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路面回弹弯沉光电检测技术研究

作　者: 尹湘凡
导　师: 宋宏勋
学　校: 长安大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 公路养护弯沉检测激光检测光学成像
分类号: U416.06
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 23次
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内容摘要

随着我国高等级公路建设的快速发展,路面质量检测和养护工作也越来越受到重视。弯沉是路面主要质量指标之一,反映的是路面强度性能。路面弯沉分为路面静态弯沉和动弹弯沉,路面静态弯沉即路面回弹弯沉,是我国测试规程规定的测试项目。如何快速、客观、准确地检测路面回弹弯沉,对我国公路路面建设质量验收和养护管理工作具有十分重要的意义。本文详细地分析了国内弯沉检测技术现状,以激光位移传感技术为基础,提出了基于光学成像原理的路面回弹弯沉检测方法。该方法的优点是可以提高检测精度,能够快速的检测路面回弹弯沉。针对基于光学成像原理的路面回弹弯沉检测技术的研究,本文主要进行了以下几方面的工作：1研究对比了现有的多种弯沉检测技术,分析了其检测原理、实现技术,存在的优点和不足,为本论文研究奠定了基础。2以激光位移传感技术为基础,提出了基于光学成像原理的路面回弹弯沉检测方法,这种检测方法不仅可以提高检测精度,而且可以大幅度提高检测效率及检测人员的安全性,给实际检测带来很大便利。3研究开发了基于光学成像原理的路面回弹弯沉检测装置,进行了传感器电路设计和软件开发,并进行了试验,证明了本课题研究的可行性与实用性。4分析了本课题研究成果的应用前景及需要进一步研究的内容。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-20
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 弯沉检测技术的研究现状  10-18
    1.2.1 贝克曼梁法  11-12
    1.2.2 自动弯沉法  12-15
    1.2.3 落锤式弯沉法  15-17
    1.2.4 激光多普勒弯沉法  17-18
  1.3 几种弯沉技术的比较  18-19
  1.4 论文主要内容  19
  1.5 本章小结  19-20
第二章基于激光位移传感技术的路面回弹弯沉检测技术  20-28
  2.1 贝克曼梁弯沉仪  20-22
    2.1.1 贝克曼梁工作原理  20-21
    2.1.2 贝克曼梁测量方法  21
    2.1.3 贝克曼梁弯沉计算方法  21
    2.1.4 贝克曼梁测试的特点  21-22
  2.2 基于激光位移传感器技术的路面回弹弯沉检测技术  22-25
  2.3 激光检测技术  25-27
    2.3.1 激光三角位移法  25-26
    2.3.2 激光成像法  26-27
  2.4 本章小结  27-28
第三章基于光电成像的光电弯沉装置  28-55
  3.1 光学成像系统设计  28-31
    3.1.1 光源的选取  28-29
    3.1.2 光学系统设计  29-30
    3.1.3 弯沉测量范围分析  30-31
  3.2 光电信号采集系统  31-47
    3.2.1 光电信号转换  32-36
    3.2.2 信号的滤波、放大及二值化  36-40
    3.2.3 信号的存储及传输  40-46
    3.2.4 电源模块  46-47
  3.3 PCB的绘制  47-48
  3.4 系统中软件的编写  48-55
    3.4.1 CCD驱动程序  48-52
    3.4.2 单片机配置FPGA程序  52-53
    3.4.3 单片机对串口的控制程序  53-55
第四章实验与分析  55-63
  4.1 标定试验  55-59
  4.2 实际路面试验  59-62
  4.3 试验结果分析  62-63
结论与展望  63-64
参考文献  64-67
攻读学位期间取得的研究成果  67-68
致谢  68

路面回弹弯沉光电检测技术研究

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