Устройство для контроля прочности дорожных одежд

(71) Московский орденКрасного Знамени автоный институт(54)(57) УСТРОЙСТВО ПРОЧНОСТИ ДОРОЖНЫХ источник излучения и регистратор, о т с я тем, что, с це ности контроля, оно вычитателями, двумя ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЕЖД, содержащее Фотоприемником и ч а ю щ е е " лью повьппения точснабжено двумя амплитудными деГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРУ 400800, кл, С 01 В 7/34, 1973.Любота Н.М. Фотоэлектропрогибомелазерногоизлучателя,Автомобильныедороги, 1976, У 12, с. 20,текторами и четырьмя сумматорами, при этом источник излучения установлен на теодолите, фотоприемник выпол; нен иэ четырех Фотодиодов, причем первый Фотодиод соединен с первыми входами первого и второго сумматоров, второй Фотодиод соединен с первым входом третьего сумматора и с вторым входом первого сумматора, третий Фотодиод соединен с первым входом четвертого сумматора и вторымвходом второго сумматора, а четвертый Фотодиод соединен с вторыми входами третьего и четвертого сумматоров, выходы первого и четвертого сумматоров подключены к соответствующим входам перво- З го вычитателя, выход которого через первый амплитудный детектор подклю-чен к первому входу регистратора, к второму входу которого через второй амплитудный детектор подключен выход второго вычитателя, входы которого подключены к выходам второго и третьего сумматоров.Изобретение относится к строительству и эксплуатации дорог и может найти применение для контроля прочностидорожных одежд по величинеупругогопрогиба и величине горизонтальногосмещения при изгибе как при статическом, так и при динамическом нагружениях.Целью изобретения является повышение точности контроля.На фиг. 1 изображено устройство,общий вид; на фиг, 2 - структурнаясхема устройства,Устройство для контроля прочностидорожных одежд содержит источник 1Излучения (лазерный) с оптическойнасадкой 2, установленный на теодолите 3, размещенном на регулировочном кронштейне 4, фотоприемник 5излучения, состоящий из четырехнезависимых позиционно-чувствительных элементов-фотодиодов 6 - 9, снабженный блендой 1.0 и установленный надержателе 11. Кроме того, устройствосодержит сумматоры 12 - 15, вычитатели 16 и 17 , амплитудные детекторы 18 и 19 и регистратор 20,Устройство работает следующимобразом.Фотоприемник 5 с блендой 10,предназначенной для снижения влиянияфоновых эасветок и боковых помех наработу устройства, размещенный надержателе 11, устанавливается в зонеприложения нагрузки, например, междуспаренными колесами, передающими динамическую или статическую нагрузкуна контролируемую дорожную одежду.На расстоянии не менее пяти метровот зоны приложения нагрузки (применьшем расстоянии, точность измерений снижается из-за попадания лазерного излучателя в чашу прогиба) устанавливается лазерный излучательсоздающий непрерывный световой луч.Этот луч проходит через систему зер"кал оптической насадкии попадаетв скуляр теодолита 3, который путемфокусировки обеспечивает необходимый диаметр лазерного луча в любойточке рабочей дистанции, Выходящийлуч из теодолита 3 используются вкачестве базовой линии, относительно которой производится нулевойотсчет величин вертикального прогиба и горизонтального смещения дорожной одежды при изгибе, При этом положение базовой линии можно менятьв пространстве при помощи регулиро 50 55 поступает на один из входов сумматора 12,на другой вход которого поступаетсигнал с выхода фотодиода 7. Суммарный сигнал с выхода сумматора 12 поступает на один иэ входов вычитателя16. Одновременно с этим процессомсигнал с выхода фотодиода 8 поступает на один из входов сумматора 13,на другой вход которого поступает вочного кронштейна 4, позволяющегоперемещать лазерный луч в вертикальном и горизонтальном направлениях,с целью его наведения на фотоприемник.Измерение двух прочностных параметров дорожной одежды: вертикального прогиба и горизонтального смещения дорожной одежды при изгибе про изводится в два этапа; совмещениебазовой линии, т. е. оптического центра лазерного излучателя с геометрическим центром фотоприемника с помощью регулировочного кронштейна,совмещение контролируется по цифровому индикатору регистратора; создание статической или динамической нагрузки и измерение максимальных значений вертикального прогиба и гори 2 б эонтального смещения при изгибе,При наведении луча на светочувствительную поверхность фотоприемника5 все его позиционно-чувствительные,элементы 6 - 9 воспринимают световыепотоки лазерного излучения и преобразуют их в независимые электрическиесигналы, пропорциональные величинамсветовых потоков.При совпадении оптической оси лазерного луча с геометрическим центром фотоприемника 5 его все фотодиоды 6 - 9 воспринимают равные световые потоки и преобразуют их соответственно в равные между собой электрические сигналы. При действии нагрузкипроисходит перемещение дорожной одежды, а вместе с ним держателя 11 с фотоприемником 5, в результате чегопроисходит смещение геометрическогоцентра фотоприемника 5 относительнобазовой прямой и появляются сигналы рассогласования, пропорциональные величинам перемещений дорожной одежды в вертикальном и горизонтальном направлениях.Так как устройство измеряет одновременно два прочностных параметра дорожной одежды, то при измерении вертикального прогиба прочностных параметров сигнал с выхода фотодиода 6Заказ 1240/39 Тираж 514 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Раушская наб д, 4/5Филиал ППП "Патент", г Ужгород, ул. Проектная, 4 3 12 сигнал с выхода фотодиода 9, Суммарный сигнал с выхода сумматора 13 поступает на другой вход вычитателя 16, в котором происходит алгебраическое вычитание суммарных сигналов, в результате этой операции на выходе вы.читателя 16 вырабатывается сигнал, пропорциональный разности двух суммарных сигналов, Этот сигнал поступает на вход амплитудного детектора 18, обеспечивающего запоминание максимального значения сигнала, характеризующего максимальное перемещение дорожной одежды при действии нагрузки. С выхода амплитудного детектора 18 сигнал поступает на регистратор 20, который осуществляет регистрацию амплитудного значения прогиба. В то же время при измерении горизонтального смещения дорожной одежды при изгибе сигнал с выхода фото- диода 6 поступает на один их входов . сумматора 14, на другой вход которого поступает сигнал с выхода фотодиода 9. В результате суммирования этих сигналов с выхода сумматора 14 сигнал поступает на один их входов вычитателя 17. Сигнал с выхода фотодиода 8 поступает на один из входов суммато 19702 4ра 15, на другой вход которого поступает сигнал с выхода фотодиода 9.Суммарный сигнал с выхода сумматора 15 поступает на другой вход вычитателя 17, в результате вычитания на выходе его формируется сигнал, пропорциональный разности суммарных сигналов. Этот сигнал поступает на вход амплитудного детектора 19, запоминаю 1 б щего максимальное значение сигнала,характеризующего максимальное перемещение дорожной одежды в горизонтальной плоскости при действии нагрузки.С выхода амплитудного детектора 19 сигнал поступает на регистратор 20.Таким образом, устройство дляконтроля прочности дорожных одежд, сочетающее повышенную точность с высоким быстродействием, позволяет применить его для измерения прочностных параметров как при статических, так и дчнамических нагружениях, а также для периодической проверки точности и тарировки измерительных устройств, применяемых для контроля прочности дорожной одежды.Одновременное измерение вертикального прогиба и горизонтального смещения при изгибе повышает информативную. способность устройства.