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原文传递基于LabVIEW的振动压路机实时检测系统研究

论文题名：	基于LabVIEW的振动压路机实时检测系统研究
关键词：	振动压路机;路面铺筑;压实度;实时检测系统;LabVIEW软件
摘要：	压路机振动压实作业是现代公路建设施工过程中一个重要的组成部分，沥青路面铺筑质量直接决定了公路的使用寿命和行车安全，而影响公路质量高低的主要因素是路面压实度的好坏。压实度是一种表征材料被压实程度的物理量，因此，准确快捷的压实度检测是保证压实作业质量的关键环节。随着科学技术的迅猛发展，路面施工机械化水平的大幅度提高和先进的装运、摊铺、压实机械的使用，路面铺筑速度不断提高，人们对道路施工机械的要求也越来越高，采用传统的压实质量检测方法往往难以满足及时指导施工的要求。　　传统路面压实度检测常采用灌砂法、环刀法、蜡封法，这些方法都有两大缺陷，即检测方式的滞后性和检测点的局限性。检测方式是采取路面铺筑完后再进行抽样检测，这样检测耗时比较长，不能及时的给出压实度结果；检测点只是简单的随机数据采样，这样有可能造成部分路面的漏检，不能保证全部路段的施工质量。针对传统检测技术的缺点，研究出一种连续、准确、快速的压实度检测设备，对路面压实质量进行全面实时监控具有重要的现实意义。　　本论文在借鉴国内外有关压实度检测方法和研究成果的基础上，完成了基于LabVIEW的振动压路机实时检测系统的设计。　　首先，结合二自由度“压路机—被压材料”关系模型，分析了振动轮加速度信号与材料刚度之间的数学关系，对国内外研发压实度仪常用原理进行了重点研究，通过分析对比，最终选择相关性较好的幅值法。根据振动压路机的工作特点，结合沥青路面铺筑工艺，选择振动轮的加速度信号作为检测压实度的信号源，对此信号进行幅值分析以求出压实度，这为压实检测提供了理论依据。　　其次，针对本测试系统的需求，分析讨论测试中采用传感器的测量原理及传感器的选用和安装。重点从软硬件两个方面研究组建该测试系统。硬件平台的搭建包括传感器模块、信号调理模块、数据采集模块三部分，其中采用虚拟仪器测试技术采集数据；软件采用模块化的设计方法，在LabVIEW开发环境下设计振动压路机检测系统，把系统的各个功能细分到每个子功能模块，包括初始化参数、滤波、小波消噪、数据保存、数据回放，通过对不同模块的调用来实现测试中信号采集、数据处理、数据分析及结果显示等功能。在检测算法上通过最小二乘法线性拟合，得出加速度电压值与压实度实测值的对应关系，通过算法程序最终得到压实度实际测量值。　　最后，通过仿真信号对所设计的振动压路机在线检测系统进行调试和验证，结果表明，此检测系统的设计是可行的，应用本系统可以很好的完成数据的采集和分析，可以满足道路施工中压实度在线检测的要求。
作者：	杨昆明
专业：	机械设计及理论
导师：	原思聪;张锦华
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西安建筑科技大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文