[实用新型]一种磁路面实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于道路交通领域，具体涉及一种磁路面实验装置。

背景技术

磁路面实验装置是用来检测不同相对速度下磁传感器采集分析的三轴同轨异构数字化沥青道路磁信号特点的装置。由于磁路面检测需要非常长的路面，若直接在数字化沥青道路上测量，则需要有安装磁传感器的机动车辆，投入成本较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种磁路面实验装置，能够减少投入成本，安装传感器容易，操作简单。

本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种磁路面实验装置，其特征在于：它包括台架、磁沥青路面模拟装置、磁传感器横向定位机构、以及数据采集控制单元；其中磁沥青路面模拟装置包括设置在台架上绕轴向转动的滚筒，滚筒的转动速度由数据采集控制单元控制，滚筒外表面铺有与磁沥青路面相同的材料；磁传感器横向定位机构包括磁传感器和滑轨，磁传感器通过步进电机在滑轨上运动，滑轨设置在台架上与滚筒运动方向垂直，步进电机由数据采集控制单元控制；数据采集控制单元采集磁传感器的数据并分析。

按上述方案，所述的磁沥青路面模拟装置还包括轴承、转动轴、皮带轮、皮带、伺服电机和光电编码器；轴承设置在台架上，转动轴穿过所述的滚筒中心与轴承连接，皮带轮与转动轴两端固定连接，皮带轮与伺服电机通过皮带连接，光电编码器设置在转动轴的轴线上用于获取转动速度；伺服电机由数据采集控制单元控制，光电编码器与数据采集控制单元连接。

按上述方案，所述的滑轨上设有齿条，所述的步进电机设有齿轮，齿轮与齿条啮合，所述的磁传感器固定在步进电机上。

按上述方案，所述的步进电机上设有燕尾槽，所述的磁传感器通过可拆卸螺栓固定在燕尾槽中，燕尾槽沿竖直方向设有至少2个螺孔。

按上述方案，所述的数据采集控制单元包括处理器，以及与处理器连接的步进电机驱动器、伺服电机控制器和信号放大采集电路。

本实用新型的工作原理为：数据采集控制单元控制伺服电机以一定速度转动，从而使得滚筒以一定速度转动，模拟车辆以一定速度行驶在道路上的情况；还控制步进电机驱动传感器在滑轨上横向运动，定位磁传感器横向位置，模拟车辆变换车道的动作；同时通过采集、记录磁传感器与光电编码器的数据，模拟车辆的运动状态，检测磁沥青路面磁场分布的变化规律，从而对磁沥青路面动态磁场进行研究，对磁沥青路面的磁场特性研究、磁信号检测、车辆与沥青磁沥青路面之间相对运动导致磁场干扰检测和分析，研究磁沥青路面的磁信号与车辆的运动速度的关系，磁沥青路面的距离与磁信号大小、方向的关系，从而利用这些对应关系建立车辆自动控制的转向模型。

本实用新型的有益效果为：

1、通过采用本装置，将磁路面材料铺设到滚筒上，利用滚筒的旋转模拟无限长的路面，通过旋转滚筒仿真车辆上的磁传感器与磁路面相对运动，无需直接在实际磁沥青路面上进行实验，减少了投入成本，并且安装传感器容易，操作简单。

2、通过燕尾槽及其竖直方向的螺孔设计，可调整磁传感器与滚筒之间的距离。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例的剖面图。

图3为本实用新型一实施例的细节图。

图中：1.台架，2. 磁沥青路面模拟装置，3.皮带轮，4.皮带，5.伺服电机，6.齿条，7.步进电机，8.滑轨，9.磁传感器，10.轴承，11.光电编码器，12.弹簧传动软轴，13.燕尾槽，14.可拆卸螺栓，15.转动轴。

具体实施方式

下面结合具体实例对本实用新型做进一步说明。

图1为本实用新型一实施例的结构示意图，图2为本实用新型一实施例的剖面图，图3为本实用新型一实施例的细节图，它包括台架1、磁沥青路面模拟装置2、磁传感器横向定位机构、以及数据采集控制单元；其中磁沥青路面模拟装置3包括一个设置在台架1上绕轴向转动的滚筒，滚筒的转动速度由数据采集控制单元控制，滚筒外表面铺有与磁沥青路面相同的材料（通常此材料由石料、粘合剂和磁性物质混合而成，一般采用沥青、石料和四氧化三铁构成）；磁传感器横向定位机构包括磁传感器9（磁传感器为三轴传感器）和滑轨8，磁传感器9通过步进电机7在滑轨8上运动，滑轨8设置在台架1上与滚筒运动方向垂直，步进电机7由数据采集控制单元控制；数据采集控制单元采集磁传感器9的数据并分析。所述的磁沥青路面模拟装置2还包括轴承10、转动轴15、皮带轮3、皮带4、伺服电机5和光电编码器11；轴承10设置在台架1上，转动轴15穿过所述的滚筒中心与轴承10连接，皮带轮3与转动轴15两端固定连接，皮带轮3与伺服电机5通过皮带4连接，光电编码器11设置在转动轴15的轴线上用于获取转动速度（本实施例中光电编码器11通过弹簧传动软轴12与转动轴15连接）；伺服电机5由数据采集控制单元控制，光电编码器11与数据采集控制单元连接。所述的滑轨8上设有齿条6，所述的步进电机7设有齿轮，齿轮与齿条6啮合，所述的磁传感器9固定在步进电机7上。所述的步进电机7上设有燕尾槽13，所述的磁传感器9通过可拆卸螺栓14固定在燕尾槽13中，燕尾槽13沿竖直方向设有至少2个螺孔，磁传感器9可上下调整其与滚筒之间的距离，在合适的位置由螺栓固定。所述的数据采集控制单元包括处理器（本实施例选用STM32芯片），以及与处理器连接的步进电机驱动器、伺服电机控制器和信号放大采集电路。