手持式公路路面瀝青攤鋪測(cè)厚測(cè)溫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及公路浙青路面施工質(zhì)量控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種路面浙青攤鋪厚度 和施工溫度的手持式測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在公路浙青路面的施工過程中，施工溫度和攤鋪厚度是進(jìn)行施工質(zhì)量控制的兩個(gè) 關(guān)鍵因素 [1]，對(duì)施工溫度和攤鋪厚度進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)從而及時(shí)反饋調(diào)整施工措施對(duì)保證施工 質(zhì)量、控制施工成本意義重大。根據(jù)現(xiàn)行的《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)， 浙青混合料的施工溫度采用具有金屬探針的插入式數(shù)顯溫度計(jì)測(cè)量，由于需要人工進(jìn)行讀 數(shù)和數(shù)據(jù)記錄，人為因素干擾大，管理粗放。對(duì)于攤鋪厚度的人工測(cè)量，目前一般采用的方 法是鋼釬套一個(gè)礦泉水瓶蓋插入松鋪層，再用刻度尺測(cè)量鋼釬插入深度來獲得測(cè)量數(shù)據(jù)。 這種方法由于無法保證鋼釬垂直插入和測(cè)量尺精度不高，存在很大的誤差。
[0003] 針對(duì)上文中提到的傳統(tǒng)攤鋪厚度測(cè)量方法存在的問題，多種便攜式攤鋪厚度測(cè)量 裝置被發(fā)明了出來。申請(qǐng)日為2014年3月12日，公告號(hào)為CN 203731990的中國(guó)實(shí)用新 型專利公開了一種浙青路面攤鋪厚度測(cè)量尺[2]，該測(cè)量尺由于測(cè)量滑塊為一面積較大的圓 盤，并結(jié)合彈簧的固定作用，保證了測(cè)量尺與攤鋪面的垂直，降低了測(cè)量的誤差；專利號(hào)為 ZL200920264979. 8的實(shí)用新型專利公開了一種浙青混凝土熱鋪層厚度測(cè)量?jī)x[3]，該測(cè)量?jī)x 利用游標(biāo)卡尺的原理，同時(shí)設(shè)置有主尺和動(dòng)尺，大大提高了測(cè)量的精度。但是上述這些裝置 [2_3]均需通過人工讀數(shù)，人為因素干擾大；且無法同時(shí)測(cè)得浙青混合料的溫度。
[0004] 綜上所述，當(dāng)前浙青路面施工中采用的溫度、厚度檢測(cè)方法受人為因素影響大、數(shù) 字化水平低、監(jiān)管約束力不強(qiáng)。一方面，由于采集到的溫度、厚度信息僅限于施工現(xiàn)場(chǎng)使用， 無法實(shí)現(xiàn)施工信息的數(shù)字化管理，不便于后續(xù)的施工質(zhì)量的全面評(píng)估；另一方面，測(cè)點(diǎn)信息 不帶有地理屬性，不利于確定所測(cè)溫度（或厚度）對(duì)應(yīng)的位置，從而無法及時(shí)對(duì)相關(guān)指標(biāo)不 合格區(qū)域進(jìn)行反饋補(bǔ)救。另外，溫度、厚度分開測(cè)量，需要消耗較大的人力物力，不利于施工 作業(yè)向集約型發(fā)展。因此，研發(fā)一種基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，集溫度測(cè)量、厚度測(cè)量和GPS定位于一 體的手持式自動(dòng)測(cè)量裝置對(duì)于實(shí)現(xiàn)施工過程信息的數(shù)字化管理、提高浙青路面施工質(zhì)量有 重要實(shí)踐意義。
[0005] 參考文獻(xiàn)
[0006] [1]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范，JTG F40-2004[S]. 北京：人民交通出版社，2004
[0007] [2]李洪賓.一種浙青路面攤鋪厚度測(cè)量尺[P].中國(guó)，實(shí)用新型專利， 201420122470. 0,2014
[0008] [3]胡忠錄.一種浙青混凝土熱鋪層厚度測(cè)量?jī)x[P].中國(guó)，實(shí)用新型專利， 200920264979. 8,2010

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供集溫度測(cè)量、厚度測(cè)量和GPS定位于一體的手持式 自動(dòng)測(cè)量裝置，用以實(shí)現(xiàn)施工過程信息的數(shù)字化管理、提高浙青路面施工質(zhì)量。為此，本發(fā) 明采取的技術(shù)方案是，手持式公路路面浙青攤鋪測(cè)厚測(cè)溫裝置，
[0010] 包括手持裝置、溫度和厚度采集模塊、集成控制器模塊、個(gè)人數(shù)碼助理或掌上電腦 PDA (Personal Digital Assistant)模塊； toon] 手持裝置由外殼、活動(dòng)手柄、扭力輪轂和調(diào)零裝置構(gòu)成，活動(dòng)手柄上固定有溫度傳 感器探頭和位移傳感器拉繩，并在靠近外殼處設(shè)有鎖死按鈕，只有按住該按鈕時(shí)活動(dòng)手柄 才可沿滑槽上下移動(dòng)，當(dāng)其移動(dòng)到滑槽最頂端時(shí)，位移傳感器拉繩位移量為零；扭力輪轂是 一個(gè)帶扭力彈簧的輪轂，溫度傳感器的輸出線纏繞在其上，以防干擾到旁邊的位移傳感器 的拉繩；調(diào)零裝置由調(diào)零螺母和調(diào)零旋緊螺絲構(gòu)成，通過調(diào)節(jié)調(diào)零裝置來保證溫度傳感器 探頭感溫端與裝置底面平齊，避免探頭磨損或活動(dòng)手柄不回歸滑槽最頂端就進(jìn)行測(cè)量所造 成的誤差；測(cè)量時(shí)，手持裝置放置在剛攤鋪的浙青路面表面，在PDA模塊顯示的厚度值歸零 后，向下按動(dòng)活動(dòng)手柄，直至探頭接觸到攤鋪基面為止；
[0012] 溫度和厚度采集模塊包括溫度傳感器和位移傳感器兩部分，溫度傳感器探頭和位 移傳感器拉繩固定在活動(dòng)手柄上，當(dāng)活動(dòng)手柄沿滑槽上下移動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)溫度傳感器探頭 進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)并拉出或收回位移傳感器的拉繩；溫度傳感器和位移傳感器分別將實(shí)時(shí)測(cè) 得的表征溫度和位移的模擬信號(hào)輸出到集成控制器模塊的數(shù)據(jù)控制器；位移傳感器拉繩的 伸縮軌跡與溫度傳感器探頭平行，因此拉繩的伸縮量直接反映了探頭移動(dòng)的距離，只要將 探頭接觸基面時(shí)位移傳感器輸出的位移值減去接觸攤鋪面時(shí)的位移值，便可得到攤鋪厚度 值；
[0013] 集成控制器模塊安裝在手持裝置上，包括供電電源和數(shù)據(jù)控制器；供電電源向數(shù) 據(jù)控制器供電并通過控制器向位移傳感器輸出12V電壓；數(shù)據(jù)控制器按一定時(shí)間間隔接收 溫度傳感器和位移傳感器傳來的溫度值和位移值，并將當(dāng)前的溫度值和位移值以及由該控 制器的標(biāo)識(shí)碼ID確定的測(cè)量裝置號(hào)發(fā)送到PDA模塊并由其進(jìn)行輸出。
[0014] PDA模塊包括GPS定位模塊、照相模塊、人機(jī)交互模塊和無線通訊模塊；GPS定位模 塊采集當(dāng)前測(cè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)；照相模塊通過PDA模塊自帶的攝像頭采集測(cè)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)照片；人 機(jī)交互模塊通過編制的客戶端軟件實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前測(cè)點(diǎn)的溫度值、厚度值和位置坐標(biāo)，并接 收用戶指令進(jìn)行施工面設(shè)定、厚度值歸零、溫度類型設(shè)定和拍照，然后將包括當(dāng)前采集的測(cè) 點(diǎn)施工面屬性、位置坐標(biāo)、采樣時(shí)間、溫度值及其類型、厚度值、設(shè)備ID號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)照片的信 息通過無線通訊模塊發(fā)送至遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用服務(wù)器。
[0015] 數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用服務(wù)器，用于實(shí)時(shí)接收PDA模塊傳來的測(cè)點(diǎn)的施工面屬性、位置坐 標(biāo)、采樣時(shí)間、溫度值及其類型、厚度值、設(shè)備ID號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)照片，進(jìn)行存儲(chǔ)，以供后續(xù)的數(shù)據(jù) 查詢、統(tǒng)計(jì)分析和質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控等應(yīng)用。
[0016] PDA模塊包括GPS定位模塊、照相模塊、人機(jī)交互模塊和無線通訊模塊，GPS定位模 塊可采集當(dāng)前測(cè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。照相模塊通過PDA模塊自帶的攝像頭采集測(cè)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)照片。 人機(jī)交互模塊通過編制的客戶端軟件實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前測(cè)點(diǎn)的溫度值、厚度值和位置坐標(biāo)，并 接收用戶指令進(jìn)行施工面設(shè)定、厚度值歸零、溫度類型設(shè)定和拍照，然后將當(dāng)前采集的測(cè)點(diǎn) 施工面屬性、位置坐標(biāo)、采樣時(shí)間、溫度值及其類型、厚度值、設(shè)備ID號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)照片等信息 通過無線通訊模塊發(fā)送至遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用服務(wù)器。
[0017] 施工面設(shè)定是確定當(dāng)前測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的標(biāo)段、樁號(hào)范圍、攤鋪分層以及分區(qū)；厚度值 歸零操作可避免位移傳感器拉繩不回到初始位置，即開始測(cè)量所帶來的誤差，此時(shí)數(shù)據(jù)控 制器傳來一個(gè)非零位移值；溫度類型設(shè)定是確定當(dāng)前所測(cè)溫度值對(duì)應(yīng)的工況，包括到場(chǎng)溫 度、攤鋪溫度、初壓溫度、復(fù)壓溫度和終壓溫度；無線通訊模塊將測(cè)點(diǎn)的施工面屬性、位置坐 標(biāo)、采樣時(shí)間、溫度值及其類型、厚度值、設(shè)備ID號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)照片通過GPRS(General Packet Radio Service)或 CDMA (Code Division Multiple Access)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用 服務(wù)器中；為防止GPRS網(wǎng)絡(luò)或CDM網(wǎng)絡(luò)意外中斷時(shí)，無法發(fā)送及丟失采集的數(shù)據(jù)，在無線 通訊模塊中增加數(shù)據(jù)緩存模塊，對(duì)上述無法正常發(fā)送的信息進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0018] 集成控制器模塊與PDA模塊間的通訊采用有線連接，或采用藍(lán)牙無線通訊方式。
[0019] 在數(shù)據(jù)控制器下部、位移傳感器周邊和手抓握處等關(guān)鍵區(qū)域鋪設(shè)隔熱橡膠。
[0020] 與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)與效果：
[0021] 本發(fā)明是一種能同時(shí)實(shí)現(xiàn)公路路面浙青攤鋪厚度測(cè)量和施工溫度測(cè)量的手持式 自動(dòng)測(cè)量裝置。其有益效果如下：
[0022] (1)實(shí)現(xiàn)了浙青路面攤鋪厚度和施工溫度的自動(dòng)采集、實(shí)時(shí)顯示及遠(yuǎn)程存儲(chǔ)，減少 了人為干擾，有利于實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量管理由粗放型向集約型的轉(zhuǎn)變；
[0023] (2)可確定采樣點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)和相應(yīng)的溫度厚度，有助于直觀、準(zhǔn)確地指示質(zhì)量不合 格時(shí)所對(duì)應(yīng)的路面位置，便于指導(dǎo)不合格區(qū)域的質(zhì)量補(bǔ)救；
[0024] (3)實(shí)現(xiàn)攤鋪厚度和施工溫度的遠(yuǎn)程入庫存儲(chǔ)，為后續(xù)數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)分析和質(zhì)量 實(shí)時(shí)監(jiān)控等應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0025] 圖1本發(fā)明組成框圖；
[0026] 圖2手持裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖中：11、外殼 12、活動(dòng)手柄 13、鎖死按鈕 14、滑槽
[0028] 15、調(diào)零螺母 16、調(diào)零旋緊螺絲17、扭力輪轂21、溫度傳感器
[0029] 22、位移傳感器31、數(shù)據(jù)控制器 32、供電電源。
[0030] 圖3本發(fā)明集成原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 本系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示，包括手持裝置、溫度和厚