Устройство для контроля прочности дорожных одежд

Устройство для контроля прочности дорожных одежд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СО)оз СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 Е 01 С 23 07!

) а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3822497/29-33 (22) 12 ° 10.84 (46) 23;03.86. ° Бюл. Ф 11 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени автомобильно-дорожный институт (72) В.В.Карчихин, В.Е.Силантьев, С.С.Коновалов, Н.В.Борисюк и Б.А.Хейриш (53) 625.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1) 400800, кл, G 01 В 7/34, 1973.

Любота Н.И. Фотоэлектропрогибомер лазерного излучателя, Автомобильные дороги, 1976, У 12, с. 20. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ПРОЧНОСТИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД, содержащее источник излучения с фотоприемником и регистратор, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повьппения точности контроля, оно снабжено двумя вычитателями, двумя амплитудными де-1 текторами и четырьмя сумматорами, при этом источник излучения установлен на теодолите, фотоприемник выпол; нен иэ четырех фотодиодов, причем первый фотодиод соединен с первыми входами первого и второго сумматоров, второй фотодиод соединен с первым входом третьего сумматора и с вторым входом первого сумматора, третий фотодиод соединен с первым входом четвертого сумматора и вторымвходом второго сумматора, а четвертый фотодиод соединен с вторыми входами третьего и четвертого сумматоров, выходы первого и четвертого сумматоров подключены к соответствующим входам первого вычитателя, выход которого через первый амплитудный детектор подклю- чен к первому входу регистратора, к второму входу которого через второй амплитудный детектор подключен выход второго вычитателя, входы которого подключены к выходам второго и треть-. его сумматоров.

1219702 2

Изобретение относится к строительству и эксплуатации дорог и может най. ти применение для контроля прочности дорожных одежд по величине упругого прогиба и величине горизонтального смещения при изгибе как при статическом, так и при динамическом нагружениях.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — структурная схема устройства.

Устройство для контроля прочности дорожных одежд содержит источник 1

Излучения (лазерный) с оптической насадкой 2, установленный на теодолите 3, размещенном на регулировочном кронштейне 4, фотоприемник 5 излучения, состоящий из четырех независимых позиционно-чувствительных элементов-фотодиодов 6 — 9, снабженный блендой 1.0 и установленный на держателе 11. Кроме того, устройство содержит сумматоры 12 — 15, вычитатели 16 и 17, амплитудные детекторы 18 и 19 и регистратор 20.

Устройство работает следующим образом.

Фотоприемник 5 с блендой 10, предназначенной для снижения влияния фоновых эасветок и боковых помех на работу устройства, размещенный на держателе 1 i устанавливается в зоне приложения нагрузки, например, между спаренными колесами, передающими динамическую или статическую нагрузку на контролируемую дорожную одежду.

На расстоянии не менее пяти метров от зоны .приложения нагрузки (при меньшем расстоянии, точность измерений снижается из-за попадания лазерного излучателя в чашу прогиба) устанавливается лазерный излучатель i> создающий непрерывный световой луч.

Этот луч проходит через систему зеркал оптической насадки ? и попадает в скуляр теодолита 3, который путем фокусировки обеспечивает необходимый диаметр лазерного луча в любой точке рабочей дистанции. Выходящий луч из теодолита 3 используются в качестве базовой линии, относительно которой производится нулевой отсчет величин, вертикального прогиба и горизонтального смещения дорожной одежды при изгибе, При этом по ложение базовой линии можно менять в пространстве при помощи регулиро50

S5 поступает на один из входов сумматора 12, на другой вход которого поступает сигнал с выхода фотодиода 7. Суммарный сигнал с выхода сумматора 12 поступает на один иэ входов вычитателя

16. Одновременно с этим процессом сигнал с выхода фотодиода 8 поступает на один из входов сумматора 13, на другой вход которого поступает

:вочного кронштейна 4, позволяющего перемещать лазерный луч в вертикальном и горизонтальном направлениях, с целью его наведения на фотоприемник.

Измерение двух прочностных параметров дорожной одежды: вертикального прогиба и горизонтального смещения дорожной одежды при изгибе про10 изводится в два этапа: совмещение базовой линии, т. е. оптического центра лазерного излучателя с геометрическим центром фотоприемника с помощью регулировочного кронштейна, совмещение контролируется по цифровому индикатору регистратора; создание статической или динамической нагрузки и измерение максимальных значений вертикального прогиба и горизонтального смещения при изгибе, При наведении луча на светочувствительную поверхность фотоприемника

5 все его позиционно-чувствительные ,элементы 6 — 9 воспринимают световые потоки лазерного излучения и преобра зуют их в независимые электрические сигналы, пропорциональные величинам световых потоков.

При совпадении оптической оси лазерного луча с геометрическим центром фотоприемника 5 его все фотодиоды 6 — 9 воспринимают равные световые потоки и преобразуют их соответственно в равные между собой электрические сигналы. При действии нагрузки происходит перемещение дорожной одежды, а вместе с ним держателя 11 с фотоприемником 5, в результате чего происходит смещение геометрического центра фотоприемника 5 относительно базовой прямой и появляются сигналы рассогласования, пропорциональные величинам перемещений дорожной одежды в вертикальном и горизонтальном направлениях.

Так как устройство измеряет одновременно два прочностных параметра дорожной одежды, то при измерении вертикального прогиба прочностных параметров сигнал с выхода фотодиода 6 стиг.2

Составитель А. Кузнецов

Редактор П. Коссей Техред И.Верес Корректор А. Обручар

Заказ 1240/39 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г., Ужгород, ул. Проектная, 4

3 12 сигнал с выхода фотодиода 9. Суммарный сигнал с выхода сумматора 13 поступает на другой вход вычитателя 16, в котором происходит алгебраическое вычитание суммарных сигналов, в результате этой операции на выходе вы.читателя 16 вырабатывается сигнал, пропорциональный разности двух суммарных сигналов. Этот сигнал поступает на вход амплитудного детектора

18, обеспечивающего запоминание максимального значения сигнала, характеризующего максимальное перемещение дорожной одежды при действии нагрузки. С выхода амплитудного детектора

18 сигнал поступает на регистратор 20, который осуществляет регистрацию амплитудного значения прогиба.

В то же время при измерении горизонтального смещения дорожной одежды при изгибе сигнал с выхода фотодиода 6 поступает на один их входов . сумматора 14, на другой вход которого поступает сигнал с выхода фотодиода 9. В результате суммирования этих сигналов с выхода сумматора 14 сигнал поступает на один их входов вычитателя 17. Сигнал с выхода фотодиода 8 поступает на один из входов суммато19702 4 ра 15, на другой вход которого поступает сигнал с выхода фотодиода 9.

Суммарный сигнал с вЫхода сумматора

15 поступает на другой вход вычитателя 17, в результате вычитания на выходе его формируется сигнал, пропорциональный разности суммарных сигналов. Этот сигнал поступает на вход амплитудного детектора 19, запоминаю1б щего максимальное значение сигнала, характеризующего максимальное перемещение дорожной одежды в горизонтальной плоскости при действии нагрузки.

С выхода амплитудного детектора 19 сигнал поступает на регистратор 20.

Таким образом, устройство для контроля прочности дорожных одежд, сочетающее повышенную точность с высоким быстродействием, позволяет применить его для измерения прочностных параметров как при статических, так и динамических нагружениях, а также для периодической проверки точности и тарировки измерительных устройств, применяемых для контроля прочности дорожной одежды.

Одновременное измерение вертикального прогиба и горизонтального смещения при изгибе повышает информативную. способность устройства.