專利名稱：路基剛度測試儀中可自動定心的位移傳感頭機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于道路測量中的路基剛度檢測裝置，具體涉及路基剛度測試中位移傳感頭機構(gòu)的結(jié)構(gòu)改進，以提高位移傳感器工作的可靠性。
背景技術(shù)：
在路基剛度測試中，路基剛度測試儀主要依賴電感式位移傳感器和力傳感器來檢測路面受到?jīng)_擊力時，路面的反彈位移和力的變化情況。電感式位移傳感器和力傳感器的工作好壞直接影響到測試的結(jié)果，而電感式位移傳感器的工作情況所產(chǎn)生的影響更為突出；由于路基剛度測試中電感式位移傳感器不能受到與測試沖擊力方向垂直的任何干擾力作用，并且它的安裝條件的限制使得該傳感器的定心要求較為嚴(yán)格。目前的路基剛度測試儀的位移傳感頭機構(gòu)均未具備自動對心功能，其一般結(jié)構(gòu)如圖1、圖2、圖3所示，承載板底盤6上安裝位移傳感器位移頭5的內(nèi)孔為圓柱孔，圖1所示為位移傳感頭機構(gòu)處于提升位置，位移傳感器外殼4由于無自動定心機構(gòu)，故它可能處于承載板底盤6的中心附近的任意位置；如圖2所示，本機構(gòu)處于準(zhǔn)備測量位置時，此時該位移傳感器外殼4軸線與承載板底盤6的中心無偏離或偏離不嚴(yán)重，可得到正確的測量數(shù)據(jù)；而如圖3所示，此時位移傳感器外殼4的軸線不處于承載板底盤6的中心，偏離嚴(yán)重，它們之間會有機械接觸，一旦系統(tǒng)工作，承載板底盤6在測量沖擊力的作用下，承載板底盤6與位移傳感器外殼4的接觸點上將產(chǎn)生垂直于沖擊力方向上的橫向作用力，使位移傳感器外殼4產(chǎn)生橫向擺動，從而使位移傳感器外殼4的輸出信號產(chǎn)生嚴(yán)重的畸變而失真，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不能正確反映路面的彈性變化。為防止上述現(xiàn)象的發(fā)生，目前的作法是增大電感式位移傳感器位移頭5與承載板底盤6內(nèi)孔之間的間隙，使兩者不容易接觸，但在工程實際測量中，純依賴此間隙不能完全防止上述不足現(xiàn)象的發(fā)生。因此，常常導(dǎo)致多次測量的數(shù)據(jù)作廢，使測量工作量增大，浪費大量的時間。而且在提升對中時，須垂直提升，這樣較為費力。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種可防止位移傳感器在測試過程中與承載板底盤之間機械接觸而對測量產(chǎn)生干擾、使輸出信號產(chǎn)生畸變而失真的現(xiàn)象，提高測試的可靠性且可減少測試工作量，使測量信號更為準(zhǔn)確有效的路基剛度測試儀中可自動定心的位移傳感頭機構(gòu)。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用下述技術(shù)方案。一種路基剛度測試儀中可自動定心的位移傳感頭機構(gòu)，包括底座、定位彈簧、其內(nèi)設(shè)有位移傳感器的位移傳感器外殼、承載板底盤和承載板外盤，所述承載板底盤裝設(shè)于承載板外盤中央所設(shè)安裝孔中，底座置于承載板底盤之上，位移傳感器外殼置于底座內(nèi)，位移傳感器外殼的上端與底座內(nèi)壁間設(shè)置定位彈簧，位移傳感器外殼底部的中央設(shè)有位移頭，所述位移頭置于承載板底盤所設(shè)中心孔內(nèi)，并與中心孔之間設(shè)有間隙，其特征在于所述位移傳感器外殼下端設(shè)有一個凸錐面，所述承載板底盤上端的中心設(shè)有一個與凸錐面相對的凹錐面。
作為本實用新型的進一步改進，所述凸錐面和凹錐面的錐角α為30°～60°)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于，在位移傳感器外殼下端設(shè)置下凸錐面，與承載板底盤上端中心所設(shè)凹錐面相配合，在路面剛度測試過程中可自動對心，確保位移傳感器外殼與承載板底盤之間在測試過程中不產(chǎn)生接觸性機械運動干涉，避免了位移傳感器受到垂直于該傳感器縱軸線方向的干擾力，從而避免了輸出信號產(chǎn)生畸變而失真的現(xiàn)象，提高了測試的可靠性，減少測試工作量，使所測得的位移信號能準(zhǔn)確地反映道路路面受到?jīng)_擊力作用時的振動變化過程，使測量信號更為準(zhǔn)確、有效。而且，本實用新型在提升對中時，可采取傾斜提升，較為省力。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)處于提升位置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)處于落下準(zhǔn)備測量位置位移傳感器外殼軸線無偏離或少偏離時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)處于落下準(zhǔn)備測量位置位移傳感器外殼軸線有嚴(yán)重偏離時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型實施例處于提升位置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型實施例處于落下準(zhǔn)備測量位置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的局部放大圖；圖7為本實用新型實施例處于傾斜提升的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中各標(biāo)號表示1、承載板外盤2、底座3、定位彈簧 4、位移傳感器外殼5、位移頭6、承載板底盤7、凸錐面8、凹錐面具體實施方式
如圖4、5所示，本實用新型的路基剛度測試儀中可自動定心的位移傳感頭機構(gòu)，包括底座2、定位彈簧3、其內(nèi)設(shè)有電感式位移傳感器的位移傳感器外殼4、承載板底盤6和承載板外盤1，承載板底盤6裝設(shè)于承載板外盤1中央所設(shè)安裝孔中，兩者緊固連接。底座2置于承載板底盤6之上，由緊固件固定，位移傳感器外殼4置于底座2內(nèi)，該位移傳感器外殼4的上端與底座2內(nèi)壁間設(shè)置定位彈簧3，位移傳感器外殼4底部的中央設(shè)有位移頭5，位移頭5置于承載板底盤6所設(shè)中心孔內(nèi)，并與中心孔之間設(shè)有一定間隙，該中心孔為一上小下大的階梯孔，位移頭5由軸徑較小的連接部和較大的測量頭部組成，位于位移頭5下端的測量頭部置于階梯孔的大頭內(nèi)，該測量頭部的外徑小于階梯孔大頭的內(nèi)徑，位于位移頭5上端的連接部則穿過階梯孔的小頭與位移傳感器外殼4底部相連，該連接部的外徑小于階梯孔小頭的內(nèi)徑，位移傳感器外殼4下端設(shè)有一個凸錐面7，承載板底盤6上端的中心設(shè)有一個與凸錐面7相對的凹錐面8，基于凸凹錐體在結(jié)合時能夠自動定心，解決了置于位移傳感器外殼4中的電感式位移傳感器在測試過程中與承載板底盤6之間的不對心問題；如圖6所示，凸錐面7和凹錐面8的錐角α為30°～60°，考慮到各項綜合因素最佳角度為40°。
如圖4、7所示，本實用新型提起(平提或斜提)時，其內(nèi)裝有電感式位移傳感器的位移傳感器外殼4，在安裝于底座2內(nèi)的定位彈簧3作用下下移，位移傳感器外殼4具有凸錐面7的一端與承載板底盤6上端的凹錐面8相結(jié)合，由于兩錐面的共同作用使位移傳感器外殼4自動地處于承載板底盤6的中心線上(電感式位移傳感器外殼4的縱軸線與承載板底盤6的中心軸線重合)，實現(xiàn)了電感式位移傳感器的自動定心；此時，位移頭5的下平面凸出于承載板底盤6的下平面。如圖5所示，當(dāng)本實用新型放置于待測道路路面時，承載板底盤6的下平面與待測地面接觸，與此同時，電感式位移傳感器外殼4底部的位移頭5的下平面也與待測地面接觸。由于位移頭5的下平面在提起時是凸出于承載板底盤6的下平面的，故此時位移傳感器外殼4會相對于承載板底盤6向上運動，使位移傳感器外殼4的下凸錐面7離開承載板底盤6上端的凹錐面8，位移傳感器外殼4與承載板底盤6分離，且位移傳感器外殼4的縱軸線與承載板底盤6的中心線軸線仍能保持重合。又由于位移傳感器外殼4底部的位移頭5的外徑小于承載板底盤6上中心孔的內(nèi)徑，實現(xiàn)了位移傳感器外殼4中的電感式位移傳感器與承載板底盤6之間的自動對心。確保位移傳感器外殼4與承載板底盤6之間在測試過程中不產(chǎn)生接觸性機械運動干涉，避免了電感式位移傳感器受到垂直于該傳感器縱軸線方向的干擾力，使所測得的位移信號能準(zhǔn)確地反映道路路面受到?jīng)_擊力作用時的振動變化過程，使測量信號更為準(zhǔn)確有效。而且，如圖7所示，本實用新型在提起定心時，可如圖4所示平提，也可如圖7所示斜提，由于本實用新型所應(yīng)用的設(shè)備有較大的自重重量，由此對操作人員來說更為方便省力。
權(quán)利要求1.一種路基剛度測試儀中可自動定心的位移傳感頭機構(gòu)，包括底座(2)、定位彈簧(3)、其內(nèi)設(shè)有位移傳感器的位移傳感器外殼(4)、承載板底盤(6)和承載板外盤(1)；所述承載板底盤(6)裝設(shè)于承載板外盤(1)中央所設(shè)安裝孔中，底座(2)置于承載板底盤(6)之上，位移傳感器外殼(4)置于底座(2)內(nèi)，位移傳感器外殼(4)的上端與底座(2)內(nèi)壁間設(shè)置定位彈簧(3)，位移傳感器外殼(4)底部的中央設(shè)有位移頭(5)，所述位移頭(5)置于承載板底盤(6)所設(shè)中心孔內(nèi)，并與中心孔之間設(shè)有間隙，其特征在于所述位移傳感器外殼(4)下端設(shè)有一凸錐面(7)，所述承載板底盤(6)上端的中心設(shè)有一個與凸錐面(7)相對的凹錐面(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路基剛度測試儀中可自動定心的位移傳感頭機構(gòu)，其特征在于所述凸錐面(7)和凹錐面(8)的錐角α為30°～60°。
專利摘要一種路基剛度測試儀中可自動定心的位移傳感頭機構(gòu)，包括底座、定位彈簧、其內(nèi)設(shè)有位移傳感器的位移傳感器外殼、承載板底盤和承載板外盤，承載板底盤裝設(shè)于承載板外盤中央所設(shè)安裝孔中，底座置于承載板底盤之上，位移傳感器置于底座內(nèi)，位移傳感器外殼的上端與底座內(nèi)壁間設(shè)置定位彈簧，位移傳感器外殼的底部設(shè)有位移頭，位移頭置于承載板底盤所設(shè)中心孔中，本實用新型的特點是位移傳感器外殼下端設(shè)有一凸錐面，承載板底盤上端的中心設(shè)有一與凸錐面相對的凹錐面。本實用新型可使位移傳感器自動定心，使所測得的位移信號能準(zhǔn)確反映道路路面受沖擊力作用時的振動變化過程，使測量信號更為準(zhǔn)確有效。
文檔編號G01N3/30GK2844895SQ20052005248
公開日2006年12月6日 申請日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
發(fā)明者查旭東, 袁翔, 李岳林, 周育才, 秦志斌, 曾志偉, 肖秋明, 張起森, 曾昭茂, 羅云飛 申請人:長沙理工大學(xué)