本發(fā)明涉及路面取樣，具體涉及一種路面施工質(zhì)量檢測(cè)用取芯裝置。

背景技術(shù)：

1、路面取芯裝置是一種專業(yè)設(shè)備，主要用于從路面上鉆取芯樣以進(jìn)行質(zhì)量和結(jié)構(gòu)分析。路面取芯裝置廣泛應(yīng)用于道路建設(shè)、養(yǎng)護(hù)、維修以及科研領(lǐng)域。它可以幫助了解道路的結(jié)構(gòu)、材料和性能，檢測(cè)道路平整度、強(qiáng)度等指標(biāo)，診斷路面病害并支持道路材料新技術(shù)和新工藝的研究。

2、路面取芯裝置主要通過鉆探技術(shù)工作，使用高速旋轉(zhuǎn)的鉆頭在路面上鉆取芯樣，鉆頭通常由高強(qiáng)度、高耐磨性的合金鋼或硬質(zhì)合金制成，并配備冷卻系統(tǒng)以防止鉆頭過熱。目前的路面取芯裝置多采用傳統(tǒng)的高速旋轉(zhuǎn)取芯方式，這種方式在硬質(zhì)路面上表現(xiàn)良好，但在軟質(zhì)或新鋪裝路面上則存在明顯不足。特別是在分層明顯的軟質(zhì)路面或新鋪裝路面的取芯過程中，由于路面材料的抗剪強(qiáng)度較低，鉆頭轉(zhuǎn)速不合適容易導(dǎo)致芯樣在提取過程容易發(fā)生破裂或破碎，影響對(duì)芯樣檢測(cè)的準(zhǔn)確性，也增加了施工的檢測(cè)成本和時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中鉆頭轉(zhuǎn)速不合適容易導(dǎo)致芯樣在提取過程容易發(fā)生破裂或破碎的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種路面施工質(zhì)量檢測(cè)用取芯裝置，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、本發(fā)明提供了一種路面施工質(zhì)量檢測(cè)用取芯裝置，本體包含連接筒和取樣桶，本體還包含轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括數(shù)據(jù)采集模塊，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)分析模塊和調(diào)節(jié)模塊；

3、所述數(shù)據(jù)采集模塊的信號(hào)輸出端連接所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)分析模塊的信號(hào)輸入端，所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)分析模塊的信號(hào)輸出端連接所述調(diào)節(jié)模塊的信號(hào)輸入端；所述調(diào)節(jié)模塊用于控制取芯裝置的轉(zhuǎn)速；

4、所述數(shù)據(jù)采集模塊用于通過連接筒上的壓力傳感器采集取芯過程中的壓力值，通過取樣桶上的編碼器采集取芯過程中的位移量和初始?jí)簩?shí)位移量；將取芯過程中每個(gè)采樣時(shí)刻的壓力值和位移量，以及初始?jí)簩?shí)量傳輸至轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)分析模塊；

5、所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)分析模塊用于依據(jù)初始?jí)簩?shí)位移量確定取芯過程起始的轉(zhuǎn)速；在取芯過程中，根據(jù)時(shí)序上壓力值變化的顯著程度確定分層時(shí)刻；

6、在分層時(shí)刻后，根據(jù)當(dāng)前采樣時(shí)刻前時(shí)序上壓力值變化程度和位移量分別與分層時(shí)刻的分布差異情況，獲得當(dāng)前采樣時(shí)刻的道路硬度變化度；根據(jù)當(dāng)前采樣時(shí)刻在壓力值變化程度和位移量上與分層時(shí)刻的接近程度，獲得當(dāng)前采樣時(shí)刻的芯樣銜接剪切受力度；

7、在分層時(shí)刻后，根據(jù)當(dāng)前采樣時(shí)刻的壓力值變化情況，以及道路硬度突變度和芯樣銜接剪切受力度，結(jié)合時(shí)序上前一采樣時(shí)刻的轉(zhuǎn)速，獲得當(dāng)前采樣時(shí)刻的轉(zhuǎn)速調(diào)整量；

8、將轉(zhuǎn)速調(diào)整量輸入調(diào)節(jié)模塊對(duì)當(dāng)前采樣時(shí)刻的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。

9、進(jìn)一步地，所述道路硬度變化度的獲取方法包括：

10、在當(dāng)前采樣時(shí)刻前，根據(jù)每個(gè)采樣時(shí)刻與分層時(shí)刻在壓力值的偏差程度以及位移量的接近程度，獲得每個(gè)采樣時(shí)刻的變化偏離度；

11、結(jié)合當(dāng)前采樣時(shí)刻前所有采樣時(shí)刻的變化偏離度，獲得當(dāng)前采樣時(shí)刻的道路硬度變化度。

12、進(jìn)一步地，所述變化偏離度的獲取方法包括：

13、對(duì)于當(dāng)前采樣時(shí)刻前任意一個(gè)采樣時(shí)刻，將分層時(shí)刻的壓力值與該采樣時(shí)刻的壓力值的差異，作為該采樣時(shí)刻的壓力偏差度；

14、將該采樣時(shí)刻的位移量與分層時(shí)刻的位移量的差異進(jìn)行負(fù)相關(guān)映射，獲得該采樣時(shí)刻的分布置信度；

15、結(jié)合該采樣時(shí)刻的壓力偏差度與分布置信度，獲得該采樣時(shí)刻的變化偏離度。

16、進(jìn)一步地，所述芯樣銜接剪切受力度的獲取方法包括：

17、根據(jù)分層時(shí)刻與當(dāng)前采樣時(shí)刻在壓力值變化上的差異程度，獲得當(dāng)前采樣時(shí)刻的突變承受指標(biāo)；

18、根據(jù)分層時(shí)刻的位移量在當(dāng)前采樣時(shí)刻位移量中的占比情況，獲得當(dāng)前采樣時(shí)刻的距離承受指標(biāo)；

19、結(jié)合當(dāng)前采樣時(shí)刻的突變承受指標(biāo)和距離承受指標(biāo)，獲得當(dāng)前采樣時(shí)刻的芯樣銜接剪切受力度。

20、進(jìn)一步地，所述根據(jù)分層時(shí)刻與當(dāng)前采樣時(shí)刻在壓力值變化上的差異程度，獲得當(dāng)前采樣時(shí)刻的突變承受指標(biāo)，包括：

21、將分層時(shí)刻的壓力值與時(shí)序上前一采樣時(shí)刻的壓力值的差異，作為壓力突變度；

22、將當(dāng)前采樣時(shí)刻的壓力值與時(shí)序上前一采樣時(shí)刻的壓力值的差異，作為當(dāng)前采樣時(shí)刻的變化度；

23、將當(dāng)前采樣時(shí)刻的變化度與壓力突變度的差異進(jìn)行負(fù)相關(guān)映射，作為當(dāng)前采樣時(shí)刻的突變承受指標(biāo)。

24、進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)速調(diào)整量的獲取方法包括：

25、將當(dāng)前采樣時(shí)刻的道路硬度突變度和芯樣銜接剪切受力度的乘積進(jìn)行負(fù)相關(guān)映射并歸一化處理，獲得當(dāng)前采樣時(shí)刻的調(diào)節(jié)修正系數(shù)；

26、根據(jù)當(dāng)前采樣時(shí)刻的壓力值與時(shí)序上前一采樣時(shí)刻的壓力值的變化程度，結(jié)合時(shí)序上前一采樣時(shí)刻的轉(zhuǎn)速，獲得當(dāng)前采樣時(shí)刻的初始轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)度；

27、將當(dāng)前采樣時(shí)刻的初始轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)度和調(diào)節(jié)修正系數(shù)的乘積，作為當(dāng)前采樣時(shí)刻的轉(zhuǎn)速調(diào)整量。

28、進(jìn)一步地，所述根據(jù)當(dāng)前采樣時(shí)刻的壓力值與時(shí)序上前一采樣時(shí)刻的壓力值的變化程度，結(jié)合時(shí)序上前一采樣時(shí)刻的轉(zhuǎn)速，獲得當(dāng)前采樣時(shí)刻的初始轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)度，包括：

29、將當(dāng)前采樣時(shí)刻的壓力值與時(shí)序上前一采樣時(shí)刻的壓力值的差異，與前一采樣時(shí)刻的壓力值的比值，作為當(dāng)前采樣時(shí)刻的調(diào)整系數(shù)；

30、將當(dāng)前采樣時(shí)刻的調(diào)整系數(shù)與時(shí)序上前一采樣時(shí)刻的轉(zhuǎn)速的乘積，作為當(dāng)前采樣時(shí)刻的初始轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)度。

31、進(jìn)一步地，所述將轉(zhuǎn)速調(diào)整量輸入調(diào)節(jié)模塊對(duì)當(dāng)前采樣時(shí)刻的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括：

32、將當(dāng)前采樣時(shí)刻的轉(zhuǎn)速調(diào)整量與時(shí)序上前一采樣時(shí)刻的轉(zhuǎn)速的和值，作為當(dāng)前采樣時(shí)刻的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；

33、當(dāng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速小于或等于預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速上限時(shí)，當(dāng)前采樣時(shí)刻的轉(zhuǎn)速為調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；當(dāng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速大于預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速上限時(shí)，當(dāng)前采樣時(shí)刻的轉(zhuǎn)速為預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速上限。

34、進(jìn)一步地，所述依據(jù)初始?jí)簩?shí)位移量確定取芯過程起始的轉(zhuǎn)速，包括：

35、當(dāng)初始?jí)簩?shí)位移量小于預(yù)設(shè)初始最大位移量時(shí)，將初始?jí)簩?shí)位移量與預(yù)設(shè)初始最大位移量的比值，作為調(diào)整比例；將預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速上限與預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速下限的差值作為調(diào)整范圍；

36、將調(diào)整比例與調(diào)整范圍的乘積，作為初始調(diào)節(jié)量；計(jì)算預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速上限與初始調(diào)節(jié)量的差值，作為取芯過程起始的轉(zhuǎn)速；

37、當(dāng)初始?jí)簩?shí)位移量大于或等于預(yù)設(shè)初始最大位移量時(shí)，將預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速下限作為取芯過程起始的轉(zhuǎn)速。

38、進(jìn)一步地，所述在取芯過程中，根據(jù)時(shí)序上壓力值變化的顯著程度確定分層時(shí)刻，包括：

39、將當(dāng)前采樣時(shí)刻前時(shí)序上每相鄰兩個(gè)采樣時(shí)刻的壓力值差異，作為壓力值變化度，并將所有壓力值變化度按時(shí)序順序排序，獲得當(dāng)前采樣時(shí)刻的壓力值變化序列；

40、將所述壓力值變化序列中最后兩個(gè)壓力值變化度的差異，作為當(dāng)前采樣時(shí)刻的壓力變化指標(biāo)；除所述壓力值變化序列中最后一個(gè)壓力值變化度外，計(jì)算所述壓力值變化序列中每相鄰兩個(gè)壓力值變化度的差異并將所有差異中的最大值，作為當(dāng)前時(shí)刻的變化極值；

41、當(dāng)前采樣時(shí)刻的壓力變化指標(biāo)大于變化極值時(shí)，將當(dāng)前采樣時(shí)刻作為分層時(shí)刻。

42、本發(fā)明具有如下有益效果：

43、本發(fā)明通過初始?jí)簩?shí)位移量確定取芯的初始轉(zhuǎn)速情況，考慮路面軟化層的情況，避免初始轉(zhuǎn)速夠快導(dǎo)致的芯樣破碎，進(jìn)而通過壓力值的變化情況確定分層時(shí)刻，在度過軟化層后的提速高效取芯過程中，進(jìn)一步考慮提速的過快導(dǎo)致芯樣受到剪切力影響的斷裂可能，從分層時(shí)刻后，分析當(dāng)前時(shí)刻前的壓力值和位移量與分層時(shí)刻之間的分布，得到道路硬度變化度和芯樣銜接剪切受力度，從當(dāng)前時(shí)刻的受到不同深度硬度影響的變化情況以及分層部分受到剪切力影響的可能程度考慮轉(zhuǎn)速的調(diào)整修正情況，以便于進(jìn)一步結(jié)合壓力變化和前一時(shí)刻轉(zhuǎn)速情況進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)整量的獲取，對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行更合適的調(diào)節(jié)。本發(fā)明考慮取芯裝置在轉(zhuǎn)速初始選取和后續(xù)調(diào)節(jié)過程中，芯樣的分層部分受到的影響自適應(yīng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使運(yùn)行取芯轉(zhuǎn)速在保證芯樣質(zhì)量的情況下更高效完成工作，提高后續(xù)檢測(cè)質(zhì)量。