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八輪路面平整度儀
發(fā)布時間：2017-12-01
八輪路面平整度儀自行研發(fā)的新一代國內(nèi)新式的現(xiàn)代化路面測量儀器，具有連續(xù)測量，自動運算，顯示并打印路面平整度均方差的功能。因此本儀器和現(xiàn)行的三米直尺測量及其它同類測量儀器比較，不僅具有測量精度高，提高了工作效率和經(jīng)濟效益。本儀器不僅適用于公路、城市道路、機場跑道、廣場及市政工程等路面的施工檢查、竣工驗收道路和養(yǎng)護，同時也可為教學(xué)，設(shè)計及科研單位提供可靠的分析資料。在國標(biāo)《瀝青路面施工及驗收規(guī)范》（BGJ02-86）交通部《養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》（JTJ073-85）重列出此儀器為標(biāo)準(zhǔn)測量儀器。同時國家技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)該儀器為國家標(biāo)準(zhǔn)儀器。編號為（GB11816-89）�！ �
八輪路面平整度儀主要技術(shù)參數(shù)：
1、可自動測定、運算、打印均方差值，取樣間距0.05m及0.1m兩種，取樣誤差＜0.04mm，同一條件重復(fù)測試，其統(tǒng)計偏差小于0.2mm。
2、可自動打印測試日期、年、月、日及被測路段編號道路號、里程樁號，取樣，超差每打印一次，小結(jié)序號自動加1或減1。選擇菜單下功能1Para。R106-K0200-M500-F1-N02-X0道路號，里程號，超始樁號，路幅kgn，極限超差值，采樣間隔（5cm＊2cm-10cm），樁號遞增或遞減設(shè)定。采樣間隔N01表示每5cm采一次樣，N02表示每10cm采一樣。在測量過程中如樁號是遞增則設(shè)定為X0，如樁號是遞減則設(shè)定為X1。路幅號由人工設(shè)定，設(shè)置范圍每0-9幅路�！�
3、自動運算并打印被測量路段的單向累計值H（單位：mm）
4、自動運算并打印基準(zhǔn)線間的圖形面積S（單位：mm）
5、自動檢測運算并打印被測路段長度值（單位：平方厘米）
6、自動運算并打印正負超差數(shù)（K＋，K-），超差標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)路面等級要求自行選定，在1-15（mm）
7、可自動運算并打印測試速度值V（單位：km／h）
8、最小轉(zhuǎn)變半徑5m，檢測速度宜為10km／h，上限測速不超過15km／h。非檢測牽引速度（25km／h）
9、環(huán)境溫度：-10℃～＋60℃；
10、電源及功耗：膠體免維修電池，充滿電后可連續(xù)使用20小時（關(guān)掉背景光可延長使用時間，使用之前，應(yīng)充滿電十個小時左右）�！�
11、外形尺寸（長×寬×高）4061×8080×600mm，伸長4061mm，縮短：2405mm
平整度的測量儀器從測量方法上一般分為斷面類和反映類。斷面類儀器是通過測量路面縱斷面的數(shù)據(jù)（相對高程）來計算平整度；反映類是測量車體與道路的相對位移或車體位移加速度來計算平整度。下面討論的兩種都是斷面類儀器。
一連續(xù)式平整度儀檢測平整度工作原理
在國外連續(xù)式平整度儀有4輪、8輪、16輪式等很多種類。我國JTJ 059-95《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)儀器僅控制在3m 8輪平整度儀，因此又有很多人把我們在用的連續(xù)式平整度儀稱為八輪儀。
八輪儀檢測時由其他車輛牽引，以5km/h的速度行駛（不得超過12km/h）。可以每10cm自動采集路面凹凸偏差值，相當(dāng)用三米直尺中間位置的間隙值。然后用此間隙值按每100米計算，得到的標(biāo)準(zhǔn)差作為路面平整度指標(biāo)。（公式見JTJ 059-95 P36 式7.2.4）
八輪儀價格相對便宜，檢測較方便，國內(nèi)生產(chǎn)的儀器一般報價在3-4萬元不等，都具有自動計算和打印功能。而累積顛簸儀的價格在10萬元人民幣以上，激光斷面儀的價格在20萬美金以上。
但是八輪儀檢測速度較慢，受路面上的雜物影響大。用它檢測已通車的高速公路很不方便；而在施工過程中（特別是水泥路面），路面斷斷續(xù)續(xù)，砂石等雜物多，承包人多半習(xí)慣采用三米直尺來控制。所以，八輪儀在路面驗收時使用得最多。
二激光斷面儀檢測平整度工作原理
與八輪儀不同，激光斷面儀測量平整度是得到路面的國際平整度指標(biāo)IRI。其標(biāo)準(zhǔn)測試速度為80km/h（測試時的最小速度不得小于40km/h）。
激光斷面儀測量平整度的基本原理是：通過橫向分布的若干個（國內(nèi)通常為5~9個）激光傳感器發(fā)射的激光束反射回讀數(shù)器來測試路面，這個距離信號同車上裝的加速度計信號進行互差，消除測試車自身的顛簸，輸出距離路面的高度。隨著車輛的行駛可以得到路面縱斷面，即可計算縱向平整度IRI。
由路面縱斷面的數(shù)據(jù)得到平整度的方法是基于IRI的定義來計算的。IRI是國際道路不平度指數(shù)（International Roughness Index）的縮寫。IRI評價指標(biāo)以四分子一車輛為數(shù)學(xué)計算模型，得到位移、速度、加速度關(guān)系的兩階微分方程，由此方程得到一個四維方程組。在此方程組中，變量就是路面的高程值（或相對高程值）。這樣既具備了動態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)點，又避免了實際動態(tài)測量特性隨時間變化的缺陷。該指標(biāo)幾乎與世界上所有的不平度儀的測量都是可以換算或兼容。
激光路面平整度測定儀是一種與路面無接觸的測定儀器，測試速度快，精度高。它還可以同時進行縱斷面、橫坡、車轍等測量。它克服了八輪儀速度慢和受路面雜物干擾的缺點。在已通車的公里上，用它進行檢測優(yōu)點突出。我們使用的儀器在2.5m寬度范圍內(nèi)，布設(shè)了7個激光頭，在80km/h的速度下采樣間隔為5mm，測量分辯率<0.1mm，可以計算統(tǒng)計大于1米的任何長度范圍的平整度值。我們在已建和在建的高速公路上檢測了約4000km的路段，用于施工質(zhì)量控制和舊路評價，使用效果良好。
八輪路面平整度儀主要技術(shù)參數(shù)：
1、可自動測定、運算、打印均方差值，取樣間距0.05m及0.1m兩種，取樣誤差＜0.04mm，同一條件重復(fù)測試，其統(tǒng)計偏差小于0.2mm。
2、可自動打印測試日期、年、月、日及被測路段編號道路號、里程樁號，取樣，超差每打印一次，小結(jié)序號自動加1或減1。選擇菜單下功能1Para。R106-K0200-M500-F1-N02-X0道路號，里程號，超始樁號，路幅kgn，極限超差值，采樣間隔（5cm＊2cm-10cm），樁號遞增或遞減設(shè)定。采樣間隔N01表示每5cm采一次樣，N02表示每10cm采一樣。在測量過程中如樁號是遞增則設(shè)定為X0，如樁號是遞減則設(shè)定為X1。路幅號由人工設(shè)定，設(shè)置范圍每0-9幅路�！�
3、自動運算并打印被測量路段的單向累計值H（單位：mm）
4、自動運算并打印基準(zhǔn)線間的圖形面積S（單位：mm）
5、自動檢測運算并打印被測路段長度值（單位：平方厘米）
6、自動運算并打印正負超差數(shù)（K＋，K-），超差標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)路面等級要求自行選定，在1-15（mm）
7、可自動運算并打印測試速度值V（單位：km／h）
8、最小轉(zhuǎn)變半徑5m，檢測速度宜為10km／h，上限測速不超過15km／h。非檢測牽引速度（25km／h）
9、環(huán)境溫度：-10℃～＋60℃；
10、電源及功耗：膠體免維修電池，充滿電后可連續(xù)使用20小時（關(guān)掉背景光可延長使用時間，使用之前，應(yīng)充滿電十個小時左右）�！�
11、外形尺寸（長×寬×高）4061×8080×600mm，伸長4061mm，縮短：2405mm
平整度的測量儀器從測量方法上一般分為斷面類和反映類。斷面類儀器是通過測量路面縱斷面的數(shù)據(jù)（相對高程）來計算平整度；反映類是測量車體與道路的相對位移或車體位移加速度來計算平整度。下面討論的兩種都是斷面類儀器。
一連續(xù)式平整度儀檢測平整度工作原理
在國外連續(xù)式平整度儀有4輪、8輪、16輪式等很多種類。我國JTJ 059-95《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)儀器僅控制在3m 8輪平整度儀，因此又有很多人把我們在用的連續(xù)式平整度儀稱為八輪儀。
八輪儀檢測時由其他車輛牽引，以5km/h的速度行駛（不得超過12km/h）。可以每10cm自動采集路面凹凸偏差值，相當(dāng)用三米直尺中間位置的間隙值。然后用此間隙值按每100米計算，得到的標(biāo)準(zhǔn)差作為路面平整度指標(biāo)。（公式見JTJ 059-95 P36 式7.2.4）
八輪儀價格相對便宜，檢測較方便，國內(nèi)生產(chǎn)的儀器一般報價在3-4萬元不等，都具有自動計算和打印功能。而累積顛簸儀的價格在10萬元人民幣以上，激光斷面儀的價格在20萬美金以上。
但是八輪儀檢測速度較慢，受路面上的雜物影響大。用它檢測已通車的高速公路很不方便；而在施工過程中（特別是水泥路面），路面斷斷續(xù)續(xù)，砂石等雜物多，承包人多半習(xí)慣采用三米直尺來控制。所以，八輪儀在路面驗收時使用得最多。
二激光斷面儀檢測平整度工作原理
與八輪儀不同，激光斷面儀測量平整度是得到路面的國際平整度指標(biāo)IRI。其標(biāo)準(zhǔn)測試速度為80km/h（測試時的最小速度不得小于40km/h）。
激光斷面儀測量平整度的基本原理是：通過橫向分布的若干個（國內(nèi)通常為5~9個）激光傳感器發(fā)射的激光束反射回讀數(shù)器來測試路面，這個距離信號同車上裝的加速度計信號進行互差，消除測試車自身的顛簸，輸出距離路面的高度。隨著車輛的行駛可以得到路面縱斷面，即可計算縱向平整度IRI。
由路面縱斷面的數(shù)據(jù)得到平整度的方法是基于IRI的定義來計算的。IRI是國際道路不平度指數(shù)（International Roughness Index）的縮寫。IRI評價指標(biāo)以四分子一車輛為數(shù)學(xué)計算模型，得到位移、速度、加速度關(guān)系的兩階微分方程，由此方程得到一個四維方程組。在此方程組中，變量就是路面的高程值（或相對高程值）。這樣既具備了動態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)點，又避免了實際動態(tài)測量特性隨時間變化的缺陷。該指標(biāo)幾乎與世界上所有的不平度儀的測量都是可以換算或兼容。
激光路面平整度測定儀是一種與路面無接觸的測定儀器，測試速度快，精度高。它還可以同時進行縱斷面、橫坡、車轍等測量。它克服了八輪儀速度慢和受路面雜物干擾的缺點。在已通車的公里上，用它進行檢測優(yōu)點突出。我們使用的儀器在2.5m寬度范圍內(nèi)，布設(shè)了7個激光頭，在80km/h的速度下采樣間隔為5mm，測量分辯率<0.1mm，可以計算統(tǒng)計大于1米的任何長度范圍的平整度值。我們在已建和在建的高速公路上檢測了約4000km的路段，用于施工質(zhì)量控制和舊路評價，使用效果良好。
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