[实用新型]一种车载土基密实度在线测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土基压实质量测量仪器，特别是基于CAN总线技术的车载土基密实度在线测量仪。

背景技术

随着我国经济的快速发展，国家对公路的路基压实质量的要求也更加严格。传统的密实度检测方法只能在压实结束后抽取少量的试样材料进行检测，代表性差，且容易造成“薄弱点”的漏检，在施工过程中常常出现过压和欠压的情况，耽误了工期，造成人力、物力和财力的极大浪费。针对目前工程对压实质量要求较高，且工期要求较短的特点，振动压路机安装能够实时、连续准确地检测路基压实度测量仪是非常必要的。

现代新技术革命的兴起，特别是微电子技术、自动控制技术、电子信息技术和计算机技术等高科技的迅速发展，振动压路机也进入了一个新的发展时期，智能化振动压路机成为了新的发展趋势并已初具雏形。智能压路机可以根据被压实材料的压实状况自动改变激振力的方向（从垂直到水平），来适应被压实材料的要求，这种智能压路机的频率分高频和低频，振幅可以实现无级调节。智能压路机的压实过程是这样的：当土基比较松软时，即密实度比较小时，压路机以压实为主要目的，此时压路机振动幅度要大，振动频率要小，行走速度要慢，当土基的压实度达到压实标准时，即密实度比较大时，压路机以整平土基为主要目的，此时压路机振动幅度要小，振动频率要高，行走速度要快。

目前，我国有多家公司和高等学校对实时在线检测路基压实程度的压实度计进行研发，其中申请号为200520095939.7公开了一种名称为“一种用于振动式压路机的压密实度分析仪”专利文件，申请号为01144533.5公开了一种名称为“智能化道路机载压实检测仪”，由于压路机的振动频率和压路机发动机的频率相差不大，当改变发动机油门时，会出现发动机信号总是干扰激振力信号，密实度显示值被干扰的情况，因此会引起检测分析仪的抗干扰能力差，数据波动大的问题；另外，现有的检测分析仪无法实现与压路机控制中心的通讯，不能根据实际情况实时智能调节压力机的振动频率和振幅。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种车载土基密实度在线测量仪，以解决现有测量仪抗干扰能力差，密实度显示波动大的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种车载土基密实度在线测量仪，包括传感器电路和主控电路，所述传感器电路采用加速度传感器；传感器电路的振幅信号输出端与滤波电路的信号输入端连接，所述滤波电路为带通滤波器电路，滤波电路的信号输出端与精密整流电路的信号输入端连接，精密整流电路的信号输出端与峰值保持电路的信号输入端连接；所述传感器电路的频率信号输出端与前置放大电路的信号输入端连接，前置放大电路的信号输出端与脉冲整形电路的信号输入端连接，所述峰值保持电路和脉冲整形电路的信号输出端分别与主控电路的振幅信号输入端和频率信号输入端连接。

所述带通滤波器电路采用具有自动频率跟踪功能的开关电容滤波器。

所述主控电路的通讯接口上连接有CAN总线电路，所述CAN总线电路用于与压路机中心控制单元通信连接。

所述主控电路的输出端分别连接有键盘输入接口电路和显示电路。

所述CAN总线电路包括CAN总线控制器和驱动器，所述驱动器与CAN总线控制器的驱动输出端连接。

所述CAN总线控制器和驱动器之间连接有用于隔离的光耦电路。

所述驱动器采用A82C250，且在驱动器的CANL和CANH端口与地之间各反接一个二极管和一个电容。

本实用新型的车载土基密实度在线测量仪使用加速度传感器测出压路机振动轮的纵向加速度信号，经放大器增强信号、椭圆带通滤波器滤出高频杂音低频杂波、峰值检测电路保持峰值，通过A/D转换，得到振动轮的纵向加速度值，根据“振动轮—土壤”的二自由度振动系统数学模型，得出土壤的刚性值，经单片机处理，得出密实度值、振动频率和激振力振幅值。采用具有频率自动跟踪功能的椭圆带通滤波器，实现信号的有效滤波，不但具有品质因数高，而且大大提高了仪表抗干扰能力，解决了现有测量仪抗干扰能力差，密实度显示波动大的难题。

另外，将CAN总线技术应用于本仪器，使仪表可以通过CAN总线与智能压路机的中央控制单元通讯，将实时测量的密实度、振幅和频率传送给智能压路机的中央控制单元，智能压路机根据这些数值自动调节激振力和振动频率，完成自动压实过程。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是滤波电路原理图；

图3是是CAN总线电路原理图。

具体实施方式