專利名稱：智能化道路機載壓實檢測儀的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種道路壓實質量測量儀器，特別涉及一種智能化道路機載壓實檢測儀。
本發明的
背景技術：
在公路建設工程中，衡量路基壓實質量的重要指標是路基的壓實度。壓實質量如何，對道路和建筑的安全和壽命有著決定性的影響。尤其是近年來現代化交通運輸線飛速發展，對高速公路提出越來越高的質量要求。在修筑公路時對公路路基填土都要進行機械碾壓，使其達到不同等級的壓實度，以確保路基工后沉降小，且路基穩定性高。因此路基壓實度檢測是公路建設中既普通又重要的工作。只有檢測數據準確可靠，才能真實反映出路基壓實情況。傳統檢測儀器及其缺點如下1、灌砂檢測所使用的設備非常簡單，即一個下部有開閉口的并有體積刻度的鐵桶。填料的最大粒徑不同，所用灌砂筒直徑也不同。當人工在壓實的填方上挖一個洞后，仔細測定挖出材料的重量和含水量。然后用標定好比重的干砂填入土洞內測量土洞體積，計算出實際干密度δds，與最大干密度δdmax比求得壓實度δ。這種測量雖然設備簡單，但為破壞性測量，測量過程復雜，結果滯后，以個別點代替全局，偶然誤差很大。而且工地試驗條件較差，試驗人員不認真時，也易出現誤差。
2、環刀環刀為兩頭開孔的圓柱形圓筒，檢測時，人工把環刀打入壓實后的土層中，然后把它和包含的土樣取出來，土體的質量可以稱出來，并手工計算土的壓實度。
這種方法儀器較少，操作簡單。沒有太多的環節，不易出現太多的人為誤差。但此法為破壞性測量，只適用于細粒土，不適用于粗粒土，因為環刀法取土樣較少，測粗粒土時不能代表整個路基土的密度，即抽樣檢測法，很難反應作業區每一點的壓實情況。而且在相同的土質和壓實功能條件下，環刀尺寸越大，測得的干密度越小，故擊實試驗的擊實筒直徑與環刀尺寸應當匹配。
3、核子密度儀自十九世紀五十年代起，已經采用核子放射法測定土的密度和含水量。新式的核子密度儀內部裝有一臺微型計算機，它能夠直接計算出土的濕密度、干密度和含水量。
核子密度儀對每種土一般都可以標定，它對土中含石量很敏感。在均勻細顆粒土上可以取得最佳效果，因而它能容易控制土的壓實度。
這種方法在進行精確標定時工作量較大，而且檢測結果又決定于核子儀所檢測的深度和儀器本身的性能。一般檢測深度越大，所得結果越高。
核子密度儀采用放射性元素，其測量成本高，維修保養費用高，而且儀器對人體有輻射，所以無法普及應用。
4、加速度計日本采用加速度測量法，即倒料前將加速度計預埋在碾壓層下面，在壓實過程中根據測得的加速度值來衡量壓實質量。
這種方法中的加速度計只能一次使用，埋設后無法取出，造成很大的資源浪費。
目前，這種自動連續監測壓實度裝置在國外已有應用(德國寶馬壓路機)，它是數碼管顯示屏，在日光下清晰度低、體積大，屏幕與主機分離，屏幕單獨掛于駕駛員前方，影響司機視線。同時設備價格昂貴，所以從國外進口的振動壓路機大都不配備這種裝置。國內也有廠家開發過類似產品(江蘇寶應四明儀器廠)，但由于其體積過大、操作復雜、準確性低，也沒能大范圍應用。
本發明的技術內容本發明是要解決上述現有技術中所存在的種種不足，而提供一種智能化道路機載壓實檢測儀。這種設備可以在線地、實時地檢測出壓實度的大小，既節省時間，減少了人力、物力的投入，又能有效地避免欠壓和過壓的發生，精確度高。
本發明的技術解決方案如下智能化道路機載壓實檢測儀的結構是，在機殼(1)的前面板(2)上裝有液晶屏(3)、標定指示燈LE1、查詢指示燈LE2、采集指示燈LE3、壓實度均值指示燈LE4、壓實度指示燈LE5、振動均值指示燈LE6、振動強度指示燈LE7、標定點數指示燈LE8、遍數指示燈LE9、系統上電指示燈LE10、系統待機指示燈LE11、序號指示燈LE12、頻率指示燈LE13、確認鍵S1、暫停鍵S2、右移鍵S3、下移鍵S4、上移鍵S5、繼續鍵S6、左移鍵S7、取消鍵S8、電源鍵S9，在機殼內部裝著通過34針插頭插接在一起的3塊電路板，即是電源電路板、CPU電路板、按鍵電路板，液晶屏通過按鍵板上的16針插頭與按鍵板相連，從機殼的一個側面引出與電路板相連的電平夾電纜(6)，其端部裝著正極電平夾(7)和負極電平夾(8)，從機殼的另一個側面引出與電路板相連的傳感器電纜(10)的端部裝著傳感器(9)。
電源電路的連接關系是，+12V電源接由繼電器U0和三極管T1等組成的延時開關電器網絡，其輸出接通二極管D2，D2的輸出接由三端穩壓器U3、U4和C7～C12組成的穩壓網絡輸出+5V、+8V電源，+8V電源接由正壓變負壓DC-DC變換器U5組成的網絡輸出-8V電源供給其它芯片，傳感器(9)的輸入信號通過插座P7的1腳接由芯片U6等組成的隔離器網絡，此輸出一路接由運算放大器U9、施密特反相器U10組成的放大整形電路后，再通過兩相鄰電路板的連接插座接CPU；另一路接由有效值轉換芯片U7等組成的電器網絡，其輸出接由運算放大器U8組成的放大電路后，通過插座接CPU。
CPU電路的連接關系是，U12的P3口接U14地址鎖存器，U12接U15、U16地址譯碼器，U13實現查詢到的按鍵信號傳給CPU。U17為時鐘芯片，實現時鐘功能。U18為程序存儲器，U19為讀寫存儲器。U20、U21為兩個擴展的并行I/O接口，以便擴展液晶屏3(標注為DIS口)、打印機(標注為PR口，本儀器未接打印機，為電路預留端口)、指示燈LE1～LE13(標注為PL口)。此電路板上的P1、P2實現CPU板與按鍵板的連接和信號傳輸；P3、P4實現CPU板與電源板的連接和信號傳輸。
按鍵電路的連接關系是插座P1接反相器U24、U25、U26后，接發光二極管LE1～LE13和電阻R35～R45，同時P1連接按鍵S1～S8及排電阻RP，插座P2為液晶屏信號腳轉化為液晶屏所帶的標準16針插頭。
智能化道路機載壓實檢測儀的述測量方法包括如下步驟(1)電平夾夾上壓路機電平后，系統處于待機狀態，當按下電源鍵S9后，整個系統處于上電工作狀態，此時屏幕(3)上顯示當前時間，此時刻按上/下移鍵(S5/S4)，采集指示燈LE3、查詢指示燈LE2、標定指示燈LE1循環點亮，當某一燈亮時，按下S9回車鍵，即可選擇進行某遍的采集或查詢，或進行壓實度標定。
(2)采集指示燈LE3亮時，若按確認鍵S1，則進入工作采集狀態，屏幕(3)同時顯示檢測的振動強度值與壓路機工作頻率，若已經進行了壓實度標定，則也可顯示壓實度值，在工作采集過程中，按確認鍵S1，可結束當前遍壓實，并顯示該遍的振動強度均值(標定后有壓實度均值)，在工作采集過程中，按暫停鍵S2，可暫停檢測，再按繼續鍵S6，可接著在停止處繼續檢測。
(3)當查詢指示燈LE2亮時，按確認鍵S9，進入查詢狀態，此時可反頭查詢已壓實過的某遍的數據。
(4)當標定指示燈LE1亮時，按確認鍵S9，進入標定狀態，此時可通過采集某段壓實路面的振動強度值，用傳統挖坑檢測法得到振動強度值所對應的壓實度值，并輸入壓實檢測儀，建立壓實度與儀器測量的振動強度值的曲線擬和對應關系，使以后的采集工作中振動強度值通過差值查詢得到準確的壓實度值。
本發明與現有技術相比有如下有益效果1、效率高。用全局多點測量代替局部抽樣檢測，盡可能的減少“薄弱點”漏檢現象。
2、在線實時性好。實現實時控制質量，保證每段路面都能以最少的碾壓遍數，達到施工要求的標準，從而避免由于欠壓或過壓造成的質量問題，以及人力、機具和燃料的浪費。
3、損測量。隨著現代測控技術的發展，無損測量代替破壞性測量是必然趨勢。
4、作簡易直觀性好。通過壓實度標定，建立壓實度與土壤振動強度的對應關系，使壓實度質量檢測以直觀的壓實度數值顯示，不僅可以降低工人勞動強度，而且降低由于操作不當產生的人為誤差。
本發明的


如下圖1是本發明智能化道路機載壓實檢測儀的外形示意圖；圖2是本發明智能化道路機載壓實檢測儀電源電路原理圖；圖3是本發明智能化道路機載壓實檢測儀CPU電路原理圖；圖4是本發明智能化道路機載壓實檢測儀按鍵電路原理圖；圖5是本發明智能化道路機載壓實檢測儀軟件流程圖；圖6是本發明智能化道路機載壓實檢測儀軟件流程圖。
本發明的具體實施方式
如下智能化道路機載壓實檢測儀的結構如圖1所示，在機殼(1)的前面板(2)上裝有液晶屏(3)、標定指示燈LE1、查詢指示燈LE2、采集指示燈LE3、壓實度均值指示燈LE4、壓實度指示燈LE5、振動均值指示燈LE6、振動強度指示燈LE7、標定點數指示燈LE8、遍數指示燈LE9、系統上電指示燈LE10、系統待機指示燈LE11、序號指示燈LE12、頻率指示燈LE13、確認鍵S1、暫停鍵S2、右移鍵S3、下移鍵S4、上移鍵S5、繼續鍵S6、左移鍵S7、取消鍵S8、電源鍵S9。在機殼內部裝著3塊電路板通過34針插頭插接在一起，它們分別是電源電路板圖2、CPU電路板圖3、按鍵電路板圖4。液晶屏通過按鍵板上的16針插頭與按鍵板相連。從機殼的一個側面引出與電路板相連的電平夾電纜(6)，其端部裝著正極電平夾(7)和負極電平夾(8)，從機殼的另一個側面引出與電路板相連的傳感器電纜(10)的端部裝著傳感器(9)。
電源電路的連接關系如圖2所示，傳感器電源正負極分別接P7的4、5腳，傳感器信號由P7的1腳進入，接電阻R6一端，R6另一端接電阻R7、電容C17、電容C18的一端。R7另一端接地；C17另一端接電阻R8一端、U6的1腳、電位器W1的一固定端和滑動端以及U9的3腳；C18的另一端接U6的2腳和R8的另一端。電阻R9的一端接U6的3腳，另一端接地。電位器W1的另一固定端接U7的1腳，U7的4腳接電容C21的正極，其負極接+8V。C19的一端與U7的14腳接+8V，C19另一端接地。C20的一端與U7的3腳接-8V，C20另一端接地。U7的9腳接電阻R11和R12的一端，R11另一端接U7的10腳和地。R12的另一端接電位器W2的滑動端，W2的兩固定端分別接±8V。電容CY一端接U7的7腳和R10的一端，另一端接地。R10的另一端接U7的8腳和電容CX的一端，CX的另一端接U7的6腳和U8的3腳。U8的2腳接電容R13的一端和電位器W3的一固定端和滑動端，R13另一端接地。W3另一固定端接U8的6腳和插座P7的11腳，P7的11腳接P3的20腳(電路圖中用SIG-OUT電器網絡標識表示)。U8的1、5腳分別接電位器W4的兩固定端，W4的滑動端接-8V和U8的4腳。U9的2腳接電阻R21的一端和電位器W8的一固定端和滑動端，R21的另一端接地。W8的另一固定端接U9的6腳和U10的13腳。U9的1、5腳分別接電位器W5的兩固定端，W5的滑動端接-8V。U10的12腳接電阻R14的一端，R14另一端接R15的一端和插座P7的8腳，P7的8腳接P3的28腳(電路圖中用F-OUT電器網絡標識表示)，R15的另一端接地。U6的8腳、U8的7腳、U9的7腳、U10的14腳接+8V，U6的4腳接-8V，U10的7腳、P7的3和12腳、P4的33和34腳、P3的7和8腳接地。
P5的1和4腳接外電源+12V，P5的1腳接U0的4、5腳。P3的2腳接U0的6腳和電阻R25的一端，R25另一端接R24的一端和P3的14腳，R24另一端接地和三極管T1的發射極。P3的6腳接電阻R26和R27的一端，R27的另一端接+12V，R26的另一端接T1的基極，T1的集電極接U0的8腳和二極管D6的正極，D6的負極接U0的1腳和2腳。U0的7腳接二極管D2的正極，其負極接電容C7的正極、C8的一端和U3的1腳。U3的3腳接電容C9的正極、C10的一端、U4的1腳、U5的6、7腳、電容C13正極、C14一端和P7的4腳。U4的3腳接電容C11的正極、C12的一端和P7的2腳，P7的2腳接P4的32腳。C7、C9、C11、C13的負極和C8、C10、C12、C14的另一端，以及U5的3、5腳，C15的一端，電感L1的一端和C16的正極均接地。C15的另一端接U5的4腳和R5的一端，R5的另一端接U5的2腳和R4的一端，R4的另一端接U5的1腳、二極管D5的正極和-8V、C16的負極。電感L1的另一端接二極管D5的負極和U5的8腳。
在此圖中插座P2、P3管腳的相鄰的奇偶管腳(奇管腳號碼小，偶管腳號碼大)相連。
CPU電路的連接關系如圖3所示，CPU芯片U12的P3口為8位數據線，連接U14地址鎖存器的8位數據線D0-D7，還連接U18程序存儲器、U19隨機存儲器、U20和U21并行I/O擴展口的8位數據線D0-D7，同時還連接U13的8同相三態接收器的1Y1-1Y4和2Y1-2Y4，連接U17時鐘芯片的AD0-AD7。
CPU芯片P4口的高8位地址線與U14的Q0-Q7腳輸出的低8位地址線一起形成16位地址線A0-A15。其中A0-A13接U18的A0-A13腳；A0-A14接U19的A0-A14腳；A12-A15分別接地址譯碼器U15的A、B、C、E1腳；A9-A11分別接地址譯碼器U16的A、B、C腳；A15進入反相器U22C的5腳，由其6腳輸出接到U19的20腳作為片選信號，同時6腳輸出接電阻R30的一端，另一端接+5V；并且A0-A1分別接U20、U21的A0-A1。
U12的1腳接+5V電源和電容C28的一端，C28的另一端接U12的36、68、14腳。U12的6、5、7腳分別接插座P3的20、18、16腳。U12的15腳接P3的22腳。U12的38腳接入反相器U22A的1腳，由其2腳輸出后接入譯碼器U24的一腳，U24的另一腳接+5V。U12的24-26腳分別接P3的28、26、24腳。U12的27腳接U17的19腳。U12的13腳同時接+5V和電容C29的一端，C29的另一端接地。U12的12、2、3、64腳同時接地。U12的16腳接反相器U22B的3腳、U17的18腳復位端、電阻R28的一端、電容C30的正極，R28的另一端接+5V和電容R29的一端，C30的負極接地。R29的另一端接U22B的輸出端4腳，同時接U20和U21的35腳復位信號。U12的43腳接+5V。U12的62腳地址鎖存信號接U14的1腳和U17的14腳。U12的61腳讀信號同時接U18的22腳、U19的22腳、U20和U21的5腳。U12的40腳寫信號分別接U19的27腳、U20和U21的36腳。U12的P1.0-P1.3作為打印機控制線接插座P4的18、20、22、24腳，U21的PA口的8條線作為打印機的數據線分別接插座P4的2、4、6、8、10、12、14、16腳，這是為儀器將來外界打印機預留的端口。U12的P1.4-P1.6作為液晶顯示屏的控制線接到插座P2的28、26、24腳，液晶屏的8條數據線由U20的PB0-PB7分別接插座P2的22、20、18、16、14、12、10、8腳。U12的67腳接JZ的一端和電容C26的一端，C26的另一端接地。JZ的另一端接電容C27的一端和U12的66腳，C27的另一端接地。
U13的20腳，U14的20腳，U15和U16的16腳和6腳，U17的24腳，U18的1、27、28腳，U19的28腳，U20和U21的26腳均接+5V。U13的10腳，U14的1、10腳，U15和U16的5、8腳，U16和U17的12腳，U18的14腳，U19的14腳，U20和U21的7腳均接地。電容C31-37均為一端接+5V，一端接地。
U15的10-13腳分別接四與門U23A的1、2、4、5腳，U23A的6腳接U18的20腳作為片選信號；U15的7腳接U16的4腳作為片選信號；U16的15腳接U20的6腳作為片選信號；U16的12腳接U21的6腳作為片選信號；U16的14腳接U17的13腳作為片選信號；U16的7腳接U13的1、19腳作為片選信號。
U21的24腳接反相器U22D的9腳，U22D的8腳接電阻R31的一端和反相器U23B的12腳，R31的另一端接+5V和U23B的2、9腳，U21的25腳接U23B的13腳，U23B的11腳接反相器U22E的11腳，U22E的10腳接插座P3的6腳。U21的10-20分別接插座P1的24-34腳作為指示燈的信號端。U13的2、4、6、8、11、13、15、17腳分別接插座P1的6、8、10、16、14、12、20、18腳作為按鍵信號輸入端。U20的4腳接插座P3的14腳為關閉電源控制端。插座P2和P4的34腳接地、32腳接+5V。插座P1的2腳接地，4腳接+5V。P3的4、2分別接P2的6、4腳。P3的34、32分別接P2的2、30腳。P3的8腳接地。
在此圖中插座P2-P4的所有管腳和P1的1-20腳的相鄰的奇偶管腳(奇管腳號碼小，偶管腳號碼大)相連。
按鍵電路的連接關系如圖4所示，其中U24、U25、U26均為反相器，插座P1的34-24分別接U24E的10腳、U25F的12腳、U25C的6腳、U25D的8腳、U25A的2腳、U25B的4腳、U26E的10腳、U26F的12腳、U26B的3腳、U26D的9腳、U26C的5腳；U24E的11腳接發光二極管LE4的負極，其正極接電阻R39的一端；U25F的13腳接發光二極管LE6的負極，其正極接電阻R40的一端；U25C的5腳接發光二極管LE1的負極，其正極接電阻R41的一端；U25D的9腳接發光二極管LE5的負極，其正極接電阻R42的一端；U25A的1腳接發光二極管LE3的負極，其正極接電阻R35的一端；U25B的3腳接發光二極管LE2的負極，其正極接電阻R36的一端；U26E的11腳接發光二極管LE9的負極，其正極接電阻R37的一端；U26F的13腳接發光二極管LE7的負極，其正極接電阻R38的一端；U26B的4腳接發光二極管LE12的負極，其正極接電阻R43的一端；U26D的8腳接發光二極管LE8的負極，其正極接電阻R44的一端；U26C的6腳接發光二極管LE13的負極，其正極接電阻R45的一端；R35-R45的另一端接+5V。插座P1的2腳接地，4腳接+5V。排電阻RP的9-16腳接+5V和電容C38的一端。RP的1腳接S1確認鍵的一端和P1的5、6腳；RP的2腳接S2暫停鍵的一端和P1的7、8腳；RP的3腳接S3右移鍵的一端和P1的9、10腳；RP的4腳接S6繼續鍵的一端和P1的11、12腳；RP的5腳接S5上移鍵的一端和P1的13、14腳；RP的6腳接S4下移鍵的一端和P1的15、16腳；RP的7腳接S8取消鍵的一端和P1的17、18腳；RP的8腳接S7左移鍵的一端和P1的19、20腳。S1-S8鍵的另一端與C38的另一端接地。
發光二極管LE10的正極接+5V，負極接電阻R32的一端，R32的另一端接地。插座P2的2腳接發光二極管LE11的正極，LE11的負極接P2的30腳。P2的4腳接電源鍵S9的一端，S9的另一端接P2的6腳。P2的8腳接P8的14腳；P2的10腳接P8的13腳；P2的12腳接P8的12腳；P2的14腳接P8的11腳；P2的16腳接P8的10腳；P2的18腳接P8的9腳；P2的20腳接P8的8腳；P2的22腳接P8的7腳；P2的24腳接P8的6腳；P2的26腳接P8的5腳；P2的28腳接P8的4腳；P2的32腳接P8的15腳和2腳；P2的34腳接P8的16腳、1腳和地。P3的3腳接R33和R34的一端，R33的另一端接+5V，R34的另一端接地。
在此圖中插座P2的所有管腳和P1的1-20腳的相鄰的奇偶管腳(奇管腳號碼小，偶管腳號碼大)相連。
電路的工作原理如下如圖2所示，只要電平提供電壓，系統即處于待機狀態，面板上電源鍵右側上方的系統待機指示燈二極管LE11亮，按下電源鍵S9后，+12V電源通過由繼電器U0和三極管T1等組成的延時開關電器網絡形成控制，使+12V接通二極管D2，+12V通過U3、U4和C7-C12組成的三端穩壓器網絡輸出+5V、+8V電源供后部系統使用。+8V通過正壓變負壓DC-DC變換器U5組成的網絡形成-8V電源供其它芯片使用。傳感器(9)輸入信號通過插座P7的1腳輸入，進入芯片U6為核心的隔離器網絡形成阻抗匹配，此時輸出信號分為兩路，一路直接通過U9、U10后，再通過兩相鄰電路板的連接插座，進入CPU進行頻率檢測；另一路信號進入U7為核心的電器網絡將傳感器的交流信號轉換成直流信號，并通過U8為核心的放大電路將信號放大，最終通過插座連入CPU板。
如圖3所示，CPU為U12，經U14地址鎖存器實現地址低8位與8位數據分時復用，U12通過U15、U16地址譯碼器分別為U13、U17、U18、U20、U21分配存儲空間地址。U13實現查詢到的按鍵信號傳給CPU。U17為時鐘芯片，實現時鐘功能。U18為程序存儲器，U19為隨機讀寫存儲器。U20、U21為兩個擴展的并行I/O接口，以便擴展液晶屏3(標注為DIS口)、打印機(標注為PR口，本儀器未接打印機，為電路預留端口)、指示燈LE1-LE13(標注為PL口)。此面板上的P1、P2實現CPU板與按鍵板的連接和信號傳輸；P3、P4實現CPU板與電源板的連接和信號傳輸。
如圖4所示，主要為插座P1通過反相器U24、U25、U26接發光二極管和上拉電阻，實現面板上各指示燈的電器通路；同時P1連接8個按鍵及排電阻形成按鍵的電器通路。插座P2為液晶屏信號腳轉化為液晶屏所帶的標準16針插頭。
軟件流程圖如圖5、圖6所示，其中符號簡介如下EscN為取消鍵，N不同，表示當前取消鍵的意義不同。
Pause為暫停鍵。
Con.為繼續鍵。↑、↓、←、→、 分別表示上、下、左、右移鍵及回車鍵。具體操作含義如下Pan1當前顯示壓實度值嗎？Pan2此壓實度值是否只有一位？Pan3是否標定完5個點的壓實度值？Pan4判鍵，等待回車結束壓實度標定。
Pan5是否退到第一位壓實度值輸入開機0、采集指示燈LE3亮；1、等待輸入壓實遍數，此時頻率指示燈LE13、遍數指示燈LE9、振動強度指示燈LE7亮，光標在遍數處閃爍；2、判斷是否已經輸入遍數；3、按上移鍵S5表示遍數值加一；4、按下移鍵S4表示遍數值減一；5、按回車壓實遍數輸入完畢；6、按右移鍵S3，壓實度指示燈LE5亮，表明要求輸出壓實度值；7、按回車，開始采集；8、按回車，確認要求輸出壓實度值；9、按回車，結束此遍壓實，顯示該遍壓實均值；10、按回車，與9鍵相同，結束此遍壓實，顯示該遍壓實均值；11、是否在標定程序中？12、按上移鍵S5，采集指示燈LE3亮；13、確任當前操作為查詢；14、輸入查詢的壓實遍數，然后按回車；15、按回車，顯示當前查詢遍數的振動均值；16、按右移鍵S3，壓實度均值指示燈LE4亮，要求輸出壓實度均值；17、按回車，顯示查詢當前遍第一點振動強度值；18、按回車，確認顯示壓實度值；19、按左移鍵S7，壓實度均值指示燈LE4滅，取消顯示壓實度值；20、按回車，顯示第一點振動強度值及壓實度值；21、按上移鍵S5，顯示前一點檢測結果；22、按下移鍵S4，顯示后一點檢測結果；23、按下移鍵S4，標定指示燈LE1亮，要求進入標定程序；24、按上移鍵S5，查詢指示燈LE2亮，要求進入查詢程序；25、按回車，屏幕右側顯示“CJ”，工作進入標定采集階段；26、按回車，等待輸入壓實遍數；
27、輸入壓實遍數并回車；28、按回車，開始標定采集階段；29、按下移鍵S4，查詢指示燈LE2亮，要求進入查詢階段；30、按下移鍵S4，屏幕左側顯示“SZ”，工作進入標定數值階段(此階段建立壓實度與振動強度之間的對應關系)；31、按回車，確認當前振動均值為標定的五點之一，等待輸入與此點對應的壓實度均值；32、按上移鍵S5，翻標定采集階段中前一遍振動均值；33、按下移鍵S4，翻標定采集階段中后一遍振動均值；34、按上移鍵S5，當前輸入壓實度位值加一；35、按下移鍵S4，當前輸入壓實度值減一；36、按回車，確認當前輸入位壓實度值；37、按右移鍵S3，光標移向下一位壓實度值輸入(若已輸入滿三位時此鍵無效)；38、按上移鍵S5，當前輸入壓實度位值加一；39、按下移鍵S4，當前輸入壓實度值減一；40、重新標定此點的壓實度值；41、顯示“BDOK！”，表明壓實度標定完畢。
權利要求
1.一種智能化道路機載壓實檢測儀，其特征在于在機殼(1)的前面板(2)上裝有液晶屏(3)、標定指示燈LE1、查詢指示燈LE2、采集指示燈LE3、壓實度均值指示燈LE4、壓實度指示燈LE5、振動均值指示燈LE6、振動強度指示燈LE7、標定點數指示燈LE8、遍數指示燈LE9、系統上電指示燈LE10、系統待機指示燈LE11、序號指示燈LE12、頻率指示燈LE13、確認鍵S1、暫停鍵S2、右移鍵S3、下移鍵S4、上移鍵S5、繼續鍵S6、左移鍵S7、取消鍵S8、電源鍵S9，在機殼內部裝著通過34針插頭插接在一起的3塊電路板，即是電源電路板、CPU電路板、按鍵電路板，液晶屏通過按鍵板上的16針插頭與按鍵板相連，從機殼的一個側面引出與電路板相連的電平夾電纜(6)，其端部裝著正極電平夾(7)和負極電平夾(8)，從機殼的另一個側面引出與電路板相連的傳感器電纜(10)的端部裝著傳感器(9)。
2.按照權利要求1所說的智能化道路機載壓實檢測儀，其特征在于電源電路的連接關系是，+12V電源接由繼電器U0和三極管T1等組成的延時開關電器網絡，其輸出接通二極管D2，D2的輸出接由三端穩壓器U3、U4和C7～C12組成的穩壓網絡輸出+5V、+8V電源，+8V電源接由正壓變負壓DC-DC變換器U5組成的網絡輸出-8V電源供給其它芯片，傳感器(9)的輸入信號通過插座P7的1腳接由芯片U6等組成的隔離器網絡，此輸出一路接由運算放大器U9、施密特反相器U10組成的放大整形電路后，再通過兩相鄰電路板的連接插座接CPU；另一路接由有效值轉換芯片U7等組成的電器網絡，其輸出接由運算放大器U8組成的放大電路后，通過插座接CPU。
3.按照權利要求1所說的智能化道路機載壓實檢測儀，其特征在于CPU電路的連接關系是U12的P3口接U14地址鎖存器，U12接U15、U16地址譯碼器，U13實現查詢到的按鍵信號傳給CPU。U17為時鐘芯片，實現時鐘功能。U18為程序存儲器，U19為讀寫存儲器。U20、U21為兩個擴展的并行I/O接口，以便擴展液晶屏3(標注為DIS口)、打印機(標注為PR口，本儀器未接打印機，為電路預留端口)、指示燈LE1～LE13(標注為PL口)。此電路板上的P1、P2實現CPU板與按鍵板的連接和信號傳輸；P3、P4實現CPU板與電源板的連接和信號傳輸。
4.按照權利要求1所說的智能化道路機載壓實檢測儀，其特征在于按鍵電路的連接關系是插座P1接反相器U24、U25、U26后，接發光二極管LE1～LE13和電阻R35～R45，同時P1連接按鍵S1～S8及排電阻RP，插座P2為液晶屏信號腳轉化為液晶屏所帶的標準16針插頭。
5.如權利要求1所說的智能化道路機載壓實檢測儀的測量方法，其特征在于所述測量方法包括如下步驟(1) 電平夾夾上壓路機電平后，系統處于待機狀態，當按下電源鍵S9后，整個系統處于上電工作狀態，此時屏幕(3)上顯示當前時間，此時刻按上/下移鍵(S5/S4)，采集指示燈LE3、查詢指示燈LE2、標定指示燈LE1循環點亮，當某一燈亮時，按下S9回車鍵，即可選擇進行某遍的采集或查詢，或進行壓實度標定。(2) 采集指示燈LE3亮時，若按確認鍵S1，則進入工作采集狀態，屏幕(3)同時顯示檢測的振動強度值與壓路機工作頻率，若已經進行了壓實度標定，則也可顯示壓實度值，在工作采集過程中，按確認鍵S1，可結束當前遍壓實，并顯示該遍的振動強度均值(標定后有壓實度均值)，在工作采集過程中，按暫停鍵S2，可暫停檢測，再按繼續鍵S6，可接著在停止處繼續檢測。(3) 當查詢指示燈LE2亮時，按確認鍵S9，進入查詢狀態，此時可反頭查詢已壓實過的某遍的數據。(4) 當標定指示燈LE1亮時，按確認鍵S9，進入標定狀態，此時可通過采集某段壓實路面的振動強度值，用傳統挖坑檢測法得到振動強度值所對應的壓實度值，并輸入壓實檢測儀，建立壓實度與儀器測量的振動強度值的曲線擬和對應關系，使以后的采集工作中振動強度值通過差值查詢得到準確的壓實度值。
全文摘要
一種智能化道路機載壓實檢測儀,屬于路基壓實質量測量儀器。主要解決在線地、實時地檢測和提高檢測精度問題。技術要點是機殼的前面板上裝著液晶屏、指示燈和按鍵,機殼內裝著電源電路板、CPU電路板、按鍵電路板,機殼側面引出電平夾電纜和傳感器電纜。效率高。在線實時性好,操作簡易,直觀性好,可以無損測量。主要用于公路路基壓實質量測量。
文檔編號G01N9/00GK1352393SQ0114453
公開日2002年6月5日 申請日期2001年12月19日 優先權日2001年12月19日
發明者李熙山, 鄧學欣, 賀杰, 孫建廣 申請人:河北工業大學