路基壓實質(zhì)量是影響高等級公路使用壽命的重要因素。目前施工或檢測部門普遍采用傳統(tǒng)的人工抽樣方法來測量路基壓實程度,費時費力且破壞路基。該系統(tǒng)根據(jù)“振動輪—土壤”二自由度振動系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,通過測量壓路機(jī)振動輪的縱向加速度間接計算路基壓實度,不破壞路面,可實時、連續(xù)、移動的檢測,并給出路基壓實度的定量值。通過實時記錄,可為公路質(zhì)檢部門提供路基壓實信息。該產(chǎn)品自動化程度高、體積小、方便安裝。
基本思路:系統(tǒng)使用加速度傳感器ADXL150測出壓路機(jī)振動輪的縱向加速度信號,經(jīng)放大器增強信號、橢圓帶通濾波器濾出高頻雜音、峰值檢測電路保持峰值,通過A/D轉(zhuǎn)換,得到振動輪的縱向加速度值,根據(jù)“振動輪—土壤”的二自由度振動系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,得出土壤的剛性值。經(jīng)單片機(jī)處理,液晶顯示屏顯示出密實度值。通過CAN總線與單片機(jī)的通信,實時調(diào)節(jié)壓路機(jī)的振動頻率。
創(chuàng)新點:通過測量壓路機(jī)振動輪的縱向加速度間接計算路基壓實度,該方法不破壞路面,可實時、連續(xù)、移動的檢測,并給出路基壓實度的定量值;利用軟件FILTERCAD,基于芯片LTC1068-200CG,設(shè)計了具有頻率自動跟蹤功能的橢圓帶通濾波器,實現(xiàn)信號的有效濾波;通過對密實度數(shù)據(jù)的實時存儲和對密實度的標(biāo)定,建立密實度值數(shù)據(jù)庫,方便工程中調(diào)用;通過CAN總線和微處理器通信,智能調(diào)節(jié)壓路機(jī)的振動頻率和振幅。
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 二等獎
該作品于2010年12月19號,電子信息工程學(xué)院“挑戰(zhàn)杯”選拔賽中,榮獲一等獎。
該作品于2011年3月18號,河南科技大學(xué)第四屆“挑戰(zhàn)杯”選拔賽中,榮獲一等獎。