Прибор для измерения шероховатости дорожного покрытия

Полезная модель относится к приборам для измерения профиля поверхности и может быть использована для измерения параметров шероховатости дорожного покрытия. Технической задачей, на решение которой направлен предлагаемый прибор, является точность и оперативность измерения дорожной шероховатости в полевых условиях на измеряемой площади. Указанная задача решается тем, что определение шероховатости основано на сканирования поверхности проезжей части дороги. Поверхность покрытия сканируется портативным прибором с известной квадратной (200×200 мм) площадью фиксации. Сканер вводит в базу данных компьютера графическое цифровое изображение поверхности. Информация о рельефе поверхности поступает в блок обработки информации, в котором данная информация располагается в электронном виде и автоматически обрабатывается. Дальнейший анализ полученных результатов позволяет автоматизировать процесс обработки полученных результатов с получением информации о высоте выступов, глубине впадин, расстоянии между выступами и впадинами, средней высоте шероховатости, сравнить результаты замеров выполненных в разных местах участка дороги и т.п. Использование прибора на основе электромагнитного метода сканирования поверхности проезжей части позволяет уменьшить время и количество замеров в створе в 3 раза. Электромагнитной прибор сканирования поверхности проезжей части позволяет определять шероховатость покрытия до 70 мм, что не могут обеспечить другие приборы; проводить как лабораторные (стационарные), так и полевые измерения; сократить сроки определения шероховатости

покрытия за счет использования прибора бесконтактного типа с автоматическим процессом обработки полученных результатов.

Полезная модель относится к приборам для измерения профиля поверхности и может быть использована для измерения параметров шероховатости дорожного покрытия.

Известны контактные и бесконтактные приборы по определению шероховатости дорожного покрытия [Немчинов М.В. Сцепные качества дорожных покрытий и безопасность движения автомобилей. М.: Транспорт, 1985. 231 с.]. Приборы контактного типа (с.219-222) основаны на последовательном преобразовании профиля покрытия с разрешающей способностью от 2 до 10 мкм. Однако все приборы контактного типа обеспечивают разномасштабное увеличение параметров микропрофиля, поэтому форма профилограмм отличается от формы действительных профилей поверхности, а обработка полученных результатов производится на бумажных носителях.

Приборы бесконтактного типа (с.216) используют различные способы измерения шероховатости поверхности: интерференционный, светового сечения, тепловой проекции, растровый, рефлектометрический. Однако все перечисленные приборы разработаны для нужд машиностроения и работают от сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220 В и позволяют измерять шероховатость с высотой выступов от тысячной долей микрона до 10-300 мкм.

В настоящее время ближайшими аналогами являются:

- контактный прибор для определения средней глубины впадин дорожной шероховатости (а.с. №1203179);

- бесконтактный дорожный профилометр с лазерным датчиком (Рекомендации по устройству дорожных покрытий с шероховатой поверхностью. - Росавтодор. - М.: 2004.).

Недостатками выше названых приборов являются: трудоемкость при проведении измерений и применение воды, что не позволяет использовать его при

отрицательных температурах в полевых условиях (а.с. №1203179); измерение дорожной шероховатости в одной плоскости (дорожный профилометр с лазерным датчиком), а не во всей плоскости контакта колеса с дорожным покрытием.

Общим недостатком обоих приборов является их громоздкость и большая продолжительность во времени для получения результатов измерений.

Технической задачей, на решение которой направлен предлагаемый прибор, является более точное и оперативное измерение параметров шероховатости дорожного покрытия в полевых условиях.

Указанная задача решается тем, что определение шероховатости основано на сканировании поверхности проезжей части дороги.

Поверхность покрытия площадью 200×200 мм сканируется портативным прибором, полученная информация поступает в базу данных компьютера в виде графического цифрового изображения дорожной поверхности. Информация о рельефе поверхности поступает в блок обработки информации, в котором данная информация располагается в электронном виде и автоматически обрабатывается. Дальнейший анализ полученных результатов позволяет автоматизировать процесс обработки полученных результатов с получением информации о высоте выступов, глубине впадин, расстоянии между выступами и впадинами, средней высоте шероховатости, сравнить результаты замеров выполненных в разных местах участка дороги и т.п.

У предлагаемого прибора будет повышена точность, по отношению к первому прибору (а.с. №1203179), так как измерение будет проводиться с точностью глубины впадин до 0,001 мм. По отношению к известным приборам, у предлагаемого, время с момента начала измерения до момента получения информации о текущей глубине впадин дорожного покрытия, будет сокращено до 2 сек, что является более быстрым и оперативным измерением.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 схематично показан прибор и основные блоки.

Позиции на чертежах означают: 1 - платформа; 2 - сканер; 3 - регулировочные винты; 4 - уровень; 5 - светозащитные шторки; 6 - блок хранения информации; 7 - блок обработки информации; 8 - переносная ручка; 9 - поверхность дорожного покрытия.

Для обеспечения более точной оценки профиля дорожного покрытия необходимо, чтобы прибор располагался параллельно покрытию, что обеспечивается регулировочными винтами с помощью уровня. Исследуемая поверхность полностью закрывается от попадания солнечного или иного света. Для использования данного прибора в полевых условиях питание осуществляется от портативного аккумулятора или сети автомобиля напряжением 12В.

Для последующей автоматической обработки полученных результатов по всей длиной исследуемой автомобильной дороги в базу данных вносится место проведения замера, как по длине трассы (ПК), так и по ширине проезжей части.

Использование прибора на основе сканирования поверхности проезжей части позволяет уменьшить время проведения замеров в среднем в 3 раза. т.к. при использовании предлагаемого прибора достаточно одно измерение в месте замера для получения параметров шероховатости дорожного покрытия.

Устройство сканирования поверхности проезжей части автомобильной дороги позволяет определять шероховатость покрытия до 70 мм, что не могут обеспечить другие приборы; проводить как лабораторные (стационарные), так и полевые измерения; сократить сроки определения шероховатости покрытия за счет использования прибора бесконтактного типа с автоматическим процессом обработки полученных результатов.

Прибор для измерения шероховатости дорожного покрытия, содержащий устройство измерения, отличающийся тем, что определение параметров шероховатости (пространственная высота выступов, глубина впадин, расстояние между выступами и впадинами, средняя высота шероховатости на измеряемой площади) производится сканирующим устройством, расположенным на платформе с регулировочными винтами, блоком хранения и обработки информации, позволяющей более точно и оперативно производить измерения дорожной поверхности с шероховатостью до 70 мм как в полевых, так и в лабораторных условиях.