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1、 全自動車載落錘式彎沉儀 CFWD-10T 今谷神箭測控技術(shù)研究所 市大興區(qū)舊宮工業(yè)園區(qū)南區(qū)甲3號 100076 〔010〕67968227 87968099 CFWD-10T全自動車載落錘式彎沉儀產(chǎn)品簡介 一、 概述 CFWD-10T型全自動落錘式彎沉儀是由今谷神箭測控技術(shù)研究所自主研制的，用于路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測的車載式自動彎沉測量系統(tǒng)。 落錘式彎沉儀做為交通部重點(diǎn)攻關(guān)課題，由我單位和東南大學(xué)共同承當(dāng)并通過了交通部的部級鑒定，獲部級成果獎《證書經(jīng)編號：〔91〕交科鑒字011

2、號》，并列入交通部96年度科技成果重點(diǎn)推廣應(yīng)用項(xiàng)目。 為交通部計量站研制的“FWD激光絕對法校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)裝置〞〔世界獨(dú)一無二〕。 集180多家用戶的使用經(jīng)歷與近30年的不斷完善。其產(chǎn)品性能與國外產(chǎn)品相當(dāng)，在很多實(shí)用性方面更具中國特色，其測試速度在15-20秒以〔3錘〕，為世界最快。綜合性能到達(dá)了國際先進(jìn)水平，并獲得多項(xiàng)專利〔ZL-7、ZL6.6〕，它與同類產(chǎn)品〔含進(jìn)口產(chǎn)品〕相比在實(shí)用性、耐久性、穩(wěn)定性、先進(jìn)性等多方面具有較明顯優(yōu)勢。符合最新規(guī)JTG E60-2008。且符合交通部即將公布的《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》〔下列圖〕。 二．今谷神箭落錘式彎沉儀優(yōu)勢 1〕今谷神

3、箭彎沉儀從86開場研制，技術(shù)積累深厚；180多家彎沉儀忠實(shí)客戶，180多臺彎沉儀產(chǎn)品，常年可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行在全國各地； 2〕在測試速度和效率方面，今谷神箭彎沉儀領(lǐng)先國外廠家；目前，進(jìn)口彎沉儀單點(diǎn)測試時間均在30s(按規(guī)定錘擊3次)以上，國其他廠家生產(chǎn)的彎沉儀單點(diǎn)測試時間一般為40S，而今谷神箭彎沉儀單點(diǎn)測試時間均＜20s(按規(guī)定錘擊3次)，效率是同類產(chǎn)品的2倍左右，為國際最快。 3〕在荷載控制方面，今谷神箭彎沉儀采用多種控制方式：目標(biāo)荷載、目標(biāo) 高度與步長設(shè)定高度〔用于脫空測試〕；同時，提錘高度控制準(zhǔn)確，高度步長0.5mm，高于同類產(chǎn)品。 4〕軟件具備GPS導(dǎo)航功能，測試數(shù)據(jù)包含GPS

4、信息，在坐標(biāo)地圖上直觀顯示測試位置。 5〕采用紅外＋Pt100溫度傳感器，分別用于空氣、路面溫度測量；測量數(shù)據(jù)自動溫度補(bǔ)償功能；并通過軟件控制,測量的溫度自動存儲；Excel報表中輸出相應(yīng)點(diǎn)的溫度。 6〕今谷神箭彎沉儀系統(tǒng)具備智能位置提醒功能，測試過程中，軟件根據(jù)客戶設(shè)定的樁號和步長，提前通過聲音和視頻提醒司機(jī)到位停車。 7〕全自動“一鍵式〞操作。今谷神箭彎沉儀為客戶配置了方便的“一鍵式〞操作方式。在駕駛室安裝了“一鍵式〞按鈕，到測試位置后，司機(jī)僅需按一下按鈕，設(shè)備自動運(yùn)行，測試完畢后，設(shè)備自動處于運(yùn)輸鎖定狀態(tài)； 8〕平安互鎖保護(hù)裝置。今谷神箭彎沉儀與測試車之間安裝了互鎖接頭，在測試車

5、移動過程中，設(shè)備處于保護(hù)狀態(tài)，不能夠操作，有效地保護(hù)了設(shè)備和測試車輛的平安。 9〕整機(jī)耐久性、穩(wěn)定性高。通過注重細(xì)節(jié)，強(qiáng)化分系統(tǒng)與零部件選型與組裝、加工工藝以與各功能的軍品化替補(bǔ)備選雙功能設(shè)計，確保了整機(jī)工作的穩(wěn)定性。 10〕整機(jī)平安性高，通過高強(qiáng)度的安裝平臺與積木式的設(shè)計，以與拖車尾部雙層吸能結(jié)構(gòu)，即使發(fā)生追尾，只要不傷到安裝平臺，整機(jī)仍能正常工作?！材车剀囕dFWD被追尾，推出200米，安裝平臺未損，沒有一滴液壓油滲漏〕。 11〕測量精度高，首先使荷載發(fā)生器產(chǎn)生一個標(biāo)準(zhǔn)的波形，其次選用高性能的傳感器與設(shè)計、調(diào)試高精度的二次儀表，配以模擬數(shù)字濾波技術(shù)最后由世界獨(dú)一無二的FWD激光絕對法校

6、準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)展標(biāo)定。 〔12〕具有雙同步升降平臺。 〔13〕各主要功能均有備選第二套方案〔或功能〕以提高整機(jī)可靠性。 二、設(shè)備組成 〔1〕落錘式彎沉儀測試系統(tǒng)一套 〔2〕聯(lián)想筆記本電腦一臺 〔3〕數(shù)據(jù)采集和分析軟件一套 〔4〕落錘式彎沉儀承載車〔推薦車型〕：全順牌監(jiān)測車〔此車具有國家公告，可可逐年年檢〕，型號：JX5034XJEZC，排放標(biāo)準(zhǔn)：國Ⅳ，發(fā)動機(jī)功率：92KW，燃油類型：汽油。 三、設(shè)備功能特點(diǎn) 1〕 GPS經(jīng)緯度測點(diǎn)定位功能 測試線路GPS示意圖〔局部放大〕 精準(zhǔn)的單點(diǎn)定位功能，每個彎沉測量點(diǎn)包含GPS〔經(jīng)緯度〕坐標(biāo)信息，在坐標(biāo)地圖上直觀、準(zhǔn)確

7、顯示測點(diǎn)所在的經(jīng)、緯度信息并保存在計算機(jī)中，為今后數(shù)年的養(yǎng)護(hù)和數(shù)據(jù)核查準(zhǔn)確定位提供科學(xué)依據(jù)，如上圖所示。 每個測點(diǎn)的信息實(shí)時顯示〔GPS經(jīng)緯度、樁號、車道、實(shí)時溫度等〕 2〕 GPS在保持原有巡航、導(dǎo)航功能的根底上，我們還開發(fā)了以下兩種功能： a.落錘錘擊位置可視化監(jiān)控功能 通過導(dǎo)航儀功能實(shí)現(xiàn)落錘錘擊位置可視化監(jiān)控功能 b.倒車時前方景象可視 通過導(dǎo)航儀，倒車時能看見設(shè)備后面景象，增加了行駛過程中的平安性 3) 每點(diǎn)測試時間—— ＜20s，(世界最快)國外最快 在測試速度和效率方面，今谷神箭彎沉儀領(lǐng)先國外廠家；目前，進(jìn)口彎沉儀單點(diǎn)測試時間均在30s(按規(guī)

8、定錘擊3次)左右，國有的廠家生產(chǎn)的彎沉儀單點(diǎn)測試時間為40S，而今谷神箭彎沉儀單點(diǎn)測試時間均＜20s(按規(guī)定錘擊3次)，工作效率高，幾乎是招標(biāo)文件要求28s的2倍。 4) 彎沉重復(fù)性好——﹤1% 下列圖是我單位在調(diào)試設(shè)備時做試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)差0.1，平均值15.5，重復(fù)性為6‰小于1%。 5) 彎沉量程±3500μm Dynatest提出的±2500μm偏小，它測面層是可以的〔國外多數(shù)用于測面層〕，用于測量基層或土基層有時就不夠量程。國高速公路是較嚴(yán)格的，其土基層驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)有時超過2500μm，城市道路強(qiáng)度更低，土基層超過2500μm的將更多，故我們提供的量程為：±3500μ

9、m。 6) 荷載量程—— 0-130kN〔可擴(kuò)展〕，且50kN、100kN僅通過軟件中參數(shù)設(shè)定就可實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié).如下列圖所示 7) 荷載脈沖形狀 —— 標(biāo)準(zhǔn)的半正弦波〔這是保證FWD精度的關(guān)鍵問題之一〕 因?yàn)楹奢d發(fā)生器是要在振動、沖擊理論的指導(dǎo)下，進(jìn)展設(shè)計，同時還要精細(xì)的零件加工與部件裝調(diào)。如處理不妥，其波形就不是半正弦而是其它類似馬鞍的波形，而國外〔特別是日本〕的經(jīng)歷——波形不是半正弦，將帶來很大測量誤差。 荷載脈沖形狀是標(biāo)準(zhǔn)的半正弦波，國其它廠商的產(chǎn)品達(dá)不到這樣的波形 8) 荷載承載盤 —— 獨(dú)立4分盤球頭結(jié)構(gòu)與5球面關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu) a. 既可滿足路面破損導(dǎo)致的不

10、平整，又能滿足坡道檢測要求。 b. 四分式承載板下方是一個模擬標(biāo)準(zhǔn)輪胎橡膠硬度的原膠橡膠板，既可模擬輪胎對路面的作用，又可保護(hù)路面。 直徑300毫米的四分式承載板 坡路〔斜路〕球面軸承 四分板球面軸承 9〕 具有“傻瓜一鍵式〞功能，只需一個按鈕開關(guān)即可自動完成全部測量工作，此開關(guān)可任意放置，假設(shè)放在司機(jī)旁，司機(jī)一人可完成全部測量工作。也可用微機(jī)的功能鍵或鼠標(biāo)來完成此功能. 10〕集成設(shè)計，各種操作均可在牽引車完成；只需按下一個按鈕就可自動檢測。 導(dǎo)航儀〔后視與中心錘監(jiān)視〕一鍵式按鈕 DMI按鈕 中心錘監(jiān)視按鈕 11〕具有雙同步升降

11、平臺 雖然有進(jìn)口的液壓同步閥保證升、降平臺的同步起落，但考慮到野外、顛簸的惡劣使用環(huán)境，在升、降平臺結(jié)構(gòu)上選用了可靠性高的同步結(jié)構(gòu)，它可以使同步精度更高，同時也使得升、降平臺具有了兩種同步并用的高同步的可靠性，再有該同步結(jié)構(gòu)提高了升、降平臺的耐久性與常年穩(wěn)定性。 12〕各主要功能均有備選第二套方案〔或功能〕以提高整機(jī)可靠性 ①為提高整機(jī)可靠性，我們采用了軍用產(chǎn)品設(shè)計理念即雙保險、替補(bǔ)功能設(shè) 計，如野外動力有三種方式：室電充電、牽引車充電、另配發(fā)電機(jī)充電。具體如下：一是利用承載車上的車輛原配發(fā)電機(jī)為FWD系統(tǒng)提供能源，假設(shè)天氣炎熱，需啟動車空調(diào)，那么車輛原配發(fā)電機(jī)提供的能源將不能滿足FW

12、D8小時以上的測量要求。為此用戶可選用第二種供能源方式，在車隔斷后增加一個靜音汽油發(fā)電機(jī)，它可使FWD連續(xù)工作時間長達(dá)8小時以上。另在夜間用室電～220V對蓄電池進(jìn)展充電，上述三種供電方式同時在FWD系統(tǒng)中。 ②加載板提升完成后具有兩種鎖定功能：液壓自動鎖定、與機(jī)構(gòu)保險杠功能；在測量過程中使用前者以加快測量速度。在長途運(yùn)輸中使用第二種以加強(qiáng)其保險平安性，防承載板失控拖地。 ③提承載板方式有三種方式：全自動、半自動、手動泵功能； ④落錘高度控制有兩種電路方式：超聲波高精度位移傳感器〔常用狀態(tài)〕和接近開關(guān)式位置傳感器〔應(yīng)急狀態(tài)〕； ⑤液壓同步閥與機(jī)械同步結(jié)構(gòu)同時并用。 13〕平安互鎖保護(hù)

13、裝置 今谷神箭彎沉儀與測試車之間安裝了互鎖接頭，在測試車移動過程中，設(shè)備處于保護(hù)狀態(tài)，不能夠操作，有效地保護(hù)了設(shè)備和測試車輛的平安。 5. 軟件功能特點(diǎn)說明 1) 配有自主研發(fā)的數(shù)據(jù)處理軟件，專業(yè)實(shí)用、方便、操作靈活〔見軟件著作權(quán)證書〕 經(jīng)過多年的不斷完善與改良,目前的軟件語句已由當(dāng)初的數(shù)百條語句增至現(xiàn)在的近4萬條語句,它凝聚了近180多家用戶的使用經(jīng)歷與我們研制,生產(chǎn),應(yīng)用經(jīng)歷,使其操作更簡單,界面更友好、易懂、功能更豐富。 專業(yè)化的數(shù)據(jù)分析軟件能夠?qū)崿F(xiàn)彎沉數(shù)據(jù)歸一化處理、各種誤差計算；里程與樁號轉(zhuǎn)化、溫度修正等功能，符合交通部規(guī)定的圖表繪制、統(tǒng)計。 由于采用了多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計與誤差

14、修正數(shù)字化技術(shù)，F(xiàn)WD與貝克曼轉(zhuǎn)換突破了技術(shù)難關(guān)，使兩者的轉(zhuǎn)換系數(shù)與轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)精度有了突破性的好轉(zhuǎn). 我們還可根據(jù)不同用戶的特殊要求,免費(fèi)編制相關(guān)軟件，并免費(fèi)終身升級. 1、彎沉?xí)r程曲線、峰值 2、狀態(tài)、故障提示功能 2) 自動尋找與貝克曼的相關(guān)系數(shù),并在相關(guān)系數(shù)最大時,計算與貝克曼梁的轉(zhuǎn)換系數(shù)。 a,b系數(shù)標(biāo)定與相關(guān)系數(shù)計算 3) 能夠自動進(jìn)展彎沉數(shù)據(jù)的歸一化處理 4) “輸出EXCEL表格〞界面，可以進(jìn)展全部順序輸出，雙車道輸出，分段輸出等各種方式，滿足用戶需求。 測

15、試數(shù)據(jù)評定多樣化選擇軟件 5)水泥板板下脫空評價測量軟件 測試前的位置設(shè)定 7) 軟件其它功能： 1．中文數(shù)據(jù)分析軟件； 2．能夠自動進(jìn)展數(shù)據(jù)的歸一化處理、計算與奇異值剔除功能； 3．自動計算貝克曼梁最優(yōu)轉(zhuǎn)換系數(shù)、相關(guān)系數(shù)，并具備相關(guān)性擬合功能； 4．能顯示彎沉?xí)r程曲線和峰值； 5．狀態(tài)提示功能； 6．故障提示功能； 7．語音提示功能； 8．自動計算中心點(diǎn)彎沉值,彎沉代表值； 9．有里程顯示,并可轉(zhuǎn)換成樁號,對樁號可進(jìn)展修正； 10．可對彎沉值進(jìn)展溫度修正； 以下軟件功能適用多點(diǎn)彎沉測量 11．計算水泥混凝土道面的彎沉盆面積指數(shù)； 12．計算水泥混凝

16、土道面的相對剛度半徑； 13．計算水泥混凝土道面的基層頂面的反響模量； 14．計算水泥混凝土板的彈性模量； 15．計算瀝青混凝土道面土基頂面的回彈模量； 16．測量板縫傳荷能力。 今谷神箭車載落錘式彎沉儀特別說明： 〔1〕位移傳感器安裝在封閉的圓筒〔其它生產(chǎn)商安裝在暴露的環(huán)境中〕，大大提高抗風(fēng)、 雨的能力，使其精度與可靠性提高； 〔2〕荷載傳感器安裝在承載車廂，大大提高使用環(huán)境、精度和可靠性。 〔3〕采用加長提板油缸，使承載板遠(yuǎn)離地面，提高整車通過性； 〔4〕在承載車上僅開一個Φ160的孔，絲毫不破壞汽車底盤的原始承重結(jié)構(gòu)〔其他生產(chǎn)商要在承載車上開一個400*400的方孔，

17、損傷了車底盤的承重結(jié)構(gòu)〕，最大限度地保護(hù)了承載車的平安性能； 〔5〕荷載發(fā)生器中采用了創(chuàng)新的基準(zhǔn)平臺結(jié)構(gòu)，它與其他結(jié)構(gòu)相比可以大大提高抗顛簸與抗碰撞的能力； 〔6〕測試系統(tǒng)經(jīng)優(yōu)化設(shè)計，其重量僅為450kg〔其他生產(chǎn)商約為600kg〕從而使承載車適應(yīng)顛簸道路與追尾等車事故行駛與制動的平安性大大提高； 〔7〕通過精細(xì)加工與精心裝調(diào)使整機(jī)噪聲大大降低，去掉了不應(yīng)有的振動噪聲，提高了操作人員的舒適度。 詳細(xì)技術(shù)參數(shù) 序號 主要部件 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 1 落錘式彎沉儀承載車 全順牌監(jiān)測車 型號：JX5034XJEZC 監(jiān)測車〔此車具有國家公告，可在用戶當(dāng)?shù)厣吓普张c逐年年檢?！?

18、排放標(biāo)準(zhǔn)：國Ⅳ；燃油類型：汽油 發(fā)動機(jī)功率：92KW 車隔斷一套，工作臺一，皮轉(zhuǎn)椅一個，更方便儀器操作。 發(fā)動機(jī)型號為航天三菱4G64S4N，底盤狀態(tài)為在全順15座中普通保存前兩排座，改裝以后為7座，特別說明：7座車在經(jīng)后的過路過橋費(fèi)取費(fèi)中按小轎車收取，運(yùn)行本錢低。 警示標(biāo)志 1．汽車后窗玻璃上左右各安裝一個箭頭燈，確保行車平安； 2．車頂安裝長條工程警示燈，確保行車平安； 2 落錘式彎沉儀荷載裝置 加載板升降方式 液壓；提錘方式：液壓 荷載圍 0-130kN〔可擴(kuò)展〕，且50kN、100kN僅通過軟件中參數(shù)設(shè)定就可實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié).出廠時默認(rèn)為

19、50KN； 荷載測量精度 ≤1%。 動態(tài)力測量圍 0～250KN〔可擴(kuò)展到350KN〕 荷載脈沖持續(xù)時間 20－30ｍｓ 荷載脈沖形狀 半正弦波 落錘高度控制 能夠按預(yù)設(shè)荷載或預(yù)設(shè)提錘高度進(jìn)展落錘〔荷載步長1Kpa，高度步長0.5mm〕可任意以0.5mm最小距離智能連續(xù)調(diào)節(jié)。 3 荷載傳感器 荷載傳感器精度 ≤0.1% 荷載傳感器分辨率 ≤0.05KN 4 落錘式彎沉儀承載板 承載板類型 直徑300mm的4分式扇形盤,頂部另有一個球面關(guān)節(jié)，且有橡膠套保護(hù)，可預(yù)防風(fēng)等惡劣天氣對荷載傳感器與中心的彎沉傳感器的損壞。 承載板提升 加載板提升完成后具有兩種

20、鎖定功能：液壓自動鎖定、與機(jī)構(gòu)保險杠功能；在測量過程中使用前者以加快測量速度。在長途運(yùn)輸中使用第二種以加強(qiáng)其保險平安性，防承載板失控拖地。 5 彎沉傳感器 彎沉傳感器類型 地震速度傳感器 彎沉傳感器數(shù)量 1-9只可選 彎沉傳感器精度 ≤2% 彎沉傳感器分辨率 0.2um 彎沉傳感器量程 ±3500μm 6 溫度傳感器 溫度傳感器數(shù)量 2 溫度傳感器類型 1個紅外，1個Pt100 溫度傳感器量程、精度 -25～100℃/≤0.5% 溫度傳感器分辨率 0.1℃ 溫度傳感器用途 分別用于環(huán)境，路面溫度測量,且溫度直接顯示在軟件中； 實(shí)時溫度補(bǔ)償、

21、修正； 7 測距儀 測距儀類型 選用車?yán)锍蹋乐沽送鈷焓降男熊嚥黄桨残? 測距精度 0.1%〔已結(jié)合到軟件〕 前端距離顯示器 計算機(jī)顯示與司機(jī)旁面板表顯示，分別顯示測點(diǎn)樁號和測點(diǎn)間距，具有提醒功能。 7 彎沉儀軟件 軟件語言 中文、Windows數(shù)據(jù)采集、處理軟件 運(yùn)行環(huán)境 Windows XP/Windows Vista/Windows7 設(shè)定測試和信息 對測試位置、環(huán)境、溫度補(bǔ)償?shù)瘸跏荚O(shè)置 操作 全自動“一鍵式〞操作，司機(jī)一人可操作； 自動輸出路面、路表、空氣溫度，對不正確的操作具有報警提示功能； 在計算機(jī)上可實(shí)現(xiàn)全部流程的手動分步操作; 設(shè)備自檢功

22、能 FWD自檢軟件模塊，通過數(shù)字和模擬通道，實(shí)時檢查設(shè)備工作狀態(tài)和是否故障 報表格式 輸出Excel格式報表 樁號位置提醒 根據(jù)設(shè)定的步長、樁號，到位之前提示 數(shù)據(jù)采集 1． 具有記錄不少于1000ms時程數(shù)據(jù)的功能； 2． 能夠記錄彎沉、荷載、溫度的原始數(shù)據(jù)與查詢號等相關(guān)道路信息； 3． 能夠進(jìn)展DMI標(biāo)定與樁號修正； 數(shù)據(jù)處理 1．能夠自動進(jìn)展數(shù)據(jù)的歸一化處理、計算與奇異值剔除功能； 2．自動計算貝克曼梁最優(yōu)轉(zhuǎn)換系數(shù)、相關(guān)系數(shù)，并具備數(shù)據(jù)擬合功能； 3．自動計算單點(diǎn)彎沉、代表彎沉； 4．水泥板板下脫空判別軟件(符合JTJ073)； 數(shù)據(jù)傳輸 設(shè)備與計算機(jī)之間

23、采用自動方式通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳輸。 8 單點(diǎn)測速度 每點(diǎn)測試時間 15-20s〔3錘〕 9 操作計算機(jī) 筆記本電腦昭陽E47L B815/2G/320G 10 電源 供電電源 24V 11 重量 約450kg 12 外形尺寸 高1.3米 13 工作環(huán)境 環(huán)境溫度 測試時的環(huán)境溫度-10℃～60℃；運(yùn)輸時的溫度：-25℃～70℃ 今谷神箭車載落錘式彎沉儀局部圖片 全順中頂監(jiān)測車、彎沉設(shè)備功能、安放布局圖示說明 全順中頂監(jiān)測車〔承載車〕安放布局(單點(diǎn)) 15座監(jiān)測車

24、外部全貌〔多點(diǎn)〕 設(shè)備安放與雙閃箭頭燈 設(shè)備安放全貌〔緊湊、小巧〕 大的操作空間 電源逆變 超小型電控箱 一鍵式操作按鈕 導(dǎo)航儀、攝像頭轉(zhuǎn)換鍵 紅外攝像頭連接開關(guān) GPS導(dǎo)航儀 說明：具有雙攝像功能，紅外攝像頭分別安裝在車后與車下，切換后可通過GPS導(dǎo)航儀〔安裝在駕駛員前〕顯示車后與車下落錘測試位置狀態(tài)，保證行車平安與有效落錘定位； DMI測距表 警示燈控制器 直徑300毫米的四分式承載板 坡路〔斜路〕球面軸承 四分板球面軸承 承載板防塵罩 19 / 20