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原文传递一种路基压实度智能检测装置及方法

专利名称：	一种路基压实度智能检测装置及方法
摘要：	本发明提供一种路基压实度智能检测装置及检测方法，包括用于调节检测高度的升降底座，所述升降底座与第一电机连接，所述第一电机用于控制升降底座的升降高度，所述升降底座还与外壳连接，所述外壳的内部设有第二电机，所述第二电机的一端连接有电机轴，所述电机轴与旋转单元连接，所述旋转单元与检测单元连接，所述第二电机用于为旋转单元提供动力。本发明所述的路基压实度智能检测装置在实际使用过程中少量的打孔不仅不会对公路造成破坏，反而能够加速排水，有效地缓解因暴雨天气、管道漏水或其他原因造成的路面积水，避免了更多的安全隐患。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	内蒙古;15
申请人：	内蒙古大学公路工程试验检测中心
发明人：	张宏;郜瑞;刘忠在;武志芬;李永林;徐凤月;李志军;高洁;徐瑞杰;马海青;王玉珠
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910209151.0
公开号：	CN110042821A
代理机构：	北京精金石知识产权代理有限公司
代理人：	刘先荣
分类号：	E02D1/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D1
申请人地址：	010070 内蒙古自治区呼和浩特市玉泉区昭君路24号内蒙古大学交通学院A区A205、A207室
主权项：	1.一种路基压实度智能检测装置，其特征在于，包括用于调节检测高度的升降底座，所述升降底座与第一电机连接，所述第一电机用于控制升降底座的升降高度，所述升降底座还与外壳连接，所述外壳的内部设有第二电机，所述第二电机的一端连接有电机轴，所述电机轴与旋转单元连接，所述旋转单元与检测单元连接，所述第二电机用于为旋转单元提供动力；所述外壳的外部还设有控制面板，用于接收、处理、发送相关数据；所述旋转单元包括第一磁性体、第二磁性体、垫片以及定位柱，所述第一磁性体固定在电机轴上，所述第二磁性体与所述检测单元固定连接，所述第一磁性体和第二磁性体为圆柱形磁体，所述第一磁性体上设置两个定位槽，所述两个定位槽关于所述第一磁性体横截面的圆心中心对称，所述第二磁性体与第一磁性体对应设置两个定位槽，所述定位柱插入定位槽中，用于固定所述第一磁性体和第二磁性体，使得第一磁性体和第二磁性体能够同步转动；所述第二磁性体与外壳之间还设有一垫片，所述垫片为上表面光滑的金属垫片，所述垫片的直径大于所述第二磁性体，垫片的上表面与第二磁性体贴合接触，以减小旋转过程中的摩擦，进一步提升装置的使用寿命，垫片的下表面与外壳固定，所述垫片中间还带有圆形通孔，用于贯穿所述检测单元；所述第一磁性体与第二磁性体相接触的一面极性相反，以增强第一磁性体与第二磁性体之间的作用力，在第二电机启动或停止的过程中，保持整个装置的整体转动，使得检测单元能够与第二电机的旋转圈数、旋转角度保持完全一致，提升检测的精确度，提高装置的稳定性；所述检测单元包括钻杆，超声波传感器均匀分布在钻杆上，所述超声波传感器的数据传输至控制面板进行运算处理，用于检测路基压实度从而检测地下功能层的故障；所述钻杆的顶端穿过外壳的底部，贯穿垫片与所述第二磁性体固定连接，当第二电机启动时，电机轴转动带动第一磁性体、第二磁性体及钻杆转动，所述钻杆的末端连接一打孔刀头，所述打孔刀头为平台状，所述检测单元还包括套筒，用于保护钻杆及超声波传感器；所述打孔刀头上还装有应力片，用于在打孔过程中实时检测应力片的受力值并且记录距离路面面层的实时深度L，并无线传输至控制面板进行运算处理，以判断所需检测的道路功能层的位置， N＝F/S (1) 其中，N表示打孔过程中实时的应力值，F表示打孔过程中应力片实时的受力值，S表示打孔刀头的下表面积；其中，N1表示封层的应力值，此时的封层上表面距离路面面层的深度为L1，N2表示粘层的应力值，此时的封层上表面距离路面面层的深度为L2，N3表示透层的应力值，此时的封层上表面距离路面面层的深度为L3；打孔结束后，所述旋转单元启动，第二电机带动第一磁性体转动从而带动钻杆转动，超声波传感器发送超声频率，并接收返回的超声频率，传输至控制面板进行计算：其中，D表示路基压实度，L表示深度、N应力值、n圈数、T表示超声波发送频率，T＞22kHz、R表示超声波接收频率；其中，透层的压实度可以表示为D1：封层的压实度可以表示为D2：粘层的压实度可以表示为D3： 2.根据权利要求1所述的路基压实度智能检测装置，其特征在于，所述套筒为直径55mm的圆柱形中空套筒，所述套筒和打孔刀头均为硬质合金。 3.根据权利要求1所述的路基压实度智能检测装置，其特征在于，所述钻杆为碳纤维复合材料。 4.一种路基压实度智能检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、根据检测需要选区适当的位置，路基压实度检测装置就位；步骤2、打孔，第一电机带动升降底座向下压，对路面打孔，打孔过程中应力片的受力值传输至控制面板进行运算处理，同时记录距离路面面层的实时深度L，传输至控制面板： N＝F/S (7) 其中，N表示打孔过程中实时的应力值，F表示打孔过程中应力片实时的受力值，S表示打孔刀头的下表面积；其中，N1表示封层的应力值，此时的封层上表面距离路面面层的深度为L1，N2表示粘层的应力值，此时的封层上表面距离路面面层的深度为L2，N3表示透层的应力值，此时的封层上表面距离路面面层的深度为L3，当N＞30时，打孔刀头穿过透层，第一电机停止运行；步骤3、旋转检测，打孔结束后，所述旋转单元启动，第二电机带动第一磁性体转动从而带动钻杆转动，超声波传感器发送超声频率，并接收返回的超声频率，传输至控制面板进行计算，其中，D表示路基压实度，L表示深度、N应力值、n圈数、T表示超声波发送频率，T＞22kHz、R表示超声波接收频率；其中，透层的压实度可以表示为D1：封层的压实度可以表示为D2：粘层的压实度可以表示为D3：
所属类别：	发明专利