎn)鎖塊的兩倍,連接軸的頂部連接有t型軸,t型軸與固定件之間設(shè)置有套裝在其和伸縮桿外部的復位彈簧;
41、當伸縮桿完全插入止鎖孔中時,凸柱的頂端任位于伸縮槽中,且旋轉(zhuǎn)鎖塊位于卡環(huán)的下方。
42、本發(fā)明提供了一種瀝青路面檢測裝置,通過升降檢測機構(gòu),可以將檢測部件從檢測口處自動伸出,實現(xiàn)對瀝青路面進行自動化檢測,檢測數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)處理器進行處理,并通過控制和顯示面板展示結(jié)果,此設(shè)計大大提升了檢測的自動化水平,減少了人工干預,提高了檢測效率和精度,同時,通過超聲波傳感器的高精度信號處理、溫度補償、和密度計算,可以有效避免溫度變化對測量結(jié)果的影響,提供更準確的瀝青路面厚度和壓實度數(shù)據(jù),其次內(nèi)外殼體的雙層結(jié)構(gòu)、氣凝膠和相變材料的應用,以及水冷系統(tǒng)的引入,顯著提高了裝置的熱管理性能,有效地隔離外部熱量,同時通過水冷管道將內(nèi)部產(chǎn)生的熱量散發(fā),確保裝置在高溫環(huán)境下仍能穩(wěn)定工作,延長設(shè)備的使用壽命。