專利名稱：用于礦質(zhì)混合料級配三維檢測的數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于礦質(zhì)混合料級配三維檢測自動采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
礦質(zhì)混合料和浙青材料充分粘結(jié)筑成的路面結(jié)構(gòu)稱為浙青路面，我國大部分高速公路和城市道路都采用浙青路面為主要路面形式，浙青路面具有表面平整無接縫、強度高、穩(wěn)定性好、行車振動小、噪音低、養(yǎng)護簡便等主要優(yōu)點，從二十世紀(jì)五十年代開始，浙青路面的修筑數(shù)量逐年增多，浙青混合料必定成為世界范圍內(nèi)最普遍的道路建筑材料，因此對浙青混合料的合理性檢測必定成為道路、建筑、信息等眾多學(xué)科研究的對象。礦質(zhì)混合料中集料的級配合理性以及集料的形態(tài)特征對浙青路面的性能具有顯著影響，具體表現(xiàn)在對浙青路面的低溫抗開裂能力、高溫抗變形能力、抗疲勞、耐久性、結(jié)構(gòu)適應(yīng)性、平整性、抗滑、降噪、排水等諸多方面的影響。因此對集料級配的檢測和顆粒形態(tài)特征的評價是決定浙青路面質(zhì)量高低的兩個重要環(huán)節(jié)，浙青路面工作在復(fù)雜的荷載應(yīng)力與環(huán)境條件下，為了保障浙青路面的路用性能，需要對浙青混合料的材料選擇、生產(chǎn)以及成型等過程實施嚴(yán)格的質(zhì)量控制。現(xiàn)行的質(zhì)量控制手段主要是全人工或者半人工的經(jīng)驗式的間接的試驗檢測方法，這些方法費力耗時、設(shè)備體積龐大、采集數(shù)據(jù)精度不高、并且檢測結(jié)果在很大程度上受到操作水平的影響，不能客觀反映所檢測的特征參數(shù)與浙青路面性能之間的關(guān)系。此外，這些試驗檢測技術(shù)多為單目標(biāo)檢測，即一項檢測只能檢驗一個特征參數(shù)，如集料的篩分，僅能得到集料的級配。有些集料顆粒形態(tài)特征的試驗檢測方法依據(jù)集料顆粒粒徑的不同而有所區(qū)別，如粗集料的棱角性檢測采用破碎面的個數(shù)來確定，而細(xì)集料顆粒則用松容空隙率的方法來間接表征，這使得檢測過程趨于復(fù)雜，也不利于理解棱角性的概念及其對浙青路面性能的影響。
發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本實用新型提供了一種用于礦質(zhì)混合料級配三維檢測自動采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠快速、直接、客觀的描述集料級配情況和集料顆粒的形態(tài)特征，有助于提升浙青路面的路用性能，提高礦質(zhì)混合料檢測的自動化進程，且不對環(huán)境造成污染，對道路交通行業(yè)的發(fā)展也將會有一定的促進作用，具有十分重要的意義。其有效解決了當(dāng)前試驗檢測多依靠人工的間接檢測方式，缺乏對集料顆粒形態(tài)特征直接客觀的評價，并且試驗檢測過程耗時較長，具有滯后性以及檢測得到的特征參數(shù)單一等難題。為了實現(xiàn)上述任務(wù)，達到預(yù)期結(jié)果，本實用新型采用如下技術(shù)解決方案。一種用于礦質(zhì)混合料級配三維檢測的數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)，包括長方形的固定支架、上位機，所述固定支架的長度方向上安裝有一對平行滑軌和與該平行滑軌相平行的金屬橫桿；所述平行滑軌與金屬橫桿位于同一水平面上；平行滑軌 上通過滑輪安裝有防塵箱，防塵箱內(nèi)設(shè)置紅外線激光器和面陣相機且防塵箱下方開口，所述紅外線激光器和面陣相機所成的平面與地面垂直，且紅外線激光器朝向地面，面陣相機鏡頭法線方向與紅外線激光器輸出的光線夾角為O 90° ;所述金屬橫桿上安裝有傳送帶，所述傳送帶的連接軸與步進電機連接，步進電機工作時可帶動傳送帶同步運動；所述防塵箱和傳送帶通過金屬板連接，步進電機驅(qū)動傳送帶運動，傳送帶通過垂直于傳送帶的金屬板帶動防塵箱沿一對滑軌運動；金屬板靠近傳送帶的一端上設(shè)置有豎直的金屬片；傳送帶一端的轉(zhuǎn)軸上安裝有編碼器；金屬橫桿上步進電機所在的一端安裝有光電控制開關(guān)；所述面陣相機、步進電機、光電控制開關(guān)、編碼器和電源分別與上位機連接，上位機通過指令控制步進電機工作。連接。所述上位機發(fā)出指令控制所述面陣相機、步進電機驅(qū)動控制模塊和編碼器，面陣相機采集獲得的數(shù)據(jù)傳送回上位機進行存儲。進一步的，所述金屬橫桿距離平行滑軌10 40cm。進一步的，所述面陣相機鏡頭前安裝有濾光片。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步的解釋說明。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的用于礦質(zhì)混合料級配三維檢測的數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)，包括長方形的固定支架6、上位機7，所述固定支架6的長度方向上安裝有一對平行滑軌11和與該平行滑軌11相平行的金屬橫桿14，平行滑軌11與金屬橫桿14位于同一水平面上，且金屬橫桿14距 平行滑軌10 40cm ；平行滑軌11上通過滑輪安裝有防塵箱1，防塵箱I內(nèi)設(shè)置紅外線激光器4和面陣相機2且防塵箱4下方開口，所述紅外線激光器4和面陣相機2所成的平面與地面垂直，且紅外線激光器4朝向地面，面陣相機2鏡頭法線方向與紅外線激光器4輸出的光線夾角為O 90° (優(yōu)選1°，5° ,10° );面陣相機2鏡頭前安裝有濾光片3用以濾除可見光；所述金屬橫桿14上安裝有傳送帶12，所述傳送帶12的連接軸與步進電機5連接，步進電機5工作時驅(qū)動傳送帶12同步運動；所述傳送帶12長度比防塵箱I的行程長，以避免防塵箱I在行進過程中越界；所述防塵箱I和傳送帶12通過垂直于傳送帶12的金屬板13連接,步進電機5驅(qū)動傳送帶12運動,傳送帶12通過金屬板13帶動防塵箱I沿一對滑軌11運動；金屬板13上靠近傳送帶12的一端設(shè)置有豎直的金屬片。傳送帶12 —端的轉(zhuǎn)軸上安裝有編碼器9。金屬橫桿14上步進電機5所在的一端安裝有光電控制開關(guān)8。所述面陣相機2、步進電機5、光電控制開關(guān)8、編碼器9和電源10分別與上位機7連接，上位機7通過指令控制步進電機5工作。連接。所述上位機7發(fā)出指令控制所述面陣相機2、步進電機驅(qū)動控制模塊7和編碼器9，面陣相機2采集獲得的數(shù)據(jù)傳送回上位機7進行存儲。本實用新型的工作原理如下:打開電源10，開啟上位機7，打開激光器4的電源使其開始工作。在上位機7發(fā)送指令控制步進電機5工作，步進電機5帶動傳送帶12開始傳動，傳送帶12通過金屬板13帶動防塵箱I沿著平行滑軌11移動。在移動過程中，傳送帶12 —端轉(zhuǎn)軸上安裝的編碼器9向上位機7發(fā)出傳送帶12的位移信息，上位機7處理該信息并根據(jù)處理結(jié)果控制面陣相機2采集圖像的時間間隔，以使其與步進電機5的行進速度相匹配；當(dāng)防塵箱(I移動到步進電機5跟前時，金屬板13上設(shè)置的豎直的金屬片遮擋光電控制開關(guān)8，光電控制開關(guān)8被觸發(fā)向上位機7發(fā)出脈沖，上位機7控制步進電機5停止工作，從而防塵箱I停止前進，整個采集工作結(jié)束。 ·
權(quán)利要求1.一種用于礦質(zhì)混合料級配三維檢測的數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)，其特征在于，包括長方形的固定支架(6)、上位機(7)，所述固定支架(6)的長度方向上安裝有一對平行滑軌(11)和與該平行滑軌(11)相平行的金屬橫桿(14);所述平行滑軌(11)與金屬橫桿(14)位于同一水平面上； 所述平行滑軌(11)上通過滑輪安裝有防塵箱(I)，防塵箱(I)內(nèi)設(shè)置紅外線激光器(4 )和面陣相機(2)且防塵箱(4)下方開口，所述紅外線激光器(4)和面陣相機(2)所成的平面與地面垂直，且紅外線激光器(4)朝向地面，面陣相機(2)鏡頭法線方向與紅外線激光器(4)輸出的光線夾角為O 90° ; 所述金屬橫桿(14)上安裝有傳送帶(12)，所述傳送帶(12)的連接軸與步進電機(5)連接，步進電機(5)工作時可帶動傳送帶(12)同步運動；所述防塵箱(I)和傳送帶(12)通過垂直于傳送帶(12 )的金屬板(13 )連接,步進電機(5 )驅(qū)動傳送帶(12 )運動,傳送帶(12 )通過金屬板(13)帶動防塵箱(I)沿一對滑軌(11)運動；金屬板(13)靠近傳送帶(12)的一端上設(shè)置有豎直的金屬片； 所述傳送帶(12 ) —端的轉(zhuǎn)軸上安裝有編碼器(9 );金屬橫桿(14)上步進電機(5 )所在的一端安裝有光電控制開關(guān)(8);所述面陣相機(2)、步進電機(5)、光電控制開關(guān)(8)、編碼器(9)和電源(10)分別與上位機(7)連接，上位機(7)通過指令控制步進電機(5)工作。連接。所述上位機(7)發(fā)出指令控制所述面陣相機(2)、步進電機驅(qū)動控制模塊(7)和編碼器(9)，面陣相機(2)采集獲得的數(shù)據(jù)傳送回上位機(7)進行存儲。
2.如權(quán)利要求1所述的用于礦質(zhì)混合料級配三維檢測的數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)，其特征在于，所述金屬橫桿(14)距離平行滑軌(11) 10 40cm。
3.如權(quán)利要求1所述的用于礦質(zhì)混合料級配三維檢測的數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)，其特征在于，所述面陣相機(2 )鏡頭 前安裝有濾光片(3 )。
專利摘要本實用新型公開了一種用于礦質(zhì)混合料級配三維檢測的數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)，包括固定支架、上位機，固定支架的長度方向上安裝有一對平行滑軌和與該平行滑軌相平行的金屬橫桿；平行滑軌上通過滑輪安裝有防塵箱，防塵箱內(nèi)設(shè)置紅外線激光器和面陣相機；金屬橫桿上安裝有傳送帶，傳送帶的連接軸與步進電機連接；傳送帶一端的轉(zhuǎn)軸上安裝有編碼器；金屬橫桿上安裝有光電控制開關(guān)；面陣相機、步進電機、光電控制開關(guān)、編碼器和電源分別與上位機連接，上位機通過指令控制步進電機工作。該系統(tǒng)有效解決了當(dāng)前試驗檢測多依靠人工的間接檢測方式，缺乏對集料顆粒形態(tài)特征直接客觀的評價，并且試驗檢測過程耗時較長，具有滯后性以及檢測得到的特征參數(shù)單一等問題。
文檔編號G01N15/02GK203117075SQ20132005627
公開日2013年8月7日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者孫朝云, 郝雪麗, 李偉, 沙愛民, 王鵬遠(yuǎn), 羅晶, 任炳蘭, 袁夢霞, 趙海偉 申請人:長安大學(xué)