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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研究所自主研制的，用于路面結構強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攻關課題，由我單位和東南大學共同承當并通過了交通部的部級鑒定，獲部級成果獎《證書經編號：〔91〕交科鑒字011

2、號》，并列入交通部96年度科技成果重點推廣應用項目。 為交通部計量站研制的“FWD激光絕對法校準標準裝置〞〔世界獨一無二〕。 集180多家用戶的使用經歷與近30年的不斷完善。其產品性能與國外產品相當，在很多實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。綜合性能到達了國際先進水平，并獲得多項專利〔ZL-7、ZL6.6〕，它與同類產品〔含進口產品〕相比在實用性、耐久性、穩(wěn)定性、先進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《公路工程質量檢驗評定標準》〔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，技術積累深厚；180多家彎沉儀忠實客戶，180多臺彎沉儀產品，常年可靠、穩(wěn)定地運行在全國各地； 2〕在測試速度和效率方面，今谷神箭彎沉儀領先國外廠家；目前，進口彎沉儀單點測試時間均在30s(按規(guī)定錘擊3次)以上，國其他廠家生產的彎沉儀單點測試時間一般為40S，而今谷神箭彎沉儀單點測試時間均＜20s(按規(guī)定錘擊3次)，效率是同類產品的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：目標荷載、目標 高度與步長設定高度〔用于脫空測試〕；同時，提錘高度控制準確，高度步長0.5mm，高于同類產品。 4〕軟件具備GPS導航功能，測試數據包含GPS

4、信息，在坐標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；測量數據自動溫度補償功能；并通過軟件控制,測量的溫度自動存儲；Excel報表中輸出相應點的溫度。 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，軟件根據客戶設定的樁號和步長，提前通過聲音和視頻提醒司機到位停車。 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，司機僅需按一下按鈕，設備自動運行，測試完畢后，設備自動處于運輸鎖定狀態(tài)； 8〕平安互鎖保護裝置。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，設備處于保護狀態(tài)，不能夠操作，有效地保護了設備和測試車輛的平安。 9〕整機耐久性、穩(wěn)定性高。通過注重細節(jié)，強化分系統(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備選雙功能設計，確保了整機工作的穩(wěn)定性。 10〕整機平安性高，通過高強度的安裝平臺與積木式的設計，以與拖車尾部雙層吸能結構，即使發(fā)生追尾，只要不傷到安裝平臺，整機仍能正常工作?！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)生器產生一個標準的波形，其次選用高性能的傳感器與設計、調試高精度的二次儀表，配以模擬數字濾波技術最后由世界獨一無二的FWD激光絕對法校

6、準設備進展標定。 〔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〕以提高整機可靠性。 二、設備組成 〔1〕落錘式彎沉儀測試系統(tǒng)一套 〔2〕聯想筆記本電腦一臺 〔3〕數據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，排放標準：國Ⅳ，發(fā)動機功率：92KW，燃油類型：汽油。 三、設備功能特點 1〕 GPS經緯度測點定位功能 測試線路GPS示意圖〔局部放大〕 精準的單點定位功能，每個彎沉測量點包含GPS〔經緯度〕坐標信息，在坐標地圖上直觀、準確

7、顯示測點所在的經、緯度信息并保存在計算機中，為今后數年的養(yǎng)護和數據核查準確定位提供科學依據，如上圖所示。 每個測點的信息實時顯示〔GPS經緯度、樁號、車道、實時溫度等〕 2〕 GPS在保持原有巡航、導航功能的根底上，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 通過導航儀功能實現落錘錘擊位置可視化監(jiān)控功能 b.倒車時前方景象可視 通過導航儀，倒車時能看見設備后面景象，增加了行駛過程中的平安性 3) 每點測試時間—— ＜20s，(世界最快)國外最快 在測試速度和效率方面，今谷神箭彎沉儀領先國外廠家；目前，進口彎沉儀單點測試時間均在30s(按規(guī)

8、定錘擊3次)左右，國有的廠家生產的彎沉儀單點測試時間為40S，而今谷神箭彎沉儀單點測試時間均＜20s(按規(guī)定錘擊3次)，工作效率高，幾乎是招標文件要求28s的2倍。 4) 彎沉重復性好——﹤1% 下列圖是我單位在調試設備時做試驗得出的數據，標準差0.1，平均值15.5，重復性為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。國高速公路是較嚴格的，其土基層驗收標準有時超過2500μm，城市道路強度更低，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〔可擴展〕，且50kN、100kN僅通過軟件中參數設定就可實現自動調節(jié).如下列圖所示 7) 荷載脈沖形狀 —— 標準的半正弦波〔這是保證FWD精度的關鍵問題之一〕 因為荷載發(fā)生器是要在振動、沖擊理論的指導下，進展設計，同時還要精細的零件加工與部件裝調。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。 荷載脈沖形狀是標準的半正弦波，國其它廠商的產品達不到這樣的波形 8) 荷載承載盤 —— 獨立4分盤球頭結構與5球面關節(jié)結構 a. 既可滿足路面破損導致的不

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準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，只需一個按鈕開關即可自動完成全部測量工作，此開關可任意放置，假設放在司機旁，司機一人可完成全部測量工作。也可用微機的功能鍵或鼠標來完成此功能. 10〕集成設計，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、降平臺結構上選用了可靠性高的同步結構，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，再有該同步結構提高了升、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〕以提高整機可靠性 ①為提高整機可靠性，我們采用了軍用產品設計理念即雙保險、替補功能設 計，如野外動力有三種方式：室電充電、牽引車充電、另配發(fā)電機充電。具體如下：一是利用承載車上的車輛原配發(fā)電機為FWD系統(tǒng)提供能源，假設天氣炎熱，需啟動車空調，那么車輛原配發(fā)電機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，它可使FWD連續(xù)工作時間長達8小時以上。另在夜間用室電～220V對蓄電池進展充電，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、與機構保險杠功能；在測量過程中使用前者以加快測量速度。在長途運輸中使用第二種以加強其保險平安性，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)〕和接近開關式位置傳感器〔應急狀態(tài)〕； ⑤液壓同步閥與機械同步結構同時并用。 13〕平安互鎖保護

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，設備處于保護狀態(tài)，不能夠操作，有效地保護了設備和測試車輛的平安。 5. 軟件功能特點說明 1) 配有自主研發(fā)的數據處理軟件，專業(yè)實用、方便、操作靈活〔見軟件著作權證書〕 經過多年的不斷完善與改良,目前的軟件語句已由當初的數百條語句增至現在的近4萬條語句,它凝聚了近180多家用戶的使用經歷與我們研制,生產,應用經歷,使其操作更簡單,界面更友好、易懂、功能更豐富。 專業(yè)化的數據分析軟件能夠實現彎沉數據歸一化處理、各種誤差計算；里程與樁號轉化、溫度修正等功能，符合交通部規(guī)定的圖表繪制、統(tǒng)計。 由于采用了多種數據統(tǒng)計與誤差

14、修正數字化技術，FWD與貝克曼轉換突破了技術難關，使兩者的轉換系數與轉換后的數據精度有了突破性的好轉. 我們還可根據不同用戶的特殊要求,免費編制相關軟件，并免費終身升級. 1、彎沉時程曲線、峰值 2、狀態(tài)、故障提示功能 2) 自動尋找與貝克曼的相關系數,并在相關系數最大時,計算與貝克曼梁的轉換系數。 a,b系數標定與相關系數計算 3) 能夠自動進展彎沉數據的歸一化處理 4) “輸出EXCEL表格〞界面，可以進展全部順序輸出，雙車道輸出，分段輸出等各種方式，滿足用戶需求。 測

15、試數據評定多樣化選擇軟件 5)水泥板板下脫空評價測量軟件 測試前的位置設定 7) 軟件其它功能： 1．中文數據分析軟件； 2．能夠自動進展數據的歸一化處理、計算與奇異值剔除功能； 3．自動計算貝克曼梁最優(yōu)轉換系數、相關系數，并具備相關性擬合功能； 4．能顯示彎沉時程曲線和峰值； 5．狀態(tài)提示功能； 6．故障提示功能； 7．語音提示功能； 8．自動計算中心點彎沉值,彎沉代表值； 9．有里程顯示,并可轉換成樁號,對樁號可進展修正； 10．可對彎沉值進展溫度修正； 以下軟件功能適用多點彎沉測量 11．計算水泥混凝土道面的彎沉盆面積指數； 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〔其它生產商安裝在暴露的環(huán)境中〕，大大提高抗風、 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構〔其他生產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構〕，最大限度地保護了承載車的平安性能； 〔5〕荷載發(fā)生器中采用了創(chuàng)新的基準平臺結構，它與其他結構相比可以大大提高抗顛簸與抗碰撞的能力； 〔6〕測試系統(tǒng)經優(yōu)化設計，其重量僅為450kg〔其他生產商約為600kg〕從而使承載車適應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〕通過精細加工與精心裝調使整機噪聲大大降低，去掉了不應有的振動噪聲，提高了操作人員的舒適度。 詳細技術參數 序號 主要部件 項目 技術指標 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，可在用戶當地上牌照與逐年年檢?！?

18、排放標準：國Ⅳ；燃油類型：汽油 發(fā)動機功率：92KW 車隔斷一套，工作臺一，皮轉椅一個，更方便儀器操作。 發(fā)動機型號為航天三菱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座車在經后的過路過橋費取費中按小轎車收取，運行本錢低。 警示標志 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〔可擴展〕，且50kN、100kN僅通過軟件中參數設定就可實現自動調節(jié).出廠時默認為

19、50KN； 荷載測量精度 ≤1%。 動態(tài)力測量圍 0～250KN〔可擴展到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 能夠按預設荷載或預設提錘高度進展落錘〔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節(jié)，且有橡膠套保護，可預防風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、與機構保險杠功能；在測量過程中使用前者以加快測量速度。在長途運輸中使用第二種以加強其保險平安性，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； 實時溫度補償、

21、修正； 7 測距儀 測距儀類型 選用車里程，防止了外掛式的行車不平安性 測距精度 0.1%〔已結合到軟件〕 前端距離顯示器 計算機顯示與司機旁面板表顯示，分別顯示測點樁號和測點間距，具有提醒功能。 7 彎沉儀軟件 軟件語言 中文、Windows數據采集、處理軟件 運行環(huán)境 Windows XP/Windows Vista/Windows7 設定測試和信息 對測試位置、環(huán)境、溫度補償等初始設置 操作 全自動“一鍵式〞操作，司機一人可操作； 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； 在計算機上可實現全部流程的手動分步操作; 設備自檢功

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

23、采用自動方式通訊，實現數據高速傳輸。 8 單點測速度 每點測試時間 15-20s〔3錘〕 9 操作計算機 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) 15座監(jiān)測車

24、外部全貌〔多點〕 設備安放與雙閃箭頭燈 設備安放全貌〔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 導航儀、攝像頭轉換鍵 紅外攝像頭連接開關 GPS導航儀 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